4. Порядок выполнения работы

Структурная схема лабораторной установки приведена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 – Структурная схема лабораторной установки

Установка состоит из следующих узлов:

– промышленный стабилизатор постоянного напряжения СПН48/24;

– автотрансформатор (ЛАТР, включается тумблером вкл. сети);

– нагрузочные резисторы R1, R2, R3;

– тумблеры 1,2 и 3 для коммутации нагрузочных резисторов;

– 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…X4 и Y1…Y4 для подключения осциллографа.

2.4.1 Включение установки. Включение установки проводить в следующей последовательности:

– включите сеть тумблером Вкл. сети в блоке регулировки сети;

– с помощью ЛАТРа по входному вольтметру установите U_ВХ = 75 В;

– включите стабилизатор тумблером Вкл. СПН в блоке регулировки сети;

– установите ток нагрузки I₀=10 А, тумблеры 1,2,3 в положении “Вкл”, и убедитесь, что выходное напряжение U₀=24В.

2.4.2 Снятие внешней характеристики. Снимите зависимость U₀ = f(I₀) при U_ВХ =75В, 70В, 65В. Для удобства работы составьте и заполните такую таблицу:

Таблица 2.2 – Снятие внешней характеристики

Ток I0, А

UВХ = 75 В

UВХ = 70 В

UВХ = 65 В

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

Характеристики

измер.

U0 , В

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

IВХ , А

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. Коэффициент полезного действия ( η ) определяют следующим образом:

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

Постройте графики.

2.4.3. Снимите зависимость I_ВХ = f (U_ВХ ) при неизменной нагрузке. Для этого установите ток нагрузки I₀ = 10 А, тумблеры 1 и 2 в положении “Вкл” и заполните такую таблицу.

Таблица 2.3 – Снятие зависимости I_ВХ = f (U_ВХ )

UВХ , В	70	65	60	55	50
IВХ , А	x	x	x	x	x
PВХ , Вт	ра	с	ч	ё	т
η	ра	с	ч	ё	т

Постройте графики.

2.4.4 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…X4, Y1…Y4. 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 = 70В, ток нагрузки I₀ = 10 А.

а) Общий провод канала 1 подключите к точке X4, потенциальный к X1, а потенциальный провод канала 2 – к точке X2. Тумблеры 1,2,3 в положение “Вкл” (крайнее левое положение). Зарисуйте эпюры (рисунок 2.4), проследите и отобразите влияние тока нагрузки (I₀ = 2..10 А) и входного напряжения (U_ВХ = 50…70 В).

Объясните результаты. Отключите осциллограф от СПН.

Рисунок 2.4 – Временные зависимости U₂ = f (t), U_d = f (t).

б) Общий провод канала 1 подключить к точке X4, потенциальный к X2, а потенциальный провод канала 2 к точке X3. Зарисуйте эпюры с указанием уровней (рисунок 2.5). Определите частоту задающего генератора.

Рисунок 2.5 – Временные зависимости U_d = f (t), U_Н = f (t).

в) Общий провод канала 1 подключить к точке Y4, потенциальный к Y1 (напряжение на затворе U_З),а потенциальный провод канала 2 подключите к точке Y2 (напряжение на стоке U_C). Зарисуйте эпюры Y2 и Y1 (рисунок 2.6). Проследите и отобразите влияние тока нагрузки и входного напряжения (U_ВХ = 75…90 В). Объясните результаты.

Рисунок 2.6 – Временные зависимости U_З = f (t), U_С = f (t).

г) Потенциальный провод канала 2 подключите к точке Y3. Зарисуйте эпюры Y1 и Y3 (рисунок 2.7). Проследите и отобразите влияние тока нагрузки (I₀ = 2…10 А) и входного напряжения (U_ВХ = 50…70 В). Объясните результаты.

Рисунок 2.7 – Временные зависимости U_З = f (t), U_ЗГ = f (t).

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

2.4.5 Результаты работы. Подготовьте отчет о лабораторной работе.