1.4. Снятие уровней гармоник выходного напряжения и тока однофазного автономного инвертора напряжения при работе на статическую нагрузку

Рагалевич

Цель: Сравнение качества выходного сигнала, получаемого при различных видах модуляции

- Схема электрическая принципиальная

- Рекомендуемая схема электрических соединений

- Перечень аппаратуры

- Описание схем электрических соединений

- Указания по проведению эксперимента

Схема электрическая принципиальная

Рис. 17. Схема электрическая для снятия уровней гармоник выходных напряжения и тока однофазного АИН при различных способах модуляции

Схема рекомендуемых соединений

Рис. 18. Рекомендуемая схема электрическая для снятия уровней гармоник выходных

напряжения и тока однофазного АИН при различных способах модуляции

Перечень аппаратуры

Таблица 10

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 однофазного автономного инвертора напряжения, 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 автономного инвертора напряжения, позволяя задать заданный режим работы автономного инвертора напряжения.

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 автономного инвертора напряжения A3.

Указания по проведению экспериментов

В качестве заданного режима работы принимаем:

- вид модуляции: синусоидальная

- напряжение питания инвертора: 30 В;

- несущая тактовая частота: 1000 Гц;

- коэффициент модуляции: 0.99;

- частота модуляции: 40 Гц;

- индуктивность дросселя: 0.05 Гн;

- сопротивление нагрузочного резистора: 20 Ом.

Требуется:

снять гармонический состав тока нагрузки

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

• Соедините аппаратуру в соответствии с электрической схемой соединений.

• Установите величину сопротивления активной нагрузки А4 и индуктивности дросселя 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 п. «Порядок работы с оригинальными программными продуктами данного руководства»).

• В Меню выберите строку Анализатор спектра.

• Установите исследуемый канал ACH0-ACH8.

• Выберите номера гармоник 1,3,5,23.24.25.26. Последние четыре номера соответствуют тактовой частоте преобразователя и соседним частотам.

• После правильной установке экран должен принять вид, представленный на рис. 20.

• Включите выключатель “СЕТЬ” на передней панели МТП А3. Кнопками Выбор страницы переключитесь на страницу Эксперимент 3: Исследование ШИМ и видов модуляции.

• Кнопкой Выбор информации на дисплее переключитесь в режим Массив настраиваемых параметров. Установите параметры в соответствии с заданием (вид модуляции должен устанавливаться первым). После правильной установки параметров экран должен принять вид, показанный на рис.19.

Рис. 19. 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 инвертора в соответствии с заданием.

• Подайте напряжение на выход автономного инвертора напряжения включив кнопку Прямое чередование.

Рис. 20. Внешний вид окна анализатора спектра с установленными параметрами

• Внесите полученные данные (относительный уровень гармоник в %) в табл. 11.

• Выключите автономный инвертор напряжения (кнопка отсутствие импульсов)

• Измените вид модул. на прямоуг.

• Повторите измерения

• Повторите действия для 3эл.син.

• Уменьшите коэффициент модуляции до 0.3.

• Повторите измерения коэффициента гармоник для разных видов модуляции.

• Сравните полученные результаты с предыдущими.

Таблица 11

Номер гармоники	синусоидальная	прямоугольная	3 эл. синус
1
3
5
23
24
25
26