Лаб4_Бригада1_7408
.docx
По полученным данным построим внешние и энергетические характеристики выпрямителя.
Рис.5 Внешние характеристики выпрямителя
Рис.6 Энергетические характеристики выпрямителя при Rн=10Ом
Рис.7 Энергетические характеристики выпрямителя при Rн=50Ом
Рис.8 Энергетические характеристики выпрямителя при Rн=110Ом
Исследование характеристик реверсивного трехфазного управляемого выпрямителя в инверторном режиме.
Пример расчета
Результаты измерений и расчетов при различных значениях противо-ЭДС и активно-индуктивной нагрузки представлены в таблице 4.
Таблица 4
Данные |
Измерения |
Вычисления |
||||||||||
|
α |
E |
Iн |
Uн |
I1(1)max |
φ |
Uvsmax |
Ivsmax |
S1(1) |
P1(1) |
Pн |
|
град |
В |
А |
В |
А |
град |
В |
А |
ВА |
Вт |
Вт |
||
Rн=10 Ом Lн=0,0955Гн |
90 |
200 |
16,47 |
35,12 |
18,19 |
-87,35 |
-509,8 |
17,27 |
8458,35 |
391,0696 |
578,4264 |
|
300 |
24,76 |
52,44 |
27,33 |
-86,06 |
-494,9 |
25,53 |
12708,45 |
873,2203 |
1298,414 |
|||
400 |
33,05 |
69,45 |
36,47 |
-84,8 |
-479,7 |
33,84 |
16958,55 |
1536,997 |
2295,323 |
|||
100 |
200 |
9,054 |
109,3 |
10,02 |
-98,45 |
-517 |
9,838 |
4659,3 |
-684,667 |
989,6022 |
||
300 |
17,33 |
126,7 |
19,14 |
-97,23 |
-504,4 |
18,12 |
8900,1 |
-1120,1 |
2195,711 |
|||
400 |
25,61 |
143,7 |
28,27 |
-95,97 |
-491,5 |
26,41 |
13145,55 |
-1367,24 |
3680,157 |
|||
110 |
200 |
1,81 |
182 |
2,029 |
-109,1 |
-503,6 |
2,555 |
943,485 |
-308,725 |
329,42 |
||
300 |
10,5 |
199,4 |
11,11 |
-108,4 |
-493,3 |
10,77 |
5166,15 |
-1630,69 |
2093,7 |
|||
400 |
18,29 |
217,1 |
20,19 |
-107,2 |
-482,8 |
19,05 |
9388,35 |
-2776,21 |
3970,759 |
|||
Rн=50 Ом Lн=0,4777Гн |
90 |
200 |
3,8 |
10,11 |
4,196 |
-89,4 |
-529,9 |
3,959 |
1951,14 |
20,43192 |
38,418 |
|
300 |
5,72 |
13,83 |
6,314 |
-89,13 |
-526,6 |
5,859 |
2936,01 |
44,57973 |
79,1076 |
|||
400 |
7,642 |
17,88 |
8,433 |
-88,83 |
-523,2 |
7,802 |
3921,345 |
80,06968 |
136,639 |
|||
100 |
200 |
2,086 |
95,5 |
2,309 |
-99,63 |
-525,1 |
2,247 |
1073,685 |
-179,611 |
199,213 |
||
300 |
4,006 |
99,58 |
4,426 |
-99,36 |
-522,3 |
4,167 |
2058,09 |
-334,722 |
398,9175 |
|||
400 |
5,927 |
103,7 |
6,541 |
-99,09 |
-519,5 |
6,081 |
3041,565 |
-480,524 |
614,6299 |
|||
110 |
200 |
0,426 |
178,7 |
0,4757 |
-109,4 |
-503,4 |
0,5773 |
221,2005 |
-73,4742 |
76,1262 |
||
300 |
2,342 |
182,9 |
2,588 |
-109,6 |
-501 |
2,493 |
1203,42 |
-403,689 |
428,3518 |
|||
400 |
4,26 |
187,1 |
4,703 |
-109,4 |
-498,6 |
4,402 |
2186,895 |
-726,402 |
797,046 |
|||
Rн=110 Ом Lн=1,0510Гн |
90 |
200 |
1,765 |
5,99 |
1,948 |
-89,72 |
-533,1 |
1,832 |
905,82 |
4,426654 |
10,57235 |
|
300 |
2,657 |
7,78 |
2,933 |
-89,59 |
-531,6 |
2,725 |
1363,845 |
9,759387 |
20,67146 |
|||
400 |
3,549 |
9,567 |
3,917 |
-89,48 |
-530 |
3,621 |
1821,405 |
16,53032 |
33,95328 |
|||
100 |
200 |
0,9697 |
93,23 |
1,072 |
-99,81 |
-526,5 |
1,041 |
498,48 |
-84,9318 |
90,40513 |
||
300 |
1,861 |
95,35 |
2,055 |
-99,73 |
-525,2 |
1,932 |
955,575 |
-161,497 |
177,4464 |
|||
400 |
2,754 |
97,16 |
3,039 |
-99,6 |
-523,9 |
2,826 |
1413,135 |
-235,667 |
267,5786 |
|||
110 |
200 |
0,1981 |
178,2 |
0,221 |
-109,5 |
-503,4 |
0,2651 |
102,765 |
-34,3037 |
35,30142 |
||
300 |
1,089 |
180,1 |
1,204 |
-109,8 |
-502,2 |
1,158 |
559,86 |
-189,646 |
196,1289 |
|||
400 |
1,981 |
182 |
2,188 |
-109,7 |
-501,1 |
2,05 |
1017,42 |
-342,967 |
360,542 |
|||
По полученным данным построим внешние и энергетические характеристики в режиме инвертирования.
Рис.9 Внешние характеристики преобразователя в инверторном режиме
Рис.10 Энергетические характеристики преобразователя инверторном режиме при Rн=10Ом
Рис.11 Энергетические характеристики преобразователя инверторном режиме при Rн=50Ом
Рис.12 Энергетические характеристики преобразователя инверторном режиме при Rн=110Ом
Исследование спектрального состава тока, отдаваемого инвертором в сеть.
Рис.13 Спектральный состав тока.
Таблица 4
Измерения |
Вычисления |
|||||||
α |
y1 |
y3 |
y5 |
y7 |
I1(1)max, А |
I1(3)max, А |
I1(5)max, А |
I1(7)max, А |
25 |
22,16 |
1 |
0,4 |
0,22 |
47,1 |
6,376354 |
4,250903 |
3,273195 |
Пример расчетов:
Сравнение полученных результатов с теоретическими зависимостями
Полученные
регулировочные характеристики (рис.3-4)
уменьшаются при увеличении угла
управления. Теоретическая регулировочная
характеристика,
также является убывающей функцией, при
увеличении угла управления. Следовательно,
полученные зависимости соответствуют
теории.
Теоретическая
внешняя характеристика управляемого
выпрямителя, определяемая следующим
выражением
, является убывающей прямой линией. По
полученному графику (рис.5) можно сделать
вывод, что значения убывают по некоторой
прямой.
Полученные внешние характеристики (рис.9) преобразователя в режиме инвертора являются линейно растущими функциями, что соответствует теории.
Энергетические характеристики выпрямителя (рис.6-8):S1(1) = f(PH), P1(1) = f(PH), линейно возрастают, так как увеличивается нагрузка, и остаётся постоянным соотношение активной и индуктивной составляющей нагрузки, что также соответствует теоретической характеристике.
Энергетические характеристики инвертора (рис.10-12):S1(1) = f(PH), P1(1) = f(PH), линейно возрастают, пока значение угла управления не превышает 90 градусов, если угол управления становится больше 90 градусов, то энергетические характеристики линейно уменьшаются, так как увеличивается нагрузка, и остаётся постоянным соотношение активной и индуктивной составляющей нагрузки, что также соответствует теоретической характеристике.
Расчетные значения гармонических составляющих уменьшаются с увеличением порядкового номера гармоники, что соответствует теории.
Вывод
В ходе лабораторной работы был исследован трёхфазный реверсивный управляемый выпрямитель при работе на активно-индуктивную нагрузку при различных углах управления, как без учёта противо-ЭДС, так и при учёте. Рассчитаны значения полной и активной мощностей, потребляемых выпрямителем от источника питания, по первой гармонике, и значение полной мощности при работе преобразователя в режимах выпрямителя и инвертора. По экспериментально полученным значениям построены внешние и энергетические характеристики, проверено соответствие их теории. Изучен спектральный состав отдаваемого в сеть тока.