- •Е. М. Кузнецов, о. А. Лысенко силовая электроника
- •Оглавление
- •1. Краткое описание системы multisim
- •Обзор компонентов
- •Виртуальные приборы
- •Экспорт данных в Excel
- •Общие правила моделирования
- •Топология схем
- •Упражнение
- •2. Силовые полупроводниковые диоды
- •2.1. Общие сведения из теории
- •Диоды Шоттки
- •2.2. Лабораторная работа «исследование характеристик и параметров силовых полупроводниковых диодов»
- •Описание виртуальной лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Модели диодов
- •Результаты измерений и расчетов
- •Результаты измерений и расчетов динамических параметров
- •Модули силовых биполярных транзисторов фирмы Mitsubishi
- •Интегральные драйверы управления модулями силовых транзисторов фирмы Mitsubishi
- •Основные параметры некоторых mosfet-транзисторов
- •Силовые модули на mosfet-транзисторах
- •3.2. Лабораторная работа «исследование характеристик и параметров силовых полупроводниковых транзисторных ключей»
- •Описание виртуальной лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Исследуемые модели силовых транзисторов
- •Статические и динамические параметры силовых транзисторных ключей
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Выпрямители
- •4.1. Общие сведения из теории
- •Эксплуатационные характеристики выпрямителей
- •Эквивалентные схемы и расчетные формулы
- •Основные соотношения для неуправляемых выпрямителей
- •Выпрямитель с активно-индуктивной нагрузкой
- •Эффект коммутации в выпрямителях
- •Управляемые выпрямители
- •Лабораторная работа «исследование однофазного двухтактного выпрямителя»
- •Указания к выполнению работы
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Результаты исследований
- •Результаты Фурье-анализа
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •4.3. Лабораторная работа «исследование трехфазного управляемого выпрямителя с нулевым выводом»
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Характеристики управляемого выпрямителя
- •Регулировочная характеристика
- •Спектральный состав входного тока управляемого выпрямителя
- •Спектральный состав выходного напряжения управляемого выпрямителя
- •Контрольные вопросы
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Характеристики управляемого выпрямителя
- •Регулировочная характеристика
- •Спектральный состав входного тока управляемого выпрямителя
- •Спектральный состав выходного напряжения управляемого выпрямителя
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •5. Ведомые инверторы
- •5.1. Краткие сведения из теории
- •Переход от выпрямительного к инверторному режиму работы
- •Регулировочные и внешние характеристики ведомого инвертора
- •Условия устойчивой работы инвертора
- •5.2. Лабораторная работа Исследование трехфазного вентильного преобразователя с нулевым выводом в режиме инвертирования
- •Указания к выполнению работы
- •Описание лабораторной установки и методики измерений
- •Домашняя подготовка
- •Рабочее задание
- •Характеристики ведомого инвертора
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •6. Курсовая работа
- •Задания к курсовой работе Задание 1
- •Задание 2
- •Задание 3
- •Задание 4
- •Задание 5
- •Числовые варианты к курсовому проекту
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложения
- •П 1. Краткий перечень терминов и определений, используемых в силовой электронике
- •П 2. Параметры силовых полупроводниковых приборов
Описание лабораторной установки и методики измерений
1. Виртуальная лабораторная установка для исследований приведена на рис. 5.6. Она содержит:
три однофазных источника синусоидальных напряжений
,
,
,
смещенных по фазе относительно друг
друга на 120 эл. град;блок тиристорных вентилей D1, D2, D3;
источник постоянного напряжения
;индуктивность
,
сглаживающую пульсации входного тока
ведомого инвертора;сопротивление
,
учитывающее суммарные потери активной
мощности в обмотке индуктивности
и в источнике напряжения
;датчик
входного тока инвертора, подкюченный
к мультиметру ХММ1;датчик
выходного (фазного) тока, подключенный
к мультиметру ХММ2;измерительные пробники «9» и «6» соответственно на выходе источника синусоидального напряжения
и
на выходе блока тиристорных вентилейD1,
D2,
D3;систему импульсно-фазового управления (СИФУ) Х1, осуществляющую регулирование угла
опережения включения тиристоровD1,
D2,
D3
путем изменения сопротивления
потенциометра
(с
дискретностью 1 %);двулучевой осциллограф XSC2.
2. Значения
угла
задержки включения тиристора и угла
опережения включения тиристора
определяются в лабораторной установке
следующим образом:
– нажатием кнопки «молния» производится запуск моделирования;
– с
помощью визирной линии «1» (рис. 5.6)
определяется момент
отпирания тиристора
в
миллисекундах;
– вычисляется
угол
задержки включения тиристора в градусах
по формуле
;
(5.4)
– определяется
угол
опережения включения тиристора
.
(5.5)
Рис.
5.6. Трехфазный вентильный преобразователь
с нулевым выводом
в режиме ведомого инвертора
3. Измерительный
пробник «9» позволяет регистрировать
действующее
и среднее
значения выходного (фазного) тока
ведомого инвертора и действующее
значение
фазного напряжения сети переменного
тока. Измерительный пробник «6» позволяет
регистрировать средневыпрямленное
напряжение
на
выходе вентильной группы, имеющее
отрицательную полярность в режиме
ведомого инвертора. Входной (постоянный)
ток ведомого инвертора измеряется
мультиметромXMM1.
Для получения временной диаграммы
входного тока инвертора необходимо
подключить осциллограф XSC2
к датчику тока

Установка позволяет проводить анализ гармонического состава выходного тока инвертора с помощью спектрального Фурье-анализа – «Fourier-Analyses».
Домашняя подготовка
1. Изучить подраздел 1.1 и указания к выполнению работы.
2. Привести схему виртуальной лабораторной установки и пояснить ее состав.
Рабочее задание
1. Открыть виртуальную лабораторную работу «Ведом. инв. с нул.» в папке «Лаб. выпр.».
2. Исследовать
регулировочную характеристику ведомого
инвертора, представляющую собой
зависимость среднего значения напряжения
на выходе вентильной группы D1,
D2,
D3
от угла
опережения включения тириcторов
При снятии характеристики параметрыL1,
R2
в цепи источника напряжения
задаются преподавателем и остаются без
изменений; регулируетcя
положение движка потенциометра
в диапазоне от 20 до 10 % с дис- кретностью
2 %. Для снятия одного показания
устанавливаетcя
в необходимое положение движок
потенциометра нажатиями на клавиатуре
кнопок «А» (положительный шаг) и «Shift
+ A»
(отрицательный шаг). Нажатием кнопки
«молния» включаетcя
моделирование. По завершении одного
цикла горизонтальной развертки
осциллографа XSC2
моделирование прекращается повторным
нажатием на кнопку «молния». Показание
измерительного пробника «6» (напряжение
),положение
движка потенциометра (в %) и момент
отпирания тиристора
заносятся в табл. 1.1. Регулировочные
характеристики снимаются для трех
значений
ЭДС источника
электрической энергии постоянного тока
100 В, 200 В, 300 В. Моделирование проводитcя
для каждого положения движка потенциометра
и ЭДС, результаты заносятся в табл. 5.1.
Для одного из расчетов представить в
отчете временные зависимости напряжения
и тока
(экран осциллографа).
Таблица 5.1
