Преобразователи постоянного напряжения (Лабораторная работа № 3), страница 3

ИП находят широкое применение для регулирования и стабилизации напряжения различного рода нагрузок (на электротранспорте, в электроприводе станков и др.), что объяс-няется рядом преимуществ по сравнению с устройствами непрерывного регулирования:

1) высокий КПД за счет малых потерь в ключевых элементах; 2) высокое быстродействие, что особо важно для автоматизированного электропривода ; 3) слабая чувствительность к измене-нию температуры окружающей среды, так как выходные параметры зависят от времени проводящего состояния ключа, а не от падения напряжения на нем; 4) гибкость регулирования выходного напряжения в широком диапазоне; 5) высокая точность управления при сохранении устойчивости.

Недостатки: 1) импульсный режим работы обуславливает высокий уровень пульсаций выходного напряжения, что приводит к необходимости устанавливать фильтры; 2) наличие фильтров вызывает инерционность процесса регулирования в замкнутых системах; 3) высокие частоты и ключевой режим ИП в силовых цепях приводят к возникновению радиопомех.

Предварительное задание к эксперименту

На вход импульсного преобразователя подано постоянное напряжение 60 В.

1.Рассчитать параметры импульсов ШИП при заданных в табл.3.1 частоте модуляции и среднем значении выходного напряжения.

2.  Рассчитать параметры импульсов ЧИП при заданных в табл.3.1 длительности импульсов tп и среднем значении выходного напряжения Uср.

Результаты предварительного расчета записаться табл.3.1.

Таблица 3.1

Порядок выполнения эксперимента

1.  Для ИП, заданного вариантом, снять регулировочную Uвых (Qn) и внешнюю Uн (Iн) 

характеристики. Результаты записать в табл.3.2.1 и 3.2.2.

Таблица 3.2.1                                                                                          Таблица 3.2.2

2. Снять регулировочную   Uвых (tп)  и внешнюю Uн (Iн) характеристики преобразователя со звеном переменного тока. Результаты занести в табл. 3.3.1 и 3.3.2.

Таблица  3.3.1                                                                                       Таблица 3.3.2

3.  По результатам  п.1,2 построить характеристики.

4.  По указанию преподавателя снять осциллограммы напряжений и токов в преобразователе.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные достоинства и недостатки импульсных методов регулирования постоян-ного напряжения.   2. Дайте характеристику широтно-импульсной и частотно-импульсной модуляции и их достоинств.   3. На примере рис.3.2 объясните назначение дросселя Др и диода  VD.   4. Для схемы рис.3.2 постройте диаграмму тока вентиля  VD.   5. Дайте классификацию ИП в зависимости от способа подсоединения РЭ и КУ.   6. Что такое КУ? На примере любой из схем поясните назначение элементов, входящих в коммутационный узел.   7. Поясните, почему последовательный ИП позволяет регулировать напряжение только в сторону уменьшения, а параллельный работает о уменьшением и увеличением напряжения?  8. Поясните принцип построения преобразователя с промежуточным звеном переменного тока и назначение отдельных элементов схемы. Почему этот тип преобразователя не имеет ограничений по уровню выходных напряжений?