МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е. АЛЕКСЕЕВА»
(НГТУ)
Кафедра «Электрооборудование, электропривод и автоматика»
Отчет по лабораторной работе №2
«Тиристорный преобразователь частоты со звеном постоянного тока»
Дисциплина: Силовая электроника
Выполнили:
Муравьев Владислав
Петухов Николай
Федоров Кирилл
Проверил:
Ваняев В.В.
Нижний Новгород
2022 г.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: изучение устройства и принципа действия тиристорного преобразователя частоты со звеном постоянного тока для частотно-регулируемого электропривода.
1. Теоретическая часть
2. Предварительные расчеты
Uл= 380 в , f=50 гц , f2=30 гц .
Напряжение
на выходе преобразователя регулируется
по закону:
.
Отсюда получим:
Напряжение на входе преобразоваля равно напряжению на выходе L-C фильтра и рассчитывается по формуле:
Отсюда определим среднее значение выходного напряжения на выпрямителе:
По
формуле среднего выходного напряжения
для трехфазного мостового выпрямителя
определим угол управления (формуля для
режима непрерывного тока,
):
где Ed0 определяется по формуле:
Подставим
в предыдущее выражение и выразим
:
3. Считывание осцилограмм
снять осциллограммы выходного напряджения (фазного и линейного) фазного тока нагрузки, напряжения конденсатора фильтра.
uл, В
t, c
График 3.1 – линейное напряжение на выходе инвертора
t, c
uф, В
График 3.2 – фазное напряжение на выходе инвертора
t, c
iф, A
График 3.3. – фазный выходной ток инвертора
t, c
icф, А
График 3.4 – фазный выходной ток инвертора
t, c
Uc, В
График 3.5 – напряжение, конденсатора фильтра
4. Построение диаграмм при изменении активно-индуктивной нагрузки
построить диаграммы фазных напряжений и токов при активно-индуктивной нагрузке, соеденной в звезду.
uф, В
t, c
График 4.1 фазное напряжение на выходе преобразователя при R=10 Ом L=27.5 мГн
iф, А
t, c
График 4.2 фазный выходной ток преобразователя при R=10 Ом L=27.5 мГн
uф, B
t, c
График 4.3 фазное напряжение на выходе преобразователя при R=20 Ом L=55 мГн
iф, A
t, c
График 4.4 фазный выходной ток преобразователя при R=20 Ом L=55 мГн
uф, B
t, c
График 4.5 фазное напряжение на выходе преобразователя при R=65 Ом L=178.75 мГн
iф, A
t, c
График 4.6 фазный выходной ток преобразователя при R=65Ом L=178.75 мГн
5. Внешняя характеристика ТПЧ
снять внешнуюю характеристику ТПЧ, изменяя авктивно-индуктивную нагрузку
, A
, B
График 5.1 – Внешняя характеристика ТПЧ
6.
снять осциллограммы импульсов управления выпрямителем и инвертором.
ТПЧ:
t, c
iф, A
График 6.1 – фазный ток выходе инвертора
t, c
ia, A
График 6.2 – ток, коллектора транзистора
t, c
i, A
График 6.3 – ток диода
Выпрямитель:
t, c
Ud, B
График 6.4 – выходное напряжение выпрямителя
t, c
id, А
Г
Uc, B
рафик 6.5 – выходной ток выпрямителя
t, c
График 6.6 – выходное напряжение на L-C фильтре
Выводы:
2. Теоретические расчеты среднего значения выходного напряжения выпрямителя Ud, а также угла управления a совпадают с значениями, полученными в результате выполнения лабораторной работы.
3.
Амплитуда линейного напряжения на
выходе инвертора отличается от амплитуды
фазного напряжения на выходе инвертора
в
раз. А действующее значение (отображаемое
на датчиках) отличается от амплитудного
(отображаемого на осцилограммах) в 0.707
раз.
Фазный ток также соответсвует этим соотношениям:
Ток на входе инвертора преобразуется в переменный ток. Что видно представленных осцилограммах 3.3 и 3.4
4. При пропорциональном увеличении активно-индуктивной нагрузки амплитуда и действующее значение тока уменьшается.
5. Внешная характеристика ТПЧ uф(iф) представлена на графике 5.1. До тока Id= 6 A, характеристика изменяется нелинейно, что соотвествует области прерывистых токов.
6.
Осцилограммы выпрямителя демонстрируют
нам выпрямленное сетевое напряжение
(Uсф=220 В, fc=50
Гц) для режима α<
, то есть для режима непрерывного тока.