ГУАП

КАФЕДРА № 32

ОТЧЕТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ

ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

доц., к.т.н.				Мартынов А.А.
должность, уч. степень, звание		подпись, дата		инициалы, фамилия

ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

ИНВЕРТОР НАПРЯЖЕНИЯ

по курсу: ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРЕОБРОЗОВАТЕЛИ

РАБОТУ ВЫПОЛНИЛР

СТУДЕНТ(КА) ГР.	3926
			подпись, дата		инициалы, фамилия

Санкт-Петербург 2011

1.Цель работы:

1.Закрепление и углубление лекционного материала по основным характеристикам, свойствам, особенностям работы и устройству инверторов напряжения.

2. Изучение стационарных электромагнитных процессов инвертора напряжения.

3.Получение практических навыков и знаний по экспериментальным исследованиям полупроводниковых устройств преобразовательной техники.

4. Развитие умения анализировать результаты экспериментальных и теоретических исследований и делать физически обоснованные выводы и практические рекомендации по применению инверторов напряжения.

2. Описание лабораторной установки.

В лабораторной установке инвертор напряжения собран по трехфазной мостовой схеме с междуфазовой коммутацией (рис. 1). Силовая схема исследуемого инвертора включает в себя следующие узлы и элементы:

- трехфазный мост группы вентилей «прямого тока», собран­ный на тиристорах VS1...VS6;

- трехфазный мост группы вентилей «обратного тока», собран­ный на диодах VD7...VD12 и подключенный со стороны переменного тока к трехфазному выходу инвертора, а со стороны посто­янного тока - к зажимам источника постоянного тока U_d (т. е. на вход инвертора). Причем эта группа вентилей «обратного тока» подключена к зажимам источника U_d в непроводящем ток на­правлении, т. е. точкой общих анодов вентилей VD7, VD9, VD11 - к плюсу источника U_d, а точкой общих анодов вентилей VD8, VD10, VD12 - к минусу источника U_d;

• две группы коммутирующих конденсаторов CI, С2, СЗ и С4, С5, С6, собранные по схеме «треугольник»;

• «отсекающие» диоды VD1...VD6, включенные между нагруз­кой и коммутирующими конденсаторами и препятствующие сво­бодному обмену реактивной энергии между ними;

• коммутирующие реакторы с равными значениями индук­тивности L_K1 = L_K2, включенные в цепь постоянного тока инвер­тора;

• трехфазную регулируемую активную нагрузку Rнг, выпол­ненную на трех реостатах 30 Ом 5 А;

• нерегулируемую индуктивную нагрузку X_L;

нерегулируемую емкостную нагрузку Хснг.

Рисунок 1.

В лабораторном макете инвертора напряжения схема управле­ния вырабатывает (рис 2) управляющие импульсы длительностью 120 электрических градусов нерегулируемой частоты f₂ = 50 Гц.

Функциональная схема системы управления представлена на рис. 2.

Основные функциональные элементы системы управления:

• блок питания;

• задающий генератор с усилением;

• распределитель импульсов с выходными каскадами;

• генератор высокой частоты ГВЧ.

Рисунок 2.

Внешний вид лабораторного стенда для исследования инвер­тора напряжения представлен на рис. 3. Вертикальная панель стенда разделена на три секции. Слева расположены:

• автоматический выключатель F1, подключающий инвертор напряжения к сети постоянного тока 110 В;

• автоматический выключатель F2, подключающий нагрузку с измерительными приборами цепи переменного тока к выходу инвертора;

• выключатель S1, подключающий первичную обмотку транс­форматора схемы управления Т1 к трехфазной сети переменного тока 220/127 В 50 Гц.

• кнопки «Пуск» и «Стоп» (S2) контактора К цепи сброса реак­тивной энергии коммутирующего контура;

• трехфазные выключатели S3, S4, S5, подключающие актив­ную, индуктивную и емкостную нагрузки к сети переменного тока соответственно.

В центре вертикальной панели расположен блок группы вен­тилей «прямого тока» с отсекающими диодами и диодами цепи сброса реактивной энергии коммутирующего контура.

На вертикальной панели справа сверху расположены:

• блок группы вентилей «обратного тока»;

• амперметр РАЗ, измеряющий ток I_dz цепи постоянного тока этой группы;

• шунты RP1...RP8, установленные в цепях инвертора для осциллографирования мгновенных значений токов элементов этих цепей;

• схема управления.

В нижней части вертикальной панели расположена текстоли­товая клеммная панель, на которой находятся клеммы:

• сети переменного тока 220/127 В 50 Гц - А, В, С, 0;

• сеть постоянного тока +110 В.

На панели расположен также переключатель S6, установлен­ный с цепи вольтметра PV2.

На горизонтальной части стенда слева размещены приборы:

• РА1, измеряющий среднее значение входного тока I_d инвертора;

• РА2, измеряющий среднее значение тока I_d1 группы венти­лей «прямого тока»;

• PV1, измеряющий среднее значение входного напряжения U_d инвертора;

• РА4, РА5, измеряющие действующее значение токов фаз на­грузки С и А соответственно;

• PW1, PW2, измеряющие активную мощность, потребляе­мую нагрузкой;

• PV2, измеряющий с помощью переключателя S6 действую­щее значение линейных напряжений U_AВ и U_AC.

Рисунок 3.