М
ИНИСТЕРСТВО
ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Методические указания
к лабораторным работам
«Исследование силовых электронных устройств»
Новочеркасск 2012
УДК 621.314
Рецензент канд. техн. наук
Составители: Лачин В.И., Шкарупин А.Я.
Методические указания к лабораторным работам «Исследование силовых электронных устройств» / Юж.-Рос. гос. техн. ун-т. – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2012. – …. с.
Методические указания предназначены для студентов специальностей 200400, 210100, 200200 всех форм обучения.
© Южно-Российский государственный технический университет, 2012
© Лачин В.И., Шкарупин А.Я., 2012
Описание лабораторных стендов
Лабораторные работы по исследованию силовых электронных устройств (СЭУ) на тиристорах (работы № 1 - 3) выполняются на автономном стенде, который устанавливается на лабораторном столе. На передней панели стенда расположено наборное поле с гнездами для коммутации схемы. При проведении исследований на наборное поле накладывается планшет с исследуемой схемой, на котором имеются отверстия для подключения к контрольным точкам схемы осциллографа и измерительных приборов. Все необходимые соединения в схеме осуществляются на наборном поле при помощи перемычек.
На передней панели стенда установлены потенциометры, которые используются как задатчики управляющих напряжений:
Лабораторный стенд при помощи кабеля подключается к однофазной сети переменного напряжения. Включение стенда осуществляется тумблером «Сеть», установленным на передней панели. Индикация включенного состояния стенда контролируется светодиодом. Для электропитания систем управления СЭУ используются встроенные стабилизированные источники питания.
Стенд предназначен для исследования следующих СЭУ:
однофазного управляемого выпрямителя на тиристорах;
системы импульсно-фазового управления тиристорами;
тиристорного регулятора переменного напряжения.
Исследования импульсных преобразователей (регуляторов) постоянного напряжения (ППН) (работы № 4 - 8) выполняются на лабораторном стенде, общий вид которого показан на рисунке 1.
Рис. 1. Общий вид лабораторного стенда
Стенд выполнен в виде автономного блока, устанавливаемого на лабораторном столе. На передней панели стенда расположено наборное поле с гнездами для коммутации схемы. При проведении исследований на наборное поле накладывается планшет с исследуемой схемой, на котором имеются отверстия для подключения к контрольным точкам схемы осциллографа и измерительных приборов. Все необходимые соединения в схеме осуществляются на наборном поле при помощи перемычек.
На передней панели стенда установлены потенциометры, которые используются как задатчики напряжений:
напряжения управления Uрег для изменения коэффициента заполнения управляющих импульсов γ;
опорного напряжения при точном измерении приращений выходного напряжения;
напряжения для изменения длительности паузы между импульсами (’’мертвого’’ времени) в двухтактных преобразователях.
Лабораторный стенд при помощи кабеля подключается к источнику входного постоянного напряжения Uвх = 30 В.
Стенд предназначен для исследования следующих импульсных преобразователей (регуляторов) постоянного напряжения (ППН):
понижающего регулятора постоянного напряжения;
повышающего регулятора постоянного напряжения;
инвертирующего регулятора постоянного напряжения;
однофазного инвертора напряжения;
двухтактного ППН на IGBT транзисторах.
Все виды соединений в схемах при проведении лабораторных работ выполнять при выключенном стенде.
Измерения в контрольных точках системы управления выполняются относительно общего вывода. Измерения в силовой части проводятся между соответствующими гнездами.
Общие методические указания
Перед тем как приступить к выполнению лабораторной работы, необходимо тщательно изучить соответствующие разделы лекционных курсов, а также материалы литературных источников [1 - 4].
Программа каждой лабораторной работы предполагает моделирование принципиальных схем на компьютере с последующим их исследованием в различных режимах.
Моделирование может быть проведено в системе визуального моделирования MATLAB Simulink [5, 6].
Отчёт по каждой лабораторной работе должен содержать результаты исследований схем на лабораторных стендах и результаты схемотехнического моделирования на компьютере. В конце работы должен быть сделан краткий сравнительный анализ и выводы по проделанной работе.