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, brf в РАИ?

4. Объясните вид внешних характеристик последовательно-параллельного

РАИ.

5. Как снимаются регулировочные характеристики РАИ?

6. Как зависит напряжение на выходе РАИ от частоты?

7. Как определить КПД РАИ?

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

Работа № 9 Исследование автономного инвертора напряжения

Цель работы

Изучение электромагнитных процессов, внешних, регулировочных и энергетических характеристик автономного инвертора напряжения (АИН) при активно-индуктивной нагрузке.

Задание

1. Собрать схему в соответствии с рис. 9.1.

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), Рк = F (1ц), т) = F (7_Н) характеристики при постоянной частоте управления/для заданного напряжения U_d.

4. Снять регулировочную U_H ^ш F (f) и энергетические P_d = F (/), Р_а = F (/), r| = F (/) характеристики АИН при заданных постоянных значениях сопротивления нагрузки Rh, Lh и напряжения U_d.

Исходные данные

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

напряжение источника питания U_d=25 В:

частота управления /= 50 Гц;

ток нагрузки /_н = 0,5 А;

Базовая точка может быть изменена по указанию преподавателя.

Методические указания

1. Собрать схему для исследования АИН в соответствии с рис. 9.1. Дополнительные внешние соединения показаны штриховыми линиями.

Тумблер SAX в модуле «Автономный инвертор напряжения» переключить в нижнее положение «Ш». Тумблеры SA2 и SA3 и регулятор коэффициента модуляции «ц» могут находиться в произвольном положении. Тумблер у информационного табло установить в положение «/».

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

Включить автомат QFX «Модуля питания стенда» (МПС). Включить тумблер «Сеть» в модуле «Измеритель мощности». Тумблером «Сеть» в модуле «Автономный инвертор напряжения» включить питание системы управления. Включить тумблер SAX источника питания в модуле МПС. С помощью потенциометра RPX установить заданное напряжение источника питания. Ручкой потенциометра «/>>, глядя на информационное табло установить заданную частоту управления.

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

а) снять осциллограмму тока 'и на входе АИН до конденсатора Сф. Для этого канал СИХ осциллографа подключить к шунту RSX («вход» - гнездо ХЗ, корпус осциллографа «_1_» - гнездо Х4).

Ручкой регулятора тока нагрузки RP в модуле «Нагрузка» (Н) установить •заданный (базовый) режим.

Зарисовать с экрана осциллографа осциллограмму. Определить масштабы по току и времени. Последующие осциллограммы тока снимать в том же масштабе;

б) снять осциллограмму тока i,n на входе АИН после конденсатора Сф. Для этого канал СНХ осциллографа подключить к шунту RS2 («вход» - гнездо Х4, корпус осциллографа «_1_» - гнездо Х6). Зарисовать с экрана осциллографа осциллограмму. (>бъяснить отличие осциллограмм токов /_d и 1ц\

в) снять осциллограммы напряжения на диодно-транзисторном ключе игг и тока через ключ Ut при тех же заданных значениях для базового режима. Канал СНХ осциллографа подключить к шунту RS3 («вход» - гнездо XI, корпус осциллографа «1» - гнездо XS), а вход канала СН2 - к гнезду Х9 (напряжение на тиристоре). 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;

г) снять осциллограммы тока нагрузки /„ и напряжения на нагрузке и_н при тех же заданных значениях для базового режима. Для этого канал СНХ осциллографа подключить к шунту RS4 («вход» - гнездо XXX, корпус осциллографа «_1_» - гнездо Л'12), а вход канала СН2 - к гнезду Х9. Зарисовать с экрана осциллографа осциллограммы, сохранив масштабы по напряжению, току и времени.

Рис. 9.1. Принципиальная схема для исследования АИН

3. Снять внешнюю U_H = F (1ц) и энергетические P_d = F (1ц), Рц= F {1ц), г\ = F (1ц) характеристики при постоянной частоте управления/; для заданного напряжения U_d. Изменяя сопротивление нагрузки реостатом RP, фиксировать показания U_d, I_d, U_a, /н, Рн- Показания занести в таблицу 9.1.

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

Энергетические показатели рассчитать по следующим формулам:

мощность на входе

КПД

Таблица 9.1

							Примечание
Ud,B							/- Гц
Id, A
Pa Вт
ин,в
In, A
Р„,Вт
Л

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~ Fif), Рц= F(f), ц = F (J) характеристики АИН при постоянном значении сопротивления нагрузки Rh и заданном напряжении U_d.

Сопротивление Р_н определить, установив заданный ток нагрузки /н (базовый режим), по формуле

K = uji_H. О)

Изменяя частоту / в диапазоне от заданного до 10 Гц, фиксировать показания приборов U_d, I_d, С/н, In, Рн- Показания занести в таблицу 9.2.

Таблица 9.2

/Гц							Примечание
С/а В							Rh, = Ом
Id, A
Ра Вт
с/„,в
/„,А
Рн,Вт
Л

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.

Выключить тумблер SA\ источника питания в модуле МПС. Тумблером SAX в модуле «Автономный инвертор напряжения» выключить питание системы управления. Выключить тумблер «Сеть» в модуле «Измеритель мощности». Выключить автомат QF1 «Модуля питания стенда».