Lb_6
.pdf
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»
Институт: Инженерная школа энергетики (ИШЭ)
Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
Отделение: Отделение электроэнергетики и электротехники (ОЭЭ)
Лабораторная работа №6
«Исследование неуправляемого выпрямителя»
по дисциплине «Мехатронные системы летательных аппаратов»
Выполнил: |
|
|
Студенты гр. 5А06 _______ |
|
Сергеев А.С., |
(дата) |
(подпись) |
Арефьев А.В., |
|
|
Зайцев С.А., |
|
|
Беззубов М.М. |
Принял преподаватель: |
|
к.т.н., доцент ОЭЭ, ИШЭ _________ |
_______ Гирник А.С. |
(дата) |
(подпись) |
Томск – 2023
Цель работы: ознакомиться с особенностями характеристик неуправляемых выпрямителей, изучить их схемы, собрать имитационную схему и снять опытным путём основной характеристики трёхфазного мостового неуправляемого выпрямителя.
Программа работы:
1.Построить модель мостовой схемы Ларионова.
2.Снять выходную и энергетические характеристики выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку без учёта коммутации.
3.Снять выходную и энергетические характеристики выпрямителя с учётом коммутации.
4.Снять осциллограммы напряжения и тока на нагрузке и на стороне переменного тока.
5.Снять осциллограммы напряжения и тока одного из диодов моста.
Рисунок 1 – Схема неуправляемого выпрямителя
2
Таблица 1. Внешняя характеристика неуправляемого выпрямителя
|
Данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
Измерения |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
н |
|
|
|
|
|
|
(1) |
|
|
|
|
1 |
1 |
н |
|
|
н |
|
|
н |
|
1 |
|
|
1 |
ср |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
Гц |
мГн |
|
Ом |
А |
|
|
В |
|
|
А |
|
град |
А |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
400 |
39.8 |
|
1 |
26,84 |
|
26,83 |
|
|
|
29,55 |
|
0.009 |
14,78 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
400 |
31.85 |
|
0.8 |
33.38 |
|
26.75 |
|
|
|
36.75 |
|
0.007 |
18.38 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
400 |
23.89 |
|
0.6 |
44.6 |
|
26.76 |
|
|
|
49.1 |
|
0.009 |
24.55 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
400 |
15.92 |
|
0.4 |
66.96 |
|
26.79 |
|
|
|
73.74 |
|
0.0068 |
36.87 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
400 |
7.962 |
|
0.2 |
132.4 |
|
26.53 |
|
|
|
145.7 |
|
0.00857 |
72.87 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Для каждого опыта необходимо рассчитать L по формуле: |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
= ; |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= ; |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
= |
|
|
= |
1 |
|
= 39.8 10−3 |
Гн |
|
||||
|
|
|
2 |
|
2512 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= н = 0.025 2 = 50 мГн
Рассчитаем мощности:
1(1) = 3 1 1(1) = 886.5 Вар;
2
1(1) = 1(1) cos( 1) = 886.5 Вт;
н = н н = 720.2 Вт;
Поскольку угол тока I1 близок к нулю, то мощность 1(1), зависящая от угла, равная мощности 1(1), далее не учитывается.
3
Таблица 2
1(1), Вар |
н, Вт |
|
|
886.5 |
720 |
|
|
1103 |
892.9 |
|
|
1473 |
1193 |
|
|
2212 |
1791 |
|
|
4371 |
3513 |
|
|
Рисунок 2 – Осциллограмма тока на нагрузке
4
Рисунок 3 – Осциллограмма напряжения на нагрузке
Рисунок 4 – Осциллограмма тока, проходящего через диод
5
Рисунок 5 – Осциллограмма обратного напряжения на диоде
Рисунок 6 – Осциллограмма напряжений на входе выпрямителя
6
График Зависимости S1=f(Pн) |
|
|||
5000 |
|
|
|
|
4500 |
|
|
|
|
4000 |
|
|
|
|
3500 |
|
|
|
|
3000 |
|
|
|
|
2500 |
|
|
|
|
2000 |
|
|
|
|
1500 |
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
720 |
892,9 |
1193 |
1791 |
3513 |
Рисунок 7 – График зависимости S1 = f(Pн) |
||||
|
|
Uн=f(Iн) |
|
|
|
|
26,9 |
|
|
|
|
|
26,8 |
|
|
|
|
н) |
26,7 |
|
|
|
|
26,6 |
|
|
|
|
|
U( |
|
|
|
|
|
26,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26,4 |
|
|
|
|
|
26,3 |
|
|
|
|
|
26,84 |
33,38 |
44,6 |
66,96 |
132,4 |
|
|
|
I(н) |
|
|
Рисунок 8 – Внешняя характеристика выпрямителя |
|||||
|
|
Idср, I1max = f(Iн) |
|
|
|
|
|
160 |
|
|
|
|
|
|
|
140 |
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|
Imax |
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Idср |
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
26,84 |
33,38 |
44,6 |
66,96 |
|
132,4 |
|
|
|
|
I(н) |
|
|
|
|
|
Рисунок 9 – График зависимости |
, |
(1) |
= ( |
) |
|||
|
|
|
ср |
1 |
|
н |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
Вывод: в данной лабораторной работе были исследованы схемы неуправляемых выпрямителей, в частности, мостовая схема Ларионова. Данная схема является наиболее часто используемой поскольку имеет наибольшее КПД относительно других трёхфазных схем. Также имеет малые потери мощности, низкое максимальное обратное напряжение и высокий средневыпрямленный ток.
8