Lb_7
.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 №7
«Исследование характеристик управляемого 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
1
Цель работы: Ознакомиться с особенностями работы и характеристиками управляемого выпрямителя, собрать имитационную схему и снять опытным путём основные характеристики управляемого трехфазного мостового выпрямителя.
Объект исследования
Принцип действия управляемого выпрямителя основан на свойствах управляемых вентилей переключаться в проводящее состояние после подачи управляющего воздействия (если позволяют потенциальные условия его питания) и обеспечивать прохождение тока в нагрузке в заданные промежутки времени, регулируя тем самым величину напряжения на выходе. В управляемых выпрямителях в зависимости от мощности могут быть применены полностью управляемые вентили (транзисторы), либо полууправляемые вентили (тиристоры).
Рисунок 1 – Модель трехфазного управляемого выпрямителя
Таблица 1. Параметры блоков модели управляемого выпрямителя
Параметры |
Значения |
2
№ |
R, Ом |
L, Гн |
|
U, В |
|
|
I, А |
|
|
|
|
= 0° |
= 40° |
= 60° |
= 0° |
= 40° |
= 60° |
1 |
0,1 |
4 ∙ 10−5 |
27,75 |
13,75 |
13,86 |
265,1 |
197,5 |
140,5 |
2 |
0,3 |
4 ∙ 10−5 |
28,11 |
14,01 |
14,05 |
89,53 |
66,71 |
47,39 |
3 |
0,6 |
4 ∙ 10−5 |
28,19 |
14,08 |
14,09 |
44,92 |
33,47 |
23,77 |
4 |
0,8 |
4 ∙ 10−5 |
28,22 |
14,09 |
14,11 |
33,72 |
25,12 |
17,84 |
5 |
1 |
4 ∙ 10−5 |
28,23 |
14,1 |
14,11 |
26,99 |
20,11 |
14,27 |
Далее снимем осциллограммы токов и напряжений на нагрузке для опыта №1 при трех углах управления:
Рисунок 2 – Осциллограмма тока на нагрузке при = 0,1 Ом и = 0°
4
Рисунок 3 – Осциллограмма напряжения на нагрузке при = 0,1 Ом и = 0°
Рисунок 4 – Осциллограмма тока на нагрузке при = 0,1 Ом и = 40°
5
Рисунок 5 – Осциллограмма напряжения на нагрузке при = 0,1 Ом и = 40°
Рисунок 6 – Осциллограмма тока на нагрузке при = 0,1 Ом и = 60°
6
Рисунок 7 – Осциллограмма напряжения на нагрузке при = 0,1 Ом и = 60°
Снимем осциллограммы напряжения и тока одного из тиристоров моста:
Рисунок 8 – Осциллограмма тока и напряжения на тиристоре при = 0°
7
Рисунок 9 – Осциллограмма тока и напряжения на тиристоре при = 40°
Рисунок 10 – Осциллограмма тока и напряжения на тиристоре при = 60°
8
По данным таблицы 2 построим внешние характеристики управляемого выпрямителя:
Рисунок 11 – Выходные характеристики выпрямителя
Таблица 3. Регулировочная характеристика
№ |
, град |
U, В |
/н |
1 |
0 |
28,11 |
1,4 |
2 |
20 |
28,11 |
1,4 |
|
|
|
|
3 |
40 |
14,05 |
0,7 |
|
|
|
|
4 |
60 |
14,01 |
0,7 |
|
|
|
|
5 |
80 |
14,01 |
0,7 |
|
|
|
|
6 |
110 |
7,35 |
0,37 |
|
|
|
|
9
Рисунок 12 – Регулировочные характеристики выпрямителя
Вывод: в данной лабораторной работе ознакомились с принципом работы и особенностями управляемого выпрямителя. В ходе работы была сымитирована схема выпрямителя в среде MatLab и опытным путем сняты основные характеристики: внешние и регулировочные. Внешняя характеристика показывает зависимость выходного напряжения от тока нагрузки. Регулировочная характеристика тиристорного управляемого выпрямителя показывает зависимость выходного напряжения на нагрузке от фазы (от угла) включения моста. Также были сняты осциллограммы напряжений и токов на нагрузке и на тиристоре при различных углах управления.
10