5. Автоматическое управление режимом работы трехфазного мостового инвертора

• Электрическая схема соединений

• Перечень аппаратуры

• Указания по проведению эксперимента

Электрическая схема соединений

Электрическая схема соединений (продолжение)

Перечень аппаратуры

Обозначение	Наименование	Тип	Параметры
G1	Трехфазный источник питания	201.2	400 В ~; 16 А
А1, А2	Линейный реактор	314.2	0,5 А; 50 Гц; 0,3 Гн/9 Ом
А3, А4	Преобразовательный трансформатор	333.2	Первичная обмотка: Y – 380 В / 320 В∙А; 2 вторичные полуобмотки: 0,5 А каждая / номинальные фазные напряжения: 42, 73, 127 В
A8	Тиристорный преобразователь / регулятор	207.2	3´400 В ~ / 2 А 6 тиристоров
A10	Реостат	323.2	2´0..100 Ом / 1 А
А11	Блок дросселей	342	2´3 Гн / 0,5 А
А13	Регулируемый автотрансформатор	318	220 / 0..240 В; 2А
А14	Выпрямитель	322	3´400 В ~ / 10 А
А15	Сглаживающий конденсатор	339	350 В/1000 мкФ
А16	Терминал	304	6 розеток с 8 контактами; 6´8 гнезд
А17	Блок датчиков тока и напряжения	402.1	3 измерительных преобразователя "ток-напряжение" 3 А/3 В; 3 измерительных преобразователя "напряжение-напряжение" 600 В/3 В
А18	Коннектор	330	8 аналог. диф. входов; 2 аналог. выхода; 8 цифр. входов/ выходов
А19	Персональный компьютер	550	IBM совместимый, Windows 9*, монитор, мышь, клавиатура, плата сбора информации PCI 6024E
А22	Блок ввода-вывода цифровых сигналов	331	8 входов типа «сухой контакт»; 8 релейных выходов

Р1

Блок мультиметров

509.2

2 мультиметра 0…1000 В ; 0…10 А ; 0…20 МОм

Указания по проведению эксперимента

• Убедитесь, что устройства, используемые в эксперименте, отключены от сети электропитания.

• Соедините гнезда «ТК» источника G1.

• Соедините гнезда защитного заземления " " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1.

• Соедините вилки питания 220 В устройств, используемых в эксперименте, сетевыми шнурами с розетками удлинителя.

• Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

• Переключатели реостата А10 установите в положение «50 Ом».

• Переключатели блока дросселей А11 установите в положение «3 Гн».

• Переключатели номинальных фазных напряжений вторичных полуобмоток трансформаторов А3 и А4 установите соответственно в положение «73 В» и «127 В».

• Регулировочную рукоятку автотрансформатора А13 установите в крайнее против часовой стрелки положение.

• Тумблеры делителей напряжения коннектора А18 установите в положение 1:1.

• Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А19, войдите в каталог с программным обеспечением учебного комплекса и запустите прикладную программу «Управление инвертором.exe».

• Включите выключатели «СЕТЬ» тиристорного преобразователя/регулятора А8, блока мультиметров Р1, блока датчиков тока и напряжения А17, блока ввода-вывода цифровых сигналов А22, регулируемого автотрансформатора А13.

• Включите источник G1. О наличии фазных напряжений на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

• Нажмите кнопку «3Ф ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ» на лицевой панели преобразователя А8 и удерживайте ее до тех пор, пока не загорится расположенный рядом с ней светодиод.

• Для начала сбора данных нажмите на виртуальную кнопку «Запустить управление» на экране компьютера.

• Вращая регулировочную рукоятку тиристорного преобразователя А8, установите угол управления тиристоров, равный 150 град. эл. (значение угла управления отображается на индикаторе тиристорного преобразователя А8).

• Вращая рукоятку автотрансформатора А13, плавно увеличивайте его напряжение до тех пор, пока инвертор не запустится. Момент запуска можно установить по появлению тока, отображаемого амперметром P1.2 и характерной формы напряжения на тиристоре. Осциллограмму этого напряжения наблюдайте на экране компьютера.

• Вращая регулировочную рукоятку тиристорного преобразователя А8, изменяйте угол управления тиристоров и наблюдайте на экране компьютера А19 и дисплеях амперметра Р1.2 и вольтметра Р1.1 изменение значения выпрямленных тока I_d и напряжения U_d тиристорного преобразователя А8 (трехфазного мостового инвертора), а также формы напряжения на тиристоре, осциллограмма которого отображается на экране.

• Вращая регулировочную рукоятку автотрансформатора А13, также наблюдайте изменение режимных параметров трехфазного мостового инвертора.

• Изменяя сопротивление реостата А10, также наблюдайте изменение параметров текущего режима работы инвертора.

• Регулировочную рукоятку автотрансформатора А13 установите в крайнее против часовой стрелки положение. Нажмите на виртуальную кнопку «Остановить управление» на экране компьютера.

• Переведите тиристорный преобразователь А8 в режим автоматического управления, нажав на кнопку «АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ» на его лицевой панели.

• Нажмите кнопку «3Ф ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ» на лицевой панели преобразователя А8 и удерживайте ее до тех пор, пока не загорится расположенный рядом с ней светодиод.

• Задайте параметры режима, для чего нажмите на соответствующую виртуальную кнопку или выберите нужный пункт из главного меню программы. Например, оставьте параметры, установленные по умолчанию.

• Запустите программу управления тиристорным преобразователем, нажав виртуальную кнопку «Запустить управление» на экране компьютера.

• Вращая рукоятку автотрансформатора А13, плавно увеличивайте напряжение до тех пор, пока инвертор не запустится. Момент запуска можно установить по появлению тока, отображаемого амперметром Р1.2 и характерной формы напряжения на тиристоре. Осциллограмму этого напряжения наблюдайте на экране компьютера.

• Изменяйте параметры входной характеристики инвертора путем «перетаскивания» ее узловых точек или путем задания числовых значений координат узловых точек в соответствующих полях ввода программы. По окончании ввода этих значений нажимайте клавишу «Enter» или появляющуюся рядом с полем виртуальную кнопку «OK». Наблюдайте за изменением параметров текущего режима работы тиристорного преобразователя А8 на экране компьютера А19 и дисплеях амперметра Р1.2 и вольтметра Р1.2, в том числе при изменении сопротивления реостата А10 и напряжения автотрансформатора А13.

• Остановите управление, нажав на виртуальную кнопку «Остановить управление» на экране компьютера. Измените какие-нибудь параметры управления (например, настроечные параметры ПИД-регулятора). Запустите управление вновь и наблюдайте изменение его качества.

• При работе с программой следует пользоваться её возможностями:

• масштаб по вертикальной оси графика внешней характеристики инвертора можно изменять, нажимая на виртуальные кнопки, расположенные рядом с этой осью;

• цвета узловых точек внешней характеристики и надписей, относящихся к ним, соответствуют друг другу;

• масштабирование осциллограммы напряжения производится путем нажатия на графике левой клавиши мыши и, не отпуская ее, перемещения манипулятора слева направо и сверху вниз. Возврат к начальному масштабу осуществляется обратным перемещением манипулятора – справа налево и снизу вверх;

• двигать график осциллограммы напряжения относительно осей координат можно путем нажатия и удержания на нем правой кнопки мыши и ее одновременного перемещения в нужную сторону.

• По завершении эксперимента отключите от сети питания блоки А8, А17, А22, А13, Р1, G1.