2.5. Снятие уровней гармоник выходных напряжения и тока широтно-импульсного преобразователя постоянного напряжения

Цель: изучить влияние закона управления широтно-импульсным преобразователем на гармонический состав выходного сигнала.

- Схема электрическая принципиальная

- Рекомендуемая схема электрических соединений

- Перечень аппаратуры

- Описание схемы электрических соединений

- Указания по проведению эксперимента

Схема электрическая принципиальная

Рис. 47. Схема электрическая для исследования формы и гармонического состава выходного сигнала ШИП при различных способах управления

Рекомендуемая схема электрических соединений

Рис. 48. Рекомендуемая схема для исследования формы и гармонического состава выходного сигнала ШИП при различных способах модуляции

Перечень аппаратуры

Таблица 25

Обозначение	Наименование	Тип	Примечание
А1	Регулируемый автотрансформатор	318.1
А2	Однофазный трансформатор	372
А3	Многофункциональный транзисторный преобразователь	346
A4	Нагрузочный резистор	351
A5	Дроссель	352
A6	Блок датчиков тока и напряжения	402.3
A7	Персональный компьютер	550
A8	Коннектор	330
G1	Однофазный источник питания	218
PV1	Блок мультиметров	509.2

Описание электрической схемы соединений

Источник G1 - источник синусоидального напряжения промышленной частоты предназначен для питания активных блоков стенда и обеспечения их защиты от коротких замыканий и сверхтоков.

Многофункциональный транзисторный преобразователь (МТП) A3 – блок работающий в режиме широтно-импульсного преобразователя постоянного напряжения (ШИП), основные характеристики которого исследуются в экспериментах.

Регулируемый автотрансформатор А1 совместно с трансформатором A2 – источник регулируемого синусоидального напряжения на входе силовой части МТП с обеспечением потенциальной развязки.

Регулируемые дискретно нагрузочный резистор А4 и дроссель А5 – обеспечивают активно-индуктивную нагрузку ШИП, позволяя задать заданный режим работы.

Блок датчиков тока и напряжения А6 совместно с коннектором А8 обеспечивают потенциальную развязку силовых сигналов и приведение уровня этих сигналов к масштабу входных сигналов платы ввода вывода. Персональный компьютер А7 обеспечивает вывод сигналов на экран виртуального осциллографа и производит расчет гармонического состава исследуемого сигнала.

Блок мультиметров PV1 – предназначен для контроля постоянного напряжения питания ШИП.

Указания по проведению экспериментов

В качестве заданного режима работы принимаем:

- вид модуляции: симметричная;

- напряжение питания инвертора: 30 В;

- несущая тактовая частота: 1000 Гц;

- коэффициент заполнения: 0.8;

- индуктивность дросселя: 0.025 Гн;

- сопротивление нагрузочного резистора: 100 Ом.

Требуется:

сравнить гармонический состав тока нагрузки при различных законах управления.

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

• Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

• Установите величину сопротивления блока А4 и индуктивности блока А5 равной заданной.

• Включите автоматический выключатель и устройство защитного отключения однофазного источника питания G1.

• Включите выключатель “СЕТЬ” блока датчиков тока и напряжения А6.

• Приведите в рабочее состояние персональный компьютер А7 и запустите программу анализатора спектра ПУСК-> Все программы ->Преобразовательная техника->ВП_преобразовательная техника (перед запуском ознакомьтесь с пунктом Порядок работы с оригинальными программными продуктами данного руководства)

• В меню Меню выберите строку Анализатор спектра.

• Установите исследуемый канал ACH0-ACH8.

• Значение исследуемого сигнала установите, как средневыпрямленное значение (средне выпр.). Остальные параметры оставьте без изменения.

• Включите выключатель “СЕТЬ” на передней панели МТП А3. Кнопками Выбор страницы переключитесь на страницу Эксперимент 5: Исследование ШИП при работе на статическую нагрузку

• Кнопкой Выбор информации на дисплее переключитесь в режим Массив настраиваемых параметров. Установите параметры в соответствии с заданием. После правильной установки параметров экран должен принять вид, показанный на рис. 49.

Рис. 49. Экран настраиваемых параметров с установленными параметрами эксперимента

• Установите движок автотрансформатора А1 в крайнее против часовой стрелки положение. Включите автотрансформатор и блок мультиметров. Регулируя напряжение автотрансформатора, установите напряжение питания ШИП в соответствии с заданием.

• Подайте напряжение на выход ШИП включив кнопку Прямое чередование.

• Внешний вид окна программы анализатора спектра представлен на рис. 50.

Рис. 50. Внешний вид окна анализатора спектра с установленными параметрами

• Внесите полученные данные в табл. 26.

• Выключите ШИП ( кнопка отсутствие импульсов).

• Измените вид модул. на несимметричная.

• Измените коэффициент заполнения на 0.6 (теоретически обеспечивает тоже самое постоянное напряжение, что и при симметричном управлении при коэффициенте заполнения 0.8).

• Сравните полученные результаты.

• Измените коэффициент заполнения.

• Повторите измерения коэффициента гармоник для различных законах управления.

Таблица 26

Кг, %	симметр. кз=0.8	несимметр. кз=0.6	симметр. кз=	несимметр. кз=
1
2
3
4
5
6

• Снимите управляющие импульсы (кнопка ОТСУТСТВИЕ ИМПУЛЬСОВ).

• Снимите напряжение с силовой части схемы (выключите регулируемый автотрансформатор А1).

• Снимите напряжение с системы управления (выключите блок МТП А3).

• Выключите остальные блоки в произвольной последовательности.