2.5 Порядок выполнения лабораторной работы

Исследование трёхфазного двухполупериодного выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку проводится на виртуальной установке (рис. 2.1), подробное описание которой приведено выше.

Параметры источника питания трансформатора, нагрузки и диодного моста задаются преподавателем. При самостоятельном изучении при задании параметров источника питания в поле Source Inductance нужно при выполнении задать нуль. Остальные параметры источника задать такими же,, как на рис. 2.2, а параметры выпрямителя – как на рис. 2.3. Параметры нагрузки задаются так, чтобы постоянная времени нагрузки находилась в пределах (2…5)Т (,f – частота источника). Параметры моделирования задаются на вкладке Simulation Parameters/Solver (рис. 2.4). В поле Max step size устанавливается значение шага моделирования, это же значение заносится в поле Sample time всех блоков, которые это поле имеют. В оставшихся полях можно оставить то, что компьютер устанавливает по умолчанию.

Рис. 2.4. Параметры моделирования

Изменяя сопротивление нагрузки от 1 Ом до 100 Ом с шагом 10 Ом и индуктивность нагрузки так, чтобы постоянная времени оставалась неизменной, измеряются и рассчитываются основные характеристики выпрямителя. При этом моделирование проводится для каждого значения сопротивления нагрузки.

Результаты моделирования заносятся в табл. 2.1.

Табл. 2.1

Данные

Измерения

Вычисления

Амплитуда первой гармоники тока в источнике питания и начальная фаза этого токаопределяются по показаниямDisplay 1. Ток и напряжение на нагрузке, а также средний ток в диоде выпрямителя определяются по показаниям Display 2. Мгновенные значения тока питания, тока нагрузки и напряжения нагрузки можно наблюдать на экране осциллоскопа (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Мгновенные напряжения и токи выпрямителя

Вычисления полной и активной мощности, потребляемой выпрямителем от источника питания по первой гармонике, а также мощности в нагрузке, осуществляются по выражениям:

.

По завершении очередного моделирования появляется графическое окно блока Multimeter (рис. 2.6) с кривыми мгновенных значений напряжения и тока диода.

Максимальные значения этих величин (табл. 2.1) определяются из графического окна блока Multimeter. По результатам табл. 2.1 строятся:

• внешняя (нагрузочная) характеристика выпрямителя ;

• энергетические характеристики выпрямителя ,,=f();

• энергетические характеристики выпрямителя ,=f().

Рис. 2.6. Мгновенные напряжение и ток выпрямителя

Исследование трёхфазного двухполупериодного выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с учётом коммутации проводится на виртуальной установке рис. 2.1. При выполнении этого пункта в окне параметров источника в поле Source Inductance нужно задать величину индуктивности порядка 0,01 – 1 Гн. Порядок выполнения работы аналогичен рассмотренному выше. При проведении работы заполняется таблица, аналогичная табл. 2.1. Результаты моделирования видны из рис. 2.7, 2.8. Они подтверждают теоретические положения, изложенные.

Рис. 2.7. Мгновенные напряжения и токи выпрямителя

Рис. 2.8. Напряжение и ток диода

По результатам исследования строятся:

• внешняя (нагрузочная) характеристика выпрямителя ;

• энергетические характеристики выпрямителя ,

• энергетическая характеристика выпрямителя ,