2. Запустить программу electronics workbench. Создать файл lab13.Cir. Собрать схему резонансного инвертора согласно рисунку 13.8.

Рисунок 13.8 – Схема резонансного инвертора в среде моделирования EWB

1. Схема резонансного инвертора, состоит из инверторного моста VS1 – VS4 и последовательно включенных в его диагонали конденсатора С, нагрузки Zн и дополнительного дросселя L.

Тиристорные ключи работают в режиме естественной коммутации. Для этого долж­но выполняться условие ƒ₀ > ƒ,

где:

ƒ- частота следования управляющих импульсов;

ƒ₀ = 1/ 2π √¯1/( L+L_н)С – частота собственных колебаний контура.

Если паузы между моментом запирания одной пары тиристоров и отпиранием другой пары малы, то форма напряжения на нагрузке близка к синусоидальной. Расчет АИР производят исходя из условия резонанса ƒ₀ =ƒ, при этом выход­ное напряжение U_н принимают синусоидальным. Для приведенной схемы справедливы соотношения:

U_н = 2√¯2Е = 0,9Е; Id = 0.9; Iи = I_н = U_и/ R_н; U_н = U_и/cosφн π

Величины L и С определяют исходя из значений добротности выходной цепи

Q = Z_с / R_н, где Z_с = √¯L+L_н /С – характеристическое сопротивление выходной цепи;

L = (Q· R_н /ω) – L_н; С = 1/ (ωQ R_н)

Особенностью АИР является его работоспособность в режиме короткого замыкания. При этом ток Iн ограничивается лишь величиной активного сопротивления обмотки дросселя, подводя­щих проводов и прямым падением напряжения на тиристорах. На холостом ходу резонансные инверторы неработоспособны.

Предельная частота рассмотренного типа инвертора ограни­чена длительностью бестоковых пауз, необходимых для восстанов­ления запирающих свойств тиристоров. С увеличением частоты от­носительная продолжительность бестоковых пауз возрастает, и, как следствие, уменьшается отдаваемая в нагрузку мощность. Дал улучшения энергетических показателей резонансных инверторов на повышенных частотах (2÷10 кГц) схему дополняют обратными диодами.

4. Предварительное задание к эксперименту

Для приведенной на рисунке 13.8 схемы АИР по заданным в таблице 13.1 параметрам рассчитать L_н, С, U_н, I_н, I_d . Для всех вариантов принять Е=36В,

L =0.

Таблица 13.1 – Заданные параметры

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8
ƒ, Гц	300	200	100	500	200	400	100	400
Rн, Ом	20	15	25	15	10	20	15	25
Q	1	3	2.5	2	2.5	1.25	2.1	2

5. Порядок выполнения эксперимента

5.1Подключить измерительные приборы и нагрузку к выходным клеммам АИР.

5.2 Установить С = 100 Гц, L_н = 0.

5.3 Включить осциллограф (Рисунок 13.9).

Рисунок 13.9 – Осциллограммы АИР

5.4 Изменяя ток нагрузки в сторону уве­личения, снять внешнюю характеристику. Результаты измерений записать в таблицу 13.2.

Таблица 13.2 – Таблица внешней характеристики

АИР	Iн, А
	Uн, В

5.5 По контрольным точкам на схеме, зарисовать осциллограммы U_н, і_н, іvs, іd, при R_н = 5 Ом, L_н = 0 и при /?н » 10 Ом, R_н = 10 Ом, L_н = 10 мГц.

5.6 Выключить стенд.

5.7 Установить заданные и рассчитанные в предварительном задании величины ƒ, R_н, С. Записать и сравнить ре­зультаты измерений с расчетными, В расчете не учитывались ак­тивные сопротивления катушки индуктивности, дросселя, проводов.

5.8 Снять осциллог­раммы U_н, і_н, U_с, іd.

Содержание отчета

1. Название и цель работы

2. Схема исследования

3. Таблица показаний вольтметра и амперметра

4. Результаты исследования схемы

5. Осциллограммы, снятые в результате экс­перимента.

Контрольные вопросы

1. По каким признакам классифицируются инверторы?

2. Воз­можные области применения автономных инверторов

3. Достоинства и недостат­ки АИР.