6. Порядок проведення лабораторної роботи
Дослідження трифазного керованого випрямляча при роботі на активно-індуктивне навантаження зі зворотним діодом по п. 1 змісту роботи проводиться на віртуальній установці (мал.4), докладний опис якої
наведено вище.
Рис. 12. Параметри моделювання
Параметри джерела живлення, навантаження й тиристорного моста задаються викладачем. Параметри моделювання встановлюються на вкладці Simulation/parameters (мал. 12). У полі Stop time задається час у секундах. У полі Max step size встановлюється значення кроку моделювання, це ж значення заноситься в поле Sample time всіх блоків, які це поле мають. У полях, що залишилися, можна залишити те, що комп'ютер встановлює по умолчанию.
При знятті зовнішніх характеристик параметри R, L навантаження залишаються без змін, змінюється противо ЕРС навантаження від - 100 У до 0 У с кроком 20 У. Зовнішні характеристики знімаються для трьох значень кута керування випрямлячем ( = 0°, 40°, 60°).
При цьому моделювання проводиться для кожного значення противо ЕРС і кута керування. Результати моделювання заносяться в табл. 1.
Т
аблиця
1
Амплітуда першої гармоніки в джерелі живлення й початкова фаза цього струму визначаються за показниками Display 1, струм і напруга на навантаженні визначаються за показниками Display. Миттєві значення цих величин можна спостерігати на екрані осциллоскопа, як приклад показане на мал. 13.
У графічному вікні блоку Multimeter (мал.14) спостерігаються й визначаються максимальні значення напруги й струму тиристора керованого випрямляча.
Повна й активна потужність по першій гармоніці, споживана випрямлячем з мережі, розраховуються по виразах:
Потужність у навантаженні визначається по вираженню:
Р ис. 13. Струм живлення, струм навантаження й напруга на навантаженні кв
Рис. 14. Напруга й струм тиристора КВ
Втрати в тиристорі КВ розраховуються за виразом:
P = Uf I те + I2 т R оп
За результатами табл. 1 будуються характеристики:
• зовнішня (навантажувальна) характеристика керованого випрямляча
UH = f(IH);
• енергетичні характеристики керованого випрямляча
S1(1), P1(1), Pт = f(PH);
• енергетичні характеристики керованого випрямляча
I1(1)max, IT0, IТ=f(IН).
Дослідження регулювальної характеристики керованого трифазного випрямляча по п. 2 змісту лабораторної роботи здійснюється на віртуальній моделі (мал. 4) при одному значенні противо ЕРС (задається викладачем) і зміні кута керування від 0 до 120 градусів із кроком 20 градусів. Моделювання здійснюється при кожному значенні кута керування й при цьому заповнюється табл. 2.
Т
аблиця
2
Дослідження спектрального складу струму споживання керованим випрямлячем здійснюється при одному значенні кута керування (задається викладачем) у пакеті розширення Signal Processing Toolbox. Використовуючи засоби перегляду сигналу, можна переглянути досліджуваний сигнал (мал. 15).
У цьому випадку записано два останніх періоди досліджуваного сигналу, про що вже говорилося вище. Приклад спектрального складу струму показаний на мал. 16. Для визначення абсолютних значень гармонійнихих складових в амперах варто скористатися формулою:
де I1(v)max — амплітуда струму v-ой гармоніки в амперах,
у1, yv — значення, визначені з мал. 13,
I1(l)max — струм, зчитаний з дисплея в амперах.
Рис. 15. Струм живлення КВ
Рис. 16. Спектр струму в ланцюзі живлення
За результатами вимірів і розрахунків заповнюється табл. 3.
Таблиця 3
7. Зміст звіту
1. Схема віртуальної установки.
2. Вираження для розрахунку основних характеристик.
3. Навантажувальна характеристика.
4. Енергетичні характеристики.
5. Регулювальна характеристика.
6. Спектральний склад струму споживання.
Висновки по роботі.