ЭС-05-1 |
Лабораторная работа №5 |
Дон ГТУ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Кийченко С.С |
Автономный инвертор тока |
9.10.04 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Цель работы – ознакомление с работой и характеристиками мостового параллельного автономного инвертора тока (АИТ) с обратным выпрямителем. 1 ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ Макет лабораторной установки для исследования АИТ содержит собственно схему однофазного мостового параллельного инвертора, выполненного на тиристорах VS1…VS4 (рис.1), а также обратный выпрямитель, собранный по мостовой схеме на диодах VD1…VD4. К диагонали постоянного тока инверторного моста (точки Г2 и Г3) через ключ SA1 и дроссель Ldu подается питание от источника Ed. В диагональ переменного тока моста (точки Г4 и Г6) включена через трансформатор TV регулируемая нагрузка Rн, а также коммутирующий конденсатор С. В лабораторной работе исследуется один из наиболее распространенных способов исправления внешней характеристики АИТ – с помощью обратного выпрямителя. Обратный выпрямитель стабилизирует выходное напряжение инвертора при изменении нагрузки. Диагональ переменного тока обратного выпрямителя подключена по автотрансформаторной схеме к диагонали переменного тока инвертора. В цепи постоянного тока этого выпрямителя включен сглаживающий дроссель LdВ. Обратный выпрямитель включается выключателем SA2. Тиристоры VS1…VS4 инвертора управляются системой управления, которая на рис. 1 не показана. Система управления вырабатывает через половину периода выходного напряжения инвертора сигналы управления, подаваемые на управляющие электроды накрест лежащих тиристоров. Система управления АИТ настроена на три фиксированные частоты выходного переменного напряжения – 50, 100, 125 Гц. Установка частоты инвертора осуществляется переключателем П, расположенным на лицевой панели макета лабораторной установки. В схеме предусмотрены следующие измерительные приборы: – амперметр А1 измеряет среднее значение постоянного тока, потребляемого от источника питания Еd; – амперметр А2 измеряет действующее значение переменного токанагрузки; – вольтметр V~ измеряет действующее значение выходного напряжения инвертора. Для контроля формы токов в схеме предусмотрены шунты Rid , Ri ~, сигналы с которых подводятся соответственно к контрольным точкам Г1 и Г2, а также Г4 и Г5. Другие контрольные точки предназначены для осциллографирования напряжений в схеме. 2 ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 2.1 Начертить примерный вид осциллограммы переменного тока и напряжения на выходе АИТ. 2.2 С помощью рекомендуемой литературы вывести формулу для расчета времени восстановления схемного tвосст.сх. по известным значениям Uн, Iн, cosн, Ск, f. 2.3 Начертить примерный вид внешней характеристики АИТ без обратного выпрямителя и с выпрямителем. 3 РАБОЧЕЕ ЗАДАНИЕ 3.1 Исследовать основную схему инвертора, без обратного выпрямителя. 3.1.1 Подключить АИТ без обратного выпрямителя к источнику питания, включив ключ SA1 (ключ SA2 при этом должен быть выключен). 3.1.2 Зарисовать с экрана осциллографа при минимальном и максимильном сопротивлении Rн на частоте 100 Гц следующие осциллограммы: а) U~ – переменное напряжение на нагрузке (Г7 и Г8); б) UVS1 – напряжение анод-катод на тиристоре (Г3 и Г4); в) i~ – выходной ток инвертора (Г4 и Г5); г) id – ток, потребляемый от источника питания (Г1 и Г20; 3.1.3 Указанные в п.п. 3.1.1 осциллограммы наблюдать на экране осциллографа для двух других частот: 50 и 125 Гц. 3.1.4 При оформлении отчета осциллограммы п. 3.1.2 скомпоновать по осям времени. 3.1.5 Снять и построить внешнюю характеристику инвертора U=f(Iн) на двух, произвольно выбранных, фиксированных частотах. Результаты измерений внести в графу «без обратного выпрямителя» табл.1. 3.2 Исследовать инвертор с обратным выпрямителем 3.2.1 Подключить обратный выпрямитель, включив ключ SA2. 3.2.2 Зарисовать осциллограммы, указанные в п.3.1.2, на частоте 100 Гц и эти же осциллограммы наблюдать для двух других частот. 3.2.3 Снять и построить внешнюю характеристику инвертора с обратным выпрямителем для тех же двух фиксированных частот, что и в п. 3.1.5. 3.3 С помощью осциллографа измерить при токе нагрузки Iн=6 А на частоте f=100 гц время восстановления схемное tвосст.сх. и сравнить его с расчетным. Расчетное время восстановления схемное получить по формулам п.2.2 предварительного задания. При расчетах емкость коммутирующего конденсатора принять равной Ск= 130 мкФ, коэффициент трансформации инверторного трансформатора Ктр =1, коэффициент мощности нагрузки с учетом наличия трансформатора cosн=0,98. 4 УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ 4.1 ВНИМАНИЕ! Во избежание срывов инвертирования необходимо подключать инвертор к источнику питания ключом SA1 только при максимальном сопротивлении нагрузки (потенциометр Rн должен находиться в крайнем по часовой стрелке положении). 4.2 Осциллограммы напряжений и токов перерисовать, используя сетку на экране осциллографа С1-83. Одно деление сетки должно соответствовать 1 см в отчете. 4.3 при снятии осциллограмм переключатель развертки осциллографа желательно установить в положение «2 мс/дел.х1». Синхронизация – «внутр.», «ждущ.» по 1-му каналу. 4.4 Рекомендуемые установки входного делителя напряжения (аттенюатора) первого канала осциллографа при выполнении пунктов 3.1.2 и 3.2.2 рабочего задания: – при осциллографировании напряжений – 2 В/дел, х10; – при осциллографировании токов – 5 мВ/дел. Х10. 4.5 При снятии внешней характеристики инвертора (п.п.3.1.5 и 3.2.3 рабочего задания) задавать ток нагрузки по амперметру А2 примерно через 0,6 А. Выходное напряжение инвертора контролировать по вольтметру. Данные измерений занести в таблицу 1.
5 СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА 5.1 Цель лабораторной работы. 5.2 Принципиальная схема лабораторной установки 5.3 Таблица 1. 5.4 Расчеты предварительного задания. 5.5 Два комплекта осциллограмм, скомпонованные по осям времени. 5.6 В одной системе координат – четыре внешние характеристики инвертора. Осциллограммы
|
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.