1.4 Порядок выполнения работы

Структурная схема лабораторной установки приведена на рисунке 1.4.

Рисунок 1.4 – Структурная схема лабораторной установки

Установка состоит из следующих узлов:

– промышленный выпрямитель серии ВБВ 24/3 – 2;

– автотрансформатор (ЛАТР, включается тумблером вкл.);

– реостат нагрузки R₂;

– измерительные приборы: амперметр PA1 для измерения входного тока I_ВХ , вольтметр PV1для измерения входного напряжения U_ВХ, амперметр PA2 для измерения тока нагрузки I₀, вольтметр PV2 для измерения выходного напряжения U₀;

– контрольные гнезда X1…X9 для подключения осциллографа.

Примечание: амперметр РА1 градуирован в действующих значениях синусоидального тока. Отклонение стрелки пропорциональны средневыпрямленному значению, так как прибор магнитоэлектрической системы. Фазовый сдвиг между напряжением и первой гармоникой тока пренебрежимо мал, поэтому показания прибора I_ВХ можно считать действующим значением первой гармоники тока потребляемого от сети.

1.4.1 Включение установки. Включение установки проводить в следующей последовательности:

– регулятор нагрузки в Блоке нагрузки выведите в крайнее левое положение (против часовой стрелки);

– указатель ЛАТРа в Блоке регулировки сети установите в положение ~220 В;

– включите сеть тумблером в Блоке регулировки сети;

– с помощью ЛАТРа по входному вольтметру установите U_ВХ = 220 В;

– установите ток нагрузки I₀=1 А и убедитесь, что выходное напряжение U₀=24В.

1.4.2 Снятие внешней характеристики. Снимите зависимость U₀ = f(I₀) при U_ВХ =220В, 200 В, 170 В. Для удобства работы составьте и заполните такую таблицу:

Таблица 1.2 – Снятие внешней характеристики

Ток I0, А

UВХ =220В

UВХ =200В

UВХ =170В

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Характеристики

измерен.

U0 , В

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

IВХ , мА

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

расчет.

P0, Вт

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

PВХ , Вт

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

η

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Измерения проводите до момента выхода из режима стабилизации. КПД ( η ) определяют следующим образом:

P₀ = U₀ · I₀ ; P_ВХ = U_ВХ · I_ВХ ; η = P₀ / P_ВХ .

Постройте графики.

1.4.3 Снятие зависимости I_ВХ = f (U_ВХ ) при неизменной нагрузке. Для этого установите ток нагрузки I₀ = 1 А и, изменяя входное напряжение при помощи ЛАТРа, заполните таблицу.

Таблица 1.3 – Снятие зависимости I_ВХ = f (U_ВХ )

UВХ , В	170	180	200	220	230
IВХ , А	x	x	x	x	x
PВХ , Вт	ра	с	ч	ё	т
η	ра	с	ч	ё	т

Постройте графики.

1.4.4 Снятие временных зависимостей в контрольных точках. Внимание! Выполнение этого пункта требует особой осторожности и строгого соблюдения мер безопасности (работать одной рукой и не прикасаться к токопроводящим частям установки!).

С помощью двухлучевого (двухканального осциллографа) изучите, зарисуйте и объясните эпюры в контрольных точках X1…X9. Помните, что

общая точка схемы управления инвертором гальванически не связана с общей точкой выходного выпрямителя и не может быть заземлена. Развязка обеспечивается трансформатором инвертора силовой цепи и оптронами в цепи обратной связи. Поэтому нельзя наблюдать одновременно процессы на выходе (X1, X2, X3) и в схеме управления инвертором. Изучение схемы выполняется в следующем порядке.

Установите входное напряжение U_ВХ = 200В, ток нагрузки I₀ = 1 А.

а) Общий провод канала 1 подключите к точке X3, потенциальный к X2, а потенциальный провод канала 2 – к точке X1. Зарисуйте эпюры (рисунок 1.5), проследите и отобразите влияние тока нагрузки (I₀ = 1…3 А) и входного напряжения (U_ВХ = 170…220 В). Объясните результаты. Отключите осциллограф от ВБВ.

Рисунок 1.5 – Временные зависимости U₂ = f (t), U_d = f (t).

б) Общий провод канала 1 подключить к точке X8, потенциальный к X5, а потенциальный провод канала 2 к точке X6. Зарисуйте эпюры с указанием уровней (рисунок 1.6). Определите частоту задающего генератора.

Рисунок 1.6 – Временные зависимости U_ЗГ = f (t), U_П = f (t).

в) Потенциальный провод канала 2 подключите к точке X7. Зарисуйте эпюры X5 и X7 (рисунок 1.7). Проследите и отобразите влияние тока нагрузки и входного напряжения (U_ВХ = 170…220 В). Объясните результаты.

Рисунок 1.7 – Временные зависимости U_ЗГ = f (t), U_ШИМ = f (t).

г) Потенциальный провод канала 2 подключите к точке X4. Зарисуйте эпюры X5 и X4 (рисунок 1.8). Проследите и отобразите влияние тока нагрузки (I₀ = 1…3 А) и входного напряжения (U_ВХ = 170…220 В). Объясните результаты.

Рисунок 1.8 – Временные зависимости U_ЗГ = f (t), U_У = f (t).

д) Потенциальный провод канала 1 подключите к точке X4, а потенциальный провод канала 2 к точке X9. Зарисуйте эпюры X4 и X9 (рисунок 1.9). Проследите и отобразите влияние тока нагрузки (I₀ = 1…3 А) и входного напряжения (U_ВХ = 170…220 В) на эпюры. Определите максимальное значение тока силового транзистора, если известно, что датчик тока (шунт) имеет величину R_Ш = 1 Ом (R₆ // R₇). При этом запишите показания всех приборов (U₀, I₀, U_ВХ, I_ВХ).

Рисунок 1.9 – Временные зависимости U_У = f (t), I_КЛ = f (t)

е) Найдите коэффициент заполнения γ = t_И / T и пределы его изменения. Выключите установку.

1.4.5 Результаты работы. Подготовьте отчет о лабораторной работе.