Лаба 4 / Моделирование_в_ЭТ_Лабораторная_работа_№4_Токарев_0421

Рассчитаем полную и активную мощность, потребляемую инвертором от источника питания по первой гармонике, а также мощность в нагрузке, согласно формулам (1) – (3). В качестве примера расчета приведем первое измерение.

Рассчитаем полную и активную мощность, потребляемую инвертором от источника питания по первой гармонике, а также мощность в нагрузке для остальных измерений. Полученные результаты занесем в таблицу 7.

Таблица 7 – Результаты вычислений

Данные		Вычисления
α	E	S1(1)	P1(1)	Pн
Град	В	ВА	Вт	Вт
90	200	14581,43	17,81	576,64
	300	21948,38	26,81	1281,44
	400	29315,33	46,05	2263,11
100	200	8016,98	-1381,11	990,44
	300	15383,93	-2652,88	2187,66
	400	22750,88	-3919,36	3662,53
110	200	7,22	6,01	1,60
	300	9020,10	-3070,26	2018,58
	400	16379,03	-5575,09	3972,54

По данным таблиц 6 и 7 построим внешние (нагрузочные характеристики) характеристики управляемого выпрямителя в режиме инвертирования U_н = f(I_н), а также энергетические характеристики выпрямителя S₁(1) = f(P_н), P₁(1) = f(P_н), при различных углах управления α. В случае, когда характеристики находятся далеко друг от друга на плоскости координат, аппроксимируем их для того, чтобы была возможность их сравнения. Характеристики представлены на рисунках 26-28.

Рисунок 26 – Внешние характеристики выпрямителя в режиме инвертирования

Рисунок 27 – Энергетические характеристики выпрямителя S₁(1) = f(P_н) в режиме инвертирования

Рисунок 28 – Энергетические характеристики выпрямителя P₁(1) = f(P_н) в режиме инвертирования

Исследуем спектральный состав тока, потребляемого управляемым выпрямителем в режиме инвертирования при угле управления α = 100° в пакете расширения Signal Processing Toolbox. Спектр сигнала Lab_4 представлен на рисунке 29.

Рисунок 29 – Спектр сигнала Lab_4

Измерим значения y­₁ – y₅ со спектра, а также значение I₁(1)_max с лабораторной установки. Полученные результаты занесем в таблицу 8.

Таблица 8 – Спектральный состав потребляемого тока

Измерения
α (град)	y1	y2	y3	y4	y5	I1(1)max (A)
100	60	27	1,12	0,02	0,002	28,35

Рассчитаем абсолютные гармонические составляющие тока, потребляемого выпрямителем, согласно формуле (5). В качестве примера приведем вторую гармонику:

Аналогичным образом рассчитаем значения всех остальных гармонических составляющих. Результаты занесем в таблицу 9.

Таблица 9 – Результаты расчетов абсолютных гармонических составляющих

Вычисления
I1(2)max (A)	I1(3)max (A)	I1(4)max (A)	I1(5)max (A)
25,52	1,06	0,02	0,0003

Осциллограммы тока питания, тока нагрузки и напряжения на нагрузке управляемого выпрямителя при α = 60º, R_н = 10 Ом, E = -20 В представлены на рисунке 30.

Рисунок 30 – Осциллограммы тока питания, тока нагрузки и напряжения на нагрузке

Осциллограммы напряжения на тиристоре и тока через тиристор управляемого выпрямителя представлены на рисунке 31.

Рисунок 31 – Осциллограммы напряжения на тиристоре и тока через тиристор

Осциллограммы тока питания, тока нагрузки и напряжения на нагрузке управляемого выпрямителя в режиме инвертирования при α = 100º, R_н = 10 Ом, E = 400 В представлены на рисунке 32.

Рисунок 32 – Осциллограммы тока питания, тока нагрузки и напряжения на нагрузке

Осциллограммы напряжения на тиристоре и тока через тиристор управляемого выпрямителя в режиме инвертирования представлены на рисунке 33.

Рисунок 33 – Осциллограммы напряжения на тиристоре и тока через тиристор

Выводы