Исследование широтно-импульсных преобразователей постоянного напряжения. Исследование трёхфазного автономного инвертора напряжения, страница 3

       [1, с107-120; 3, с271-289; 4, с365-373].

2.2  Изобразите принципиальные схемы РИ следующих типов:

       - последовательный РИ с дросселем в цепи постоянного тока;

       - параллельный РИ;

       - последовательные РИ с дросселем в цепи переменного тока, с обратными

       диодами и без них;

       - РИ с удвоением частоты.

3 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА

          Лабораторный стенд представляет собой съёмный модуль, устанавливаемый в нишу стола. Питание лабораторного стенда осуществляется от сети постоянного пониженного напряжения.

          На лицевой панели приведена таблица 3.1, поясняющая назначение тумблеров и переключателей S2 – S4, S6, расположенных слева.

          С помощью тумблера S1 на силовую схему РИ подаётся напряжение питания. Тумблер S5 подключает СУ РИ. Ручкой «ЧАСТОТА» можно регулировать частоту работы задающего генератора РИ. Положение тумблеров S3 и S4 определяет ёмкость коммутирующего конденсатора С_К и индуктивность коммутирующего дросселя.

Таблица 3.1

Переключатель	Положение	Схема резонансного инвертора
S6 S2	«1» «Выкл.»	Последовательный с дросселем в цепи постоянного тока
S6 S2	«2» «Выкл.»	Параллельный
S6 S2	«3» «Выкл.»	Последовательный без обратных диодов
S6 S2	«3» «Вкл.»	Последовательный с обратными диодами

Таблица 3.2

Переключатель	Положение	Параметр
S3	«Вкл.» «Выкл.»	LK=1мГн LK=5мГн
S4	«Вкл.» «Выкл.»	СК=5мкФ СК=1мкФ

          Активное сопротивление нагрузки для параллельного РИ R_Н=125 Ом, а для других схем РИ может изменяться от 5 Ом до 25 Ом с помощью ручки «R_Н». Гнёзда XS11-XS12 предназначены для синхронизации работы осциллографа и лабораторного стенда. К ним рекомендуется подключать первый канал осциллографа, а второй использовать для наблюдений.

          В правом нижнем углу расположены лампочка «ЗАЩИТА», которая начинает светиться при превышении силы тока на входе инвертора допустимой величины. Отключение защиты достигается кратковременным нажатием кнопки «СБРОС». В номинальном режиме лампочка «ЗАЩИТА» не светится.

4 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

4.1  Исследуйте последовательный РИ с дросселем в цепи постоянного тока (см.

       таблицу 3.1).

4.1.1  Установите тумблера S3 и S4 в положение «ВКЛ», запустите РИ при его   

          работе на минимальной частоте, переведя тумблер S5 в положение «ВКЛ».

          Наблюдая форму напряжения на тиристоре (к.т. XS   - XS3) и плавно

          изменяя частоту установите граничный режим при минимальном

          сопротивлении нагрузки. Зарисуйте в отчёт эту и следующие

          осциллограммы:

          - тока нагрузки (к.т. XS3-XS4);

          - напряжения на коммутирующем конденсаторе (к.т. XS5-XS6);

          - напряжения на коммутирующем дросселе (к.т. XS7-XS8).

4.1.2  Пронаблюдайте эти осциллограммы при изменении величины активного

          сопротивления нагрузки. Сделайте вывод.

4.2  Исследуйте параллельный РИ (см. таблицу 3.1).

4.2.1  Наблюдая форму напряжения на тиристоре (к.т. XS1-XS2) при С_К=5мкФ и  

          L_К=5мГн и плавно изменяя частоту добейтесь граничного режима работы 

          РИ.

4.2.2  Зарисуйте в отчёт следующие осциллограммы:

- напряжения на тиристоре (к.т. XS1-XS3);

- напряжения на коммутирующем конденсаторе (нагрузке) (к.т. XS5-XS6);

- напряжения на коммутирующем дросселе (к.т. XS7-XS8);

- тока контура (к.т. XS3-XS4).

4.2.3  Пронаблюдайте эти осциллограммы при незначительном уменьшении и

          увеличении частоты.

4.3  Исследуйте последовательный РИ без обратных диодов (см. таблицу 3.1).

4.3.1  Установите L_К=1мГн, С_К=5мкФ, R_Н=5Ом.

4.3.2  Плавно увеличивая частоту добейтесь работы РИ с минимальной паузой в токе нагрузки (к.т. XS3-XS4).

4.3.3  Зарисуйте следующие осциллограммы:

- тока нагрузки (к.т. XS3-XS4);

- напряжения на нагрузке (к.т. XS1-XS3);

- напряжения на коммутирующем конденсаторе (к.т. XS5-XS6);

- напряжения на коммутирующей индуктивности (к.т. XS7-XS8).

4.3.4  Пронаблюдайте эти осциллограммы при изменении величины активного

          сопротивления нагрузки.

4.4  Исследуйте последовательный РИ с обратными диодами (L_К=1мГн, С_К=1мкФ,

       R_Н=5Ом).

4.4.1  Для максимальной частоты зарисуйте осциллограммы в соответствии с  

          п.п. 4.3.3.

4.4.2  Пронаблюдайте эти осциллограммы при изменении активного

сопротивления нагрузки и частоты.

5  КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

5.1  Перечислите области применения РИ.

5.2  Укажите достоинства и недостатки РИ по сравнению с инверторами тока и напряжения.

5.3  От чего зависит КПД инвертора? Динамические и статические потери в схемах РИ.

5.4  Поясните принцип действия параллельного РИ.

5.5  Поясните принцип действия последовательных РИ без обратных диодов.

5.6  Поясните принцип действия РИ с удвоением частоты.

5.7  Приведите функциональную схему СУ РИ. Поясните принцип её действия.

5.8  Чем отличаются РИ с открытым и закрытым входом?

5.9  Укажите причины, приводящие к «опрокидыванию» РИ и возможные последствия такой аварии.

5.10   Приведите основные математические зависимости, связывающие между собой параметры РИ.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1.  «Перетворювальна техніка». Підручник. Ч.2 / Ю.П.Гончаров, О.В.Будьоний, В.Г.Морозов та ін. За ред. В.С.Руденко. – Харків: «Фоліо», 2000. – 360с.

2.  «Промышленная электроника» / Ю.С.Забродин : Учебник для ВУЗов. – «Высшая школа», 1982. - 496с.

3.  «Преобразовательная техника» / В.С.Руденко, В.И.Сенько, И.М.Чиженко.   – К.: «Техника», 1990. – 368с.

4.  «Основы промышленной электроники» / В.С.Руденко, В.И.Сенько, В.В.Трифонюк. – К.: «Вища школа», 1985. – 400с.

5.  Быстров Ю.А., Мироненко И.Г. «Электронные цепи и устройства»: Учебное пособие для ВУЗов. – М.: «Высшая школа», 1989. – 287с.