1.3. Порядок выполнения лабораторной работы
1. Скопировать в рабочую папку шаблон spplbr1 модели эквивалентной схемы замещения силовых цепей выпрямителя на основе программного обеспечения PSIM, рисунок которой приведен на рис. 1.4.
2. Задать фиксированные параметры элементов схемы в соответствии с индивидуальными исходными данными: E2m, U(TO), rT, Rd, Tmod.
3. Режим чисто активной нагрузки.
1) – задать величину индуктивности сглаживающего фильтра Ld ≈ 1e-7 Гн;
2) – получить графическую информацию о мгновенных значениях
а) – e2 и i2;
б) – ed и id;
в) – ia1 и ua1.
Документировать полученные графики в отчете.
3) – получить и оформить в виде таблицы численную информацию об интегральных параметрах ed, id, ua1 и ia1.
4) – сопоставить полученные результаты с результатами теоретического расчета.
Рис. 1.4. Шаблон эквивалентной схемы замещения выпрямителя
4. Режим активно-индуктивной нагрузки.
1) – задать величину индуктивности сглаживающего фильтра Ld, соответствующую индивидуальным исходным данным.
2) – получить графическую информацию о мгновенных значениях
а) – e2 и i2;
б) – ed и id;
в) – ia1 и ua1.
Документировать полученные графики в отчете.
3) – получить и оформить в виде таблицы численную информацию об интегральных параметрах ed, id, ua1 и ia1.
4) – сопоставить полученные результаты с результатами предыдущего эксперимента.
1.4. Дополнительная обработка результатов численных экспериментов
1. Вычислить величину мощности основных потерь в диодах при различных типах нагрузки выпрямителя:
(1.24)
где Ia(av) и Ia(eff) – средние и действующие значения анодного тока, соответственно, полученные в результате экспериментов.
2. Вычислить величину полного установившегося теплового сопротивления между полупроводниковой структурой диодов и охлаждающей средой при различных типах нагрузки выпрямителя:
(1.25)
3. Вычислить требуемую величину установившегося теплового сопротивления охладителя (радиатора) при различных типах нагрузки выпрямителя:
(1.26)
4. Выбрать наиболее оптимальный вариант установившегося теплового сопротивления охладителя, который следует использовать в выпрямительной установке. Обоснуйте свой выбор.
5. По информационным материалам изготовителей выбрать подходящий типоразмер охладителя с соответствующей требуемому значению RθSA скоростью охлаждающего воздуха.
1.5. Контрольные вопросы
1. Какие свойства полупроводниковых диодов используются в схемах выпрямителей?
2. По какой причине в исследуемой схеме выпрямления однофазного тока одновременно работают только два диода?
3. Какие интегральные параметры определяют токовую загрузку диода”?
4. Что подразумевается под понятием “мощность основных потерь в диоде”?
5. Каким образом при выполнении лабораторной работы была получена информация о среднем и действующем значениях анодного тока диода?
6. Каким образом в процессе выполнения лабораторной работы определялась максимальная величина обратного напряжения на диодах?
7. Какой вид имеет эквивалентная схема замещения полупроводникового диода в состоянии высокой проводимости? Какие параметры ее характеризуют?
8. Какие параметры, и каким образом влияют на величину среднего значения температуры структуры диода?
9. Какие факторы необходимо учитывать при выборе типоразмера охладителя?
10. При ваших индивидуальных исходных данных: сопротивление нагрузки уменьшилось в два раза. Сможет ли выпрямитель длительное время работать в новых условиях, если нагрузка “чисто индуктивная”? Поясните, почему?