Исследование однофазного двухполупериодного выпрямителя при рабо-
те на активно- индуктивную нагрузку с обратным диодом про- водится на виртуальной установке рис.2.1.2. Па- раметры нагрузки зада- ются так, чтобы посто- янная времени нагрузки
T н = L н R н
находилась
в приделах (2K5) T
(T = 1
f, f
частота ис-
Рис.2.1.10
точника).
Параметры моде- лирования задаются на вкладке Simula- tion/Simulation Parame- ters/Solver рис.2.1.10. В
поле Stop time задается время в секундах, равное 10K20
периодов источника
напряжения. В поле Type задается переменный шаг (Variable step) и метод решения дифференциальных уравнений – ode 23 tb (stiff/TR-BDF 2). В поле Max step size устанавливается значение шага моделирования, это же значение устанавливается в поле Sample time всех блоков, которые имеют это поле. В оставшихся полях можно оставить то, что компьютер устанавливает по умолчанию.
3.1 
Изменяя сопротивление нагрузки от 10 Ом до 100 Ом с шагом 10
Ом и индуктивность нагрузки так, чтобы постоянная времени
T н = L н R н
оставалась постоянной, измерить и рассчитать основные характеристики вы- прямителя.
Результаты моделирования занести в таблицу 2.1.1
Таблица 2.1.1
| Данные | Измерения | ||||||
| L н | R н | I н | U н | I 1 ( 1 ) max | j1 | UD max | ID max |
| Гн | Ом | А | В | А | град | В | А |
Принимаем, что амплитуда источника питания
U 1max = const = 310В.
Амплитуда первой гармоники тока в источнике питания
I 1 ( 1 ) max
и началь-
ная фаза этого тока
j1 определяются по показаниям Display 1, ток и напря-
жение на нагрузке определяются по показаниям Display 2. Мгновенные зна- чения этих величин, для одного из расчетов (экран осциллоскопа) предста- вить в отчете. По завершению очередного моделирования появляется графи- ческое окно блока Multimeter с кривыми мгновенных значений напряжения и тока диода, и определяются максимальные значения этих величин.
Вычисление полной и активной мощности, потребляемой выпрямителем от источника питания по первой гармонике, а также мощности в нагрузке, осуществляется по выражениям:
U I (1)
P 1(1) = S 1(1)cosj1(Вт),
P н = U н I н (Вт).
Результаты вычислений заносятся в таблицу 2.1.2
Таблица 2.1.2
| Вычисления | ||
| S 1 ( 1 ) | P 1 ( 1 ) | P н |
| ВА | Вт | Вт |
3.2 По результатам таблицы 2.1.1 и таблицы 2.1.2 строятся:
·внешняя (нагрузочная) характеристика выпрямителя U н = f (I н);
·энергетические характеристики выпрямителя S 1(1) ,P 1(1)=
f (P н),
I 1(1)max ,ID max =
f (I н).
Содержание отчета
4.1 Схема установки (рис.2.1.1).
4.2 Выражения для расчета основных характеристик.
4.3 Таблица 2.1.1 и таблица 2.1.2
4.4 Нагрузочная и энергетические характеристики.
4.5 Осциллограммы мгновенных напряжений и токов.
4.6 Выводы по работе.
Контрольные вопросы
5.1 В чем особенность работы однофазного мостового выпрямителя на активно-индуктивную нагрузку?
5.2 Перечислите схемы однофазного выпрямления и дайте сравнитель- ные характеристики.
5.3 Определите и дайте объяснения по параметрам выбора диодов для схемы выпрямления.
5.4 Проведите анализ нагрузочной характеристики выпрямителя.
5.5 Проведите анализ энергетических характеристик выпрямителя.
Литература
6.1 Герман-Галкин С.Г. Силовая электроника: Лабораторные работы на ПК.- СПб.: Учитель и ученик, Корона принт, 2002. – 304с.
6.2 Дьяконов В. MatLab. Анализ, идентификация и моделирование сис- тем. Специальный справочник. – СПб.: Питер, 2002. – 448 с.
Лабораторная работа №2
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО ДВУХПОЛУПЕРИОДНОГО МОСТОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ
Цель работы: Исследование трехфазного двухполупериодного выпрями- теля при работе на активно-индуктивную нагрузку, шунтированную обрат- ным диодом. Исследование внешней и энергетических характеристик с уче- том и без учета коммутации.
