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;

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

• объяснить вид внешней характеристики;

• 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. По каким признакам классифицируются автономные инверторы?

2. Как изменить частоту выходного напряжения РАИ?

3. Каково назначение элементов С_к, Lrf в РАИ?

4. Объясните вид внешних характеристик последовательного РАИ.

5. Как снимаются регулировочные характеристики РАИ?

6. Как зависит напряжение на выходе РАИ от частоты?

7. От каких параметров и как зависит время tg в последовательном РАИ?

8. Как определить КПД РАИ?

9. Какой аварийный режим возникает при сбросе нагрузки до холостого хода в последовательном РАИ?

Работа № 8 Исследование последовательно-параллельного

Резонансного автономного инвертора

Цель работы

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

Задание

1. Собрать схему в соответствии с рис. 8.1.

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

3. Снять внешнюю U_H = F (7_Н) и энергетические P_d = F (7_Н), Р_н= F (7_Н), т) = F (7_Н) характеристики при постоянной частоте управления/для заданного напряжения U_d. Одновременно снять зависимость времени, предоставляемого на выключение тиристоров, ti = F (7_Н). Определить при каких условиях происходит опрокидывание инвертора.

4. Снять регулировочную U_H = F (/) и энергетические P_d = F (/), Р_н = F (У), т) = F (J) характеристики последовательно-параллельного резонансного автономного инвертора при заданных постоянных значениях сопротивления нагрузки R_n и напряжения U_d.

5. Исследовать влияние величины последовательной и параллельной коммутирующей емкости на внешнюю и энергетические характеристики последовательно-параллельного РАИ, повторив п.З при других значениях С_кпос и С

Исходные данные

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

напряжение источника питания U_d= 25 В;

частота управления /= 800 Гц;

ток нагрузки 7_Н = 0,25 А;

коммутирующие емкости С„_юс = 2 мкФ, С_ашр = 2 мкФ.

Базовая точка может быть изменена по указанию преподавателя.

Методические указания

1. Собрать схему для исследования параллельного РАИ в соответствии с рис. 8.1. Дополнительные внешние соединения показаны штриховыми линиями.

Ручку регулятора тока нагрузки RP в модуле «Нагрузка» (Н) установить в положение «0», соответствующее максимальному току нагрузки (минимальному активному сопротивлению нагрузки R_H).

Включить автомат QFI «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 SA1 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 и на входе РАИ. Для этого канал С771 осциллографа подключить к шунту RS) («вход» - гнездо Х4, корпус осциллографа «_1_» - 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 /,_Ь1Х и напряжения на нагрузке ин при тех же заданных значениях для базового режима. Для этого канал (7/1 осциллографа подключить к шунту RS3 («вход» - гнездо XII, корпус осциллографа «_1_» - гнездо Х10), а вход канала СН2 - к гнезду Л18 (напряжение на нагрузке). Вход канала С772 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 ип и тока через тиристор ivr при тех же заданных значениях для базового режима. Канал СНА осциллографа подключить к шунту RS2 («вход» - гнездо Х8, корпус осциллографа «_1_» - гнездо Х9), а вход канала СН2 - к гнезду XI (напряжение на тиристоре). Зарисовать с экрана осциллографа осциллограммы, сохранив масштабы по напряжению, току и времени.

Рис. 8.1. Принципиальная схема для исследования последовательно-параллельного

3. Снять внешнюю Uh = F (7н) и энергетические P_d= F (У_н), Рн = F (1н), т| = F (/_н) характеристики при постоянной частоте управления/у для заданного напряжения U_d. Изменяя сопротивление нагрузки реостатом RP, фиксировать показания Ud, Id, Uh, 1н, Рн. Показания занести в таблицу 8.1. Одновременно снять зависимость времени, предоставляемого на выключение тиристоров, и = F (7_Н)- Определить при каких условиях происходит опрокидывание инвертора.

Таблица 8.1

							Примечание
ud, в							/- Гц
Id, A
Ра Вт
С/н, В
Л, А
Л, 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 r)=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 С/_н = F (/) и энергетические P_d= F (/), Р_н ⁼ -F (/), Л = F (/) характеристики последовательно-параллельного РАИ при постоянном значении сопротивления нагрузки Рн и заданном напряжении U_d.

Сопротивление R_H определить, установив заданный ток нагрузки /_н (базовый режим), по формуле

R_K=UJI„. (3)

Изменяя частоту / ручкой «Частота» в диапазоне от заданного до 300 Гц, фиксировать показания приборов U_d, Id, Uh, h, Рн, а также с помощью осциллографа замерять t_s. Показания занести в таблицу 8.2.

Таблица 8.2

/Гц							Примечание
£4 В							Rh, = Ом
/* А
Ра Вт
Ун, В
/„,А
Р„,Вт
л
fc

Повторить измерения при другой, например, вдвое большей величине активного сопротивления нагрузки R_H. Характеристики для разных значений R_H строить в одних осях. Графики для мощностей P_d и Р_н строить в одних осях.

5. Исследовать влияние величин коммутирующих емкостей на внешнюю и энергетические характеристики последовательно-параллельного РАИ, повторив п. 3 мри других значениях С„_юс и С_ктр С_к. Для этого по указанию преподавателя конденсатор С в модуле «Нагрузка» подсоединить параллельно конденсатору CI к гнездам XI4, XI5 или последовательно с конденсатором С1, вместо перемычки к гнездам Х15 XI6. При этом изменяется параллельная емкость. Подсоединить конденсатор С параллельно конденсатору CI к гнездам XI6, XI9, при этом увеличится последовательная емкость.

Выключить тумблер SA1 источника питания в модуле МПС. Тумблером SA\ в модуле «Автономные инверторы» (АИ) выключить питание системы управления. Выключить автомат QF\ «Модуля питания стенда».