 |
Снятие осциллограмм тока i a и напряжения u ак тиристора выполняется в графическом окне мультиметра (рис. 19).
Осциллограммы тока источника i 1, тока нагрузки id и напряжения источника u 1 и нагрузки ud наблюдаются в окне осциллографа. Для этого по окончанию моделирования необходимо выполнить двойной щелчок мышью на блоке Scope. Для равномерного заполнения графического окна следует выбрать функцию автомасштабирования (кнопка 
на панели инструментов осциллографа) и после этого масштабировать осциллограммы по своему усмотрению с помощью кнопок масштабирования по вертикальной 
и горизонтальной 
осям.
 |
На рис. 20 приведены примеры осциллограмм (сверху вниз) тока и напряжения источника, тока вторичной обмотки трансформатора, тока и напряжения нагрузки для двух периодов установившегося режима при угле управления α = 600 и Е =30 В.
Результаты экспериментов и расчетов сведены в табл. 5 и 6.
Таблица 5
Регулировочная характеристика
| Противо-эдс, В | α, градусы | |||||||
| Ud α | 35,22 | 30,89 | 17,94 | 8,101 | 2,997 | 0,4358 | ||
| Ud α | 36,99 | 32,75 | 21,00 | 15,90 | 11,92 | 10,15 | ||
| Ud α | 38,82 | 34,56 | 28,03 | 24,03 | 21,09 | 20,03 | ||
| Ud α | 40,68 | 37,16 | 35,44 | 32,54 | 30,52 | |||
| Ud α | 44,08 | 43,92 | 43,26 | 41,39 | 41,18 | |||
| Ud α | 5,74 | 51,74 | 51,74 | 50,59 | 50,02 | |||
| Ud α | 60,39 | 60,39 | 60,39 | 60,13 |
Таблица 6
Нагрузочная и энергетические характеристики*
| α, гра-дусы | E, B | Id, A | Ud, B | I 1(1)max, A | j1, гра-дусы | I 1(д), A | S 1(1), ВА | P 1(1), Вт | Pd, Вт | χ | h |
| 0,17 | 51,74 | 0,09 | -34,8 | 0,07 | 13,95 | 11,46 | 8,8 | 0,744 | 0,768 | ||
| 1,07 | 40,68 | 0,37 | -30,3 | 0,27 | 57,35 | 49,52 | 43,53 | 0,834 | 0,879 | ||
| 2,7 | 36,99 | 0,84 | -30,4 | 0,61 | 130,2 | 112,3 | 99,87 | 0,837 | 0,889 | ||
| 3,52 | 35,22 | 1,07 | -32,3 | 0,78 | 165,85 | 140,19 | 123,97 | 0,817 | 0,884 | ||
| 0,17 | 51,74 | 0,09 | -34,8 | 0,07 | 13,95 | 11,45 | 8,8 | 0,744 | 0,768 | ||
| 0,72 | 37,16 | 0,29 | -44,3 | 0,2 | 44,95 | 32,16 | 26,76 | 0,731 | 0,832 | ||
| 2,28 | 32,75 | 0,74 | -42,1 | 0,54 | 114,7 | 85,1 | 74,67 | 0,716 | 0,877 | ||
| 3,09 | 30,89 | 0,97 | -43,4 | 0,71 | 150,35 | 109,24 | 95,45 | 0,699 | 0,874 | ||
| 0,16 | 51,57 | 0,09 | -36 | 0,07 | 13,95 | 11,29 | 8,25 | 0,733 | 0,731 | ||
| 0,54 | 35,44 | 0,23 | -48,6 | 0,17 | 35,65 | 23,58 | 19,1 | 0,630 | 0,812 | ||
| 1,1 | 0,42 | -62 | 0,3 | 65,1 | 30,56 | 23,1 | 0,463 | 0,756 | |||
| 1,79 | 17,94 | 0,62 | -64,3 | 0,44 | 96,1 | 41,67 | 32,11 | 0,431 | 0,771 |
На рис. 20 – 24 приведены характеристики выпрямителя, построенные в соответствии с заданием.
Рис. 20. Регулировочные характеристики выпрямителя
при значениях противо-эдс от 0 до 60 В
Рис. 21. Нагрузочные характеристики выпрямителя
Рис. 22. Зависимость 
Рис. 23. Зависимость 
На нагрузочных характеристиках (рис. 21) в области малых токов наблюдается резкий рост напряжения, что объясняется прерывистым характером тока id. Появление режима прерывистого тока приводит к ухудшению энергетических показателей: снижается коэффициент мощности (рис. 22) и кпд (рис. 23). Увеличение противо-эдс приводит к уменьшению интервала изменения угла α (рис. 20).
Таблица 7
Анодный ток тиристора моста
| α, градусы | E, B | ||||
| I a ср, А | 1,76 | 1,35 | 0,53 | 0,09 | |
| I a д, А | 2,45 | 1,9 | 0,79 | 0,17 | |
| I a ср, А | 1,55 | 1,14 | 0,36 | 0,09 | |
| I a д, А | 2,19 | 1,63 | 0,59 | 0,17 | |
| I a ср, А | 0,9 | 0,55 | 0,27 | 0,08 | |
| I a д, А | 1,33 | 0,87 | 0,48 | 0,16 |
По данным табл. 7 при Е =0 и α=0 отношение Id / I a ср равно 2, а Id / I a д равно 1,43, что согласуется с формулами (5) и (16), приведенными в [1]. Отношение действующего значения тока I 1(д) к току нагрузки Id (табл. 6) также согласуется с формулой (17) из [1]:
,
где 
– коэффициент трансформации.
Контрольные вопросы к защите лабораторной работы
1. Поясните принцип действия системы управления и назначение блоков ее модели.
2. Изобразите и поясните временные диаграммы токов и напряжений для схемы выпрямления, заданной вариантом, при xd = ¥ и xd = 0.
3. Поясните процесс коммутации вентилей.
4. Почему выпрямленное напряжение равно нулю при α = 900 и xd = ¥, xa = 0?
5. Поясните почему внешние характеристики Ud = f (Id) имеют падающий характер.
6. Почему при малых токах нагрузочная характеристика более крутая?
7. Поясните почему отличаются регулировочные характеристики Ud = f (α) при xd = ¥ и xd = 0.
8. Что такое коэффициент мощности и как он зависит от угла α?
Приложение 1
Расчет относительных параметров трансформатора выполняется по следующим выражениям:
1. Базовое сопротивление:
.
2. Номинальный ток первичной обмотки:
.
3. Коэффициент мощности при коротком замыкании:
,
где U кз% – напряжение короткого замыкания в % от U 1н, задаваемое в паспортных данных трансформатора.
4. Полное сопротивление при коротком замыкании:
.
5. Активное сопротивление короткого замыкания:
.
6. Реактивное сопротивление короткого замыкания:
.
7. Относительные сопротивления первичной и вторичной обмоток:
.
8. Относительные индуктивности рассеивания первичной и вторичной обмоток:
.
9. Коэффициент мощности при холостом ходе:
,
где Р 0 – мощность потерь при холостом ходе; I 0 – ток холостого хода.
10. Полное сопротивление при холостом ходе:
.
11. Активное и реактивное сопротивления холостого хода:
и 
.
12. Активное и реактивное сопротивления в последовательной схеме замещения ветви намагничивания (рис. П1):
 |
, 
.
Рис. П1
Переход к параллельной схеме замещения (рис. 9) при известных параметрах последовательной схемы замещения можно выполнить по выражениям
и 
.
Обратный переход выполняется по выражениям
и 
.
13. Относительные сопротивление и индуктивность намагничивания:
, 
.
Приложение 2
