3.6. Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

наименование, цель и программу работы;

принципиальную схему лабораторной установки;

краткое описание методики эксперимента;

экспериментально снятые временные диаграммы;

таблицу с расчетными данными;

графики зависимостей f₀ = f(C); t_п.в = f(C); I_нm = f(C);

выводы по работе.

3.7. Вопросы для самоконтроля

1. Какова цель данной работы?

2. Сформулировать программу работы.

3. Пояснить, что включают в себя отдельные пункты программы работы.

4. Для чего предназначены выключатели S1 и S2?

5. Как определить частоту следования отпирающих импульсов f, частоту собственных колебаний контура f₀, время восстановления запирающих свойств тиристора t_п.в и максимальный ток нагрузки I_нm?

6. Для чего предназначены автономные резонансные инверторы?

7. Пояснить физические процессы, протекающие в схеме.

8. Объяснить характер временных диаграмм токов и напряжений в схеме АИР.

9. Пояснить, как влияет емкость конденсатора на параметры схемы: f₀, t_п.в, I_нm?

10. Построить и объяснить векторную диаграмму последовательного АИР.

11. Нарисовать схему параллельного АИР и пояснить физические процессы, протекающие в ней.

12. Нарисовать схему АИР со встречными диодами и пояснить физические процессы, протекающие в ней.

3.8. Рекомендуемая литература

1. Забродин, Ю.С. Промышленная электроника / Ю.С. Забродин. – М.: Высш. шк., 1982, с. 475 – 485.

2. Медведев, В.А. Автономные преобразователи : учебное пособие / В.А. Медведев. - Тольятти : ТГУ, 2009, с.38 – 53.

3. Руденко, В.С. Основы преобразовательной техники / В.С. Руденко, В.И, Сенько, И.М. Чиженко. – М.: Высш. шк., 1980, с. 214 – 237.

4. Трехфазный автономный инвертор напряжения

4.1. Цель работы

Изучить физику процессов, протекающих в автономных инверторах напряжения (АИН), а также исследовать электромагнитные процессы в трехфазном мостовом АИН на транзисторах.

4.2. Теоретические сведения

Трехфазный АИН, выполненный по мостовой схеме, состоит из шести ключей S1…S6 (рис. 4.1, а). В качестве ключей могут использоваться одно- и двухоперационные тиристоры, транзисторы. При активно-индуктивной нагрузке параллельно ключам S1…S6 подсоединяются обратные диоды, служащие для пропускания тока нагрузки на интервалах времени, когда ток имеет обратное направление для тиристоров или транзисторов, используемых в качестве ключей. Рассмотрим процессы формирования напряжения на нагрузке при условии, что каждый ключ замкнут 180⁰. Последовательность замыкания ключей соответствует порядку следования их номеров при относительном фазовом сдвиге в 60⁰. Ключи, относящиеся к одной фазе, например, S1 и S4, не могут быть замкнуты одновременно. При указанном алгоритме переключения исключается также одновременное разомкнутое состояние ключей одной фазы. В любой момент времени замкнуты три ключа, два из которых относятся к анодной (катодной) группе, а один – к катодной (анодной) группе, т.е. последовательность замыкания ключей следующая: S1-S2-S3; S2-S3-S4; S3-S4-S5; S4-S5-S6; S5-S6-S1; S6-S1-S2; S1-S2-S3 и т.д. На интервале t = (0  60⁰) замкнуты ключи S5-S6-S1. При этом к точке В приложен плюс источника питания, а к точкам А и С – минус, т.е. u_АВ = -Е, u_ВС = Е, u_СА = 0. Ток нагрузки протекает по цепям (+Е, S6, т. В, Z_В, т. О, Z_А, т. А, S1, -Е) и (+Е, S6, т. В, Z_В, т. О, Z_С, т. С, S5, -Е). При этом сопротивления нагрузки Z_А и Z_С включены параллельно между собой и последовательно с сопротивлением нагрузки Z_В. Если Z_А = Z_В = Z_С, то напряжение фаз, подключенных параллельно, равны: u_А0 = u_С0 = Е, а напряжение фазы, включенной последовательно,u_В0 = Е (рис. 4.1, б – з).

В момент времени t = 60⁰ размыкаем ключ S5 и замыкаем ключ S2. На интервале t = (60  120⁰) замкнуты ключи S6-S1-S2. К точке А приложен минус источника питания, а к точкам В и С – плюс, т.е. u_АВ = -Е, u_ВС = 0, u_СА = Е. Сопротивления нагрузки Z_В и Z_С включены параллельно между собой и последовательно с сопротивлением нагрузки Z_А, т.е. u_В0 = u_С0 = Е,u_А0 = Е.

Таким образом, кривые линейных напряжений состоят из импульсов чередующейся полярности с амплитудой Е и длительностью 120⁰, разделенных паузой в 60⁰. Напряжения u_АВ, u_ВС, u_СА сдвинуты по фазе на 120⁰. Фазные

напряжения u_А0, u_В0, u_С0 также сдвинуты на 120⁰ и имеют вид ступенчатой двухполярной кривой со значениями напряжения Е иЕ.

Форма кривой выходного напряжения является удовлетворительной для работы ряда нагрузок, в частности, для питания асинхронных двигателей. В кривой выходного напряжения отсутствуют четные гармоники и гармоники, кратные трем.

Амплитуда –ой гармоники в кривой линейного напряжения определяется по формуле:

. (4.1)

Амплитуда –ой гармоники в кривой фазного напряжения:

. (4.2)