Исследование управляемых выпрямителей и инверторов

Министерство образования РФ

Вятский государственный университет

Кафедра электрических машин и аппаратов

Отчет о лабораторной работе №7

«Исследование управляемых выпрямителей и инверторов»

выполнили ст. гр. ЭМ-42                                                            Неустроев В.Н.

                                                                                                       Половников В.С.

                                                                                                       Кротов И.В

                                                                                                       Чуркин А.А.

                                                                                                       Пшеницын А.С

                                                                                                       Булгаков

Проверил доц. каф. ЭМА                                                           Головенкин В.А.           

Киров 2003

Рисунок 1—Временные диаграммы напряжений и токов при работе на

а) активную нагрузку

б) активно-индуктивную нагрузку без V₀

в) активно-индуктивную нагрузку с V₀
Таблица 1.

		0	30	60	90	120	150	170	180
Активная нагрузка	, В	31	29	25	15	5	2	1	0
Акт.-инд. нагрузка без Vo	,в	31	27	18	9	2,5	1	0,5	0
Акт.-инд. нагрузка cVo	,в	31	29	25	15	5	2	1	0

Рисунок 2 - Регулировочные характеристики УВ.

Регулировочные характеристики выпрямителя при активной и активнс индуктивной нагрузке с нулевым диодом практически совпадают, т.к. опись ваются одним соотношением:

Регулировочная характеристика при активно-индуктивной нагрузке без нулевого диода описывается уравнением:-

В идеале кривая имеет вид косинусоиды.

г) Снять и объяснить внешние характеристики Ud⁼f(Id) при работе на активно-индуктивную нагрузку без нулевого диода и с нулевым диодом при .РассчитатьUd⁼f(Id)выпрямителя.

Данные опыта представлены в таблице 2.

Таблица 2.

		Id, A	0	2	2,5	3	3,5	4	4,5
Акт.-инд. нагрузка  без Vo	=0	Ud,B	32	31	30,5	30	29,7	29,2	29
	=60	Ud,B	26	18,5	18	17,5	17,2	17	16,8
Акт.-инд. нагрузка без Vo cVo	=0	Ud,B	32,5	31,2	30,8	30,5	30	30,1	30,2
	=60	Ud,B	26,2	25	25	24,8	24,5	24,2	24,2

Уравнение внешней характеристики имеет вид:

Из уравнения видно, что

строить по двум точкам, соответствующим режиму холостого хода и номи­нальному режиму:

Отсюда получим уравнения:

Данные расчета представлены в таблице 3. Таблица 3.	а°	Id, A	0	4
Акт.-инд. нагрузка без Vo	а=0	Ud,B	33,3	22,5
	а=60	Ud,B	16,65	5,85

Характеристики полученные из опытов и по расчету представлены на рисунке 3.

Рисунок 3 - Опытные и расчетные характеристики

Внешняя характеристика на рисунке 3 при увеличении угла а смещается параллельно самой себе вниз. При малых токах  может наступить режим пре­рывистых токов (см. рисунок 3), т.к. при уменьшении  снижается запасаемая в индуктивности энергия и создаваемая ею ЭДС самоиндукции становится не­достаточной для поддержания непрерывного тока при отрицательных значе­ниях U₂.

д) Снять и объяснить зависимость X=f(a) выпрямителя при работе на ак­тивно-индуктивную нагрузку без нулевого диода и с нулевым диодом при =0, 30, 60, 90°. Начальный ток нагрузки 4А.

Данные опытов приведены в таблице 4.

Таблица 4.

	Без  нулевого диода				С нулевым  диодом
	0	30	60	90	0	30	60	90
	127	127	127	127	127	127	127	127
	1,1	0,96	0,7	0,32	1,08	1,0	0,84	0,5
	29	25,5	17	6	30	28	24	15
	4	3,5	2,3	0,8	4	3,8	3,2	2

Коэффициент мощности находится по формуле:

где                   — активная и полная мощности, потребляемые выпрямителем из сети,

Данные расчета представлены в таблице 5.

Таблица 5.

	Без нулевого диода				С нулевым диодом
	0	30	60	90	0	30	60	90
	140	122	89	41	137	127	107	64
	116	89	39	4,8	120	106	77	30
X, о.е.	0,83	0,73	0,44	0,12	0,88	0,83	0,72	0,47

Характеристики, построенные на основании расчетов (таблица 5) приве­дены на рисунке 4.

Рисунок 4 - Зависимость

выпрямителя при работе на активно-индуктивной нагрузке с нулевым диодом и без него.

Из графика (рисунок 4) видно, что при работе выпрямителя с включен­ным нулевым диодом коэффициент мощности выпрямителя будет выше, чем при работе выпрямителя без нулевого диода при тех же углах.