Лабораторные / Laba1

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра САУ

отчет

по лабораторной работе №1

по дисциплине «Силовая электроника»

Тема: исследование однофазного мостового неуправляемого выпрямителя

Студенты гр. 6408		Нуртазин И. Боголюбов Д.С.
Преподаватель		Кузнецов М.А.

Санкт-Петербург

2019

Цель работы: Исследование однофазного мостового неуправляемого выпрямителя при работе на различную активно-индуктивную нагрузку. Схема ОМНУВ (электрическая) и его временные диаграммы представлены на рисунке 1.

Рис.1 Однофазный мостовой выпрямитель и его временные диаграммы.

На рисунке 2 представлена виртуальная модель ОМНУВ.

Рис.2

Таблица 1.2

, Ом	10	30	50	90	120
, Гн	0,35032	1,0509	1,7516	3,1529	4,2038

, К=22,

Таблица 1.3

Р е ж и м ы	Данные					Измерения							Вычисления
	В	Гц	Гн	Ом	А		В	А	град	В	А	ВА		Вт	Вт
1	310	50	0,35	10	11,08		110,8	23,17	-57,16	400	15	3591,35		1947,57	1227,66
2	310	50	1,05	30	6,602		198,1	14,24	-44,31	460	7	2207,2		1579.4	1307,85
3	310	50	1,75	50	4,724		236,3	10,31	-37,93	500	5	1598,05		1260.48	1116,28
4	310	50	3,15	90	3,019		272,1	6,67	-31,1	520	3,2	1033,85		885.25	821,47
5	310	50	4,2	120	2,378		285,8	5,284	-28,1	520	2,5	819,2		722.64	679,16

(ВА), (ВА), (Вт).

S₁₍₁₎=(310*23,14)/2 = 3591,35 ВА

Р₁₍₁₎=3591,35 * cos(-57.16) =1947.57 Вт,

Р_н=110,8*11,08 =1227,66 Вт

По результатам табл.1.3 строится внешняя характеристика выпрямителя U_н  f (I_н) и энергетические характеристики выпрямителя I_1(1)мах  f (I_н) ; I_VDmax  f (I_н) ; S₁₍₁₎  f (Р_н); Р₁₍₁₎= f (Р_н)

1. R_н = 10 Ом, L_н = 0.35 Гн

Рис.3.1 Напряжение и ток диода

Рис.3.2 Мгновенные значения тока и напряжений

2. R_н =30 Ом, L_н =1.05 Гн

Рис.3.3 Напряжение и ток диода

Рис.3.4 Мгновенные значения тока и напряжений

3. R_н = 50 Ом, L_н = 1.75 Гн

Рис.3.5 Напряжение и ток диода

Рис.3.6 Мгновенные значения тока и напряжений

4. R_н = 90 Ом, L_н = 3.15 Гн

Рис.3.7 Напряжение и ток диода

Рис.3.8 Мгновенные значения тока и напряжений

5) R_н = 120 Ом, L_н = 4.2 Гн

Рис.3.9 Напряжение и ток диода

Рис.3.10 Мгновенные значения тока и напряжений

Внешняя характеристика (U_н  f (I_н)

Рис. 4.1

Энергетические характеристики:

1. I_1(1)мах  f (I_н), I_VDmax  f (I_н)

Рис. 4.2

2. S₁₍₁₎  f (Р_н), Р₁₍₁₎= f (Р_н)

Рис. 4.3

При увеличении значений на нагрузке, ток 1-ой гармоники потребляемого от ИП и ток диода увеличиваются, а активная и полная мощность уменьшаются.

Формула для определения среднего значения выпрямленного напряжения (по теоретическим временным диаграммам):

Теоретические действующие значения тока диода, вторичной и первичной обмоток трансформатора для активной и активно-индуктивной нагрузке (Xн→∞):

1. При активной нагрузке

, где

2. При активно-индуктивной нагрузке

Сравнение теоретических и практических значений тока

11,08	15	11.8/ =10,6
6,602	7	4,95
4,724	5	3,34
3,019	3,2	2,13
2,378	2,5	1,68

- Как теоретически, так и практически внешняя характеристика имеет линейный вид с отрицательным углом наклона

- Зависимость между и линейная и в теории, и на практике

- Было доказано, что зависимость между током диода и током нагрузки линейная. Это также видно на графике.

Выводы:

В процессе выполнения работы был исследован однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель на различную активно-индуктивную нагрузку. Была построена его внешняя характеристика (линейная зависимость), из которой видно уменьшение среднего выпрямленного напряжения при увеличении средневыпрямленного тока, что обуславливается потерями напряжения на внутреннем сопротивлении трансформатора и диодов, а также графики энергетических характеристик (линейная зависимость), в которых уменьшаются полная и активная мощность при уменьшении сдвига по фазе первой гармоники. По осциллограммам видно, что при изменении параметров нагрузки, не меняется вид реакции, а меняется лишь только ее амплитуда.