Содержание отчета

Отчет должен содержать следующие пункты: а) наименование и цель работы;

в) исходные данные, принципиальную схему силовых цепей;

г) обработанные осциллограммы;

д) результаты экспериментальных исследований и проведенных по ним расчетов, помещенные в соответствующие таблицы;

с) построенные характеристики (регулировочные, внешние и энергетические); з) выводы по работе:

• объяснить подъем внешней характеристики в области малых токов;

• объяснить вид регулировочной характеристики;

• объяснить зависимость КПД от тока нагрузки;

• пояснить, от чего происходит опрокидывание инвертора;

• пояснить влияние последовательной и параллельной коммутирующей емкости на характеристики.

Контрольные вопросы

1. В чем отличие ведомого и автономного инвертора?

2. По каким признакам классифицируются автономные инверторы?

3. Как изменить частоту выходного напряжения АИТ?

4. Каково назначение элементов С_к, Lrf в автономных инверторах тока?

5. Почему выходное напряжение в АИТ может быть больше, чем входное?

6. Как снимаются регулировочные характеристики АИТ?

7. Что такое опрокидывание инвертора и каковы его причины? Как прервать аварийный ток при опрокидывании инвертора?

8. От каких параметров и как зависит время Г§ в последовательно-параллельном АИТ?

9. Как определить КПД АИТ?

10. Какой аварийный режим возникает при сбросе нагрузки до холостого хода в последовательно-параллельном АИТ?

Работа № 7 Исследование последовательного резонансного

Автономного инвертора Цель работы

Изучение электромагнитных процессов, внешних, регулировочных и энергетических характеристик последовательного резонансного автономного инвертора (РАИ) при активной нагрузке.

Задание

1. Собрать схему в соответствии с рис. 7.1.

2. Снять осциллограммы токов и напряжений на элементах схемы для заданных параметров.

3. Снять внешнюю £/_н = F (1ц) и энергетические P_d= F (7_Н), Рн ⁼ F (7н), г) = F (7_Н) характеристики при постоянной частоте управления/для заданного напряжения U_d. Одновременно снять зависимость времени, предоставляемого на выключение тиристоров, tt = F (In). Определить при каких условиях происходит опрокидывание инвертора.

4. Снять регулировочную Щ- F (/) и энергетические P_d = F (/), Р_н ⁼ F if), ц = F (/) характеристики последовательного резонансного автономного инвертора при заданных постоянных значениях сопротивления нагрузки Ra и напряжения U_d.

5. Исследовать влияние величины последовательной коммутирующей емкости на внешнюю и энергетические характеристики последовательного РАИ, повторив п.З при других значениях С_шос.

Исходные данные

Базовая точка (режим), для которой снимаются осциллограммы и через которую проходят снимаемые характеристики:

напряжение источника питания Ud — 25 В;

частота управления /= 800 Гц;

ток нагрузки /_н = 0,25 А;

коммутирующая емкость С_К1ЮС = 2 мкФ.

Базовая точка может быть изменена по указанию преподавателя.

Методические указания

1. Собрать схему для исследования последовательного РАИ в соответствии с рис. 7.1. Дополнительные внешние соединения показаны штриховыми линиями.

Ручку регулятора тока нагрузки RP в модуле «Нагрузка» (Н) установить в положение «5», соответствующее минимальному активному сопротивлению нагрузки R_H.

Включить автомат QFX «Модуля питания стенда» (МПС). Включить тумблер «Сеть» в модуле «Измеритель мощности». Тумблером SA\ в модуле «Автономные инверторы» (АИ) включить питание системы управления. Ручкой потенциометра «Частота» установить заданную частоту/ Включить тумблер SA\ источника питания в модуле МПС. С помощью потенциометра RP\ установить заданное напряжение источника питания. Ручкой регулятора тока нагрузки RP в модуле «Нагрузка» (Н) установить заданный (базовый) режим. Проверить правильность установки частоты;

2. Снять осциллограммы токов и напряжений на элементах схемы для заданных параметров.

а) снять осциллограмму тока k на входе РАИ. Для этого канал СН1 осциллографа подключить к шунту RSI («вход» - гнездо ХА, корпус осциллографа «X» — гнездо Х5). Зарисовать с экрана осциллографа осциллограммы. По осциллограмме определить в каком режиме работает схема (непрерывный или прерывистый ток на входе АИТ); Определить масштабы по току и времени;

б) снять осциллограммы тока на выходе вентильного моста /_ВЬ1Х и напряжения на нагрузке и_н при тех же заданных значениях для базового режима. Для этого канал СН1 осциллографа подключить к шунту RS3 («вход» - гнездо XII, корпус осциллографа «_1_» — гнездо XX 0), а вход канала СН2 ~ к гнезду XI8 (напряжение на нагрузке). Вход канала СН2 здесь и в дальнейшем подключается через делитель 1:10. Зарисовать с экрана осциллографа осциллограммы. Определить масштаб по напряжению, учтя коэффициент деления делителя, и сохранить масштабы по току и времени;

в) снять осциллограммы напряжения на тиристоре щ-т и тока через тиристор ivr при тех же заданных значениях для базового режима. Канал СН\ осциллографа подключить к шунту RS2 («вход» - гнездо Х8, корпус осциллографа «±» - гнездо Х9), а вход канала СН2 - к гнезду Х7 (напряжение на тиристоре). Зарисовать с экрана осциллографа осциллограммы, сохранив масштабы по напряжению, току и времени;

Рис. 7.1. Принципиальная схема для исследования последовательного РАИ

3. Снять внешнюю Uh~F (7н) и энергетические P_d= F (/н), Рк⁼ F (7н), f] = F (7н) характеристики при постоянной частоте управления/ для заданного напряжения U_d.

Изменяя сопротивление нагрузки реостатом RP, фиксировать показания U_d, Id, Щ, /н, Рн. Показания занести в таблицу 7.1. Одновременно снять зависимость времени, предоставляемого на выключение тиристоров, t_t = F (In)- Определить при каких условиях происходит опрокидывание инвертора.

Таблица 7.1

							Примечание
£/*В							/= Гц
la, A
Ра Вт
с/„,в
4,А
Р„,Вт
?7
^

Повторить измерения при другом значении/ например,/} = 0,8/}.

Энергетические показатели рассчитать по следующим формулам:

мощность на входе P_d=U_d-I_d, (1)

КПД T\=PjP_d, (2)

Характеристики для разных значений /} строить в одних осях. Графики для мощностей P_d и Р_н строить в одних осях;

4. Снять регулировочную Un~ F (f) и энергетические P_d= F (/), Рн ⁼ Р (/), Л = F (/) характеристики параллельного АИТ при постоянном значении сопротивления нагрузки Як и заданном напряжении U_d.

Сопротивление Л_н определить, установив заданный ток нагрузки 1ц (базовый режим), по формуле

Р_н =£/„//„. (3)

Изменяя частоту / ручкой «Частота» в диапазоне от заданного до 300 Гц, фиксировать показания приборов Ud, Id, Ua, /н, Рн, а также с помощью осциллографа замерять U- Показания занести в таблицу 7.2.

Таблица 7.2

f, Гц							Примечание
Ud, В							Рн= Ом
Id, A
Ра Вт
июв
/„,А
Р„.Вт
Л
U

Повторить измерения при другой, например, вдвое меньшей величине активного сопротивления нагрузки й_н- Характеристики для разных значений R_a строить в одних осях. Графики для мощностей P_d и Р„ строить в одних осях;

5. Исследовать влияние величин коммутирующих емкостей на внешнюю и энергетические характеристики РАИ, повторив п. 3 при других значениях С_шос и С_К1шр С_к. Для этого по указанию преподавателя конденсатор С в модуле «Нагрузка» подсоединить параллельно конденсатору С1 к гнездам Х16, XI9, при этом увеличится последовательная емкость.

Выключить тумблер SAI источника питания в модуле МПС. Тумблером SA\ в модуле «Автономные инверторы» (АИ) выключить питание системы управления. Выключить автомат QFI «Модуля питания стенда».