6.6 Содержание отчёта

• Схема виртуальной установки.

• Выражения для расчёта основных характеристик.

• Регулировочные характеристики при трёх заданных э.д.с. нагрузки.

• Энергетические характеристики при трёх заданных э.д.с. нагрузки.

• Выводы по работе.

Лабораторная работа № 7.

Исследование мостового широтно-импульсного преобразователя с несимметричным законом управления

7.1 Цель работы

Исследование мостового широтно-импульсного преобразователя (ШИП) с несимметричным законом управления при работе на активно-индуктивную нагрузку с противо-э.д.с.

7.2 Указания к выполнению работы

К выполнению лабораторной работы следует приступить после изучения соответствующих разделов теоретического введения учебного пособия. В качестве дополнительной литературы рекомендуется воспользоваться [1, 3, 17].

7.3 Содержание работы

Исследование регулировочных и энергетических характеристик мостового широтно-импульсного преобразователя (ШИП) с несимметричным законом управления при работе на активно-индуктивную нагрузку с противо-э.д.с.

7.4 Описание виртуальной лабораторной установки

Виртуальная лабораторная установка для исследований показана на рис. 7.1. Она практически полностью повторяет модель ШИП с симметричным законом управления (рис. 6.1, лабораторная работа № 6). Отличие состоит в блоке управления (Control system) и в настройке блока Multimeter.

Модель блока управления показана на рис. 7.2. Окно настройки параметров блока Multimeter показано на рис. 7.3.

Здесь в отличие от лабораторной работы № 6, в правое поле перенесены напряжения верхних по схеме силовых модулей и ток верхнего по схеме силового модуля, т. к. именно этот модуль наиболее загружен по току.

Рис. 7.1. Модель широтно-импульсного преобразователя

Рис. 7.2. Модель блока управления

Рис. 7.3. Окно настройки параметров блока Multimeter

7.5 Порядок проведения лабораторной работы

Исследование регулировочных и энергетических характеристик

мостового широтно-импульсного преобразователя (ШИП) с несимметричным законом управления при работе на активно-индуктивную нагрузку с противо-э.д.с. проводится на виртуальной установке (рис. 7.1), подробное описание которой приведено выше.

Параметры источника питания, нагрузки и тиристорного моста задаются преподавателем. При самостоятельном изучении их целесообразно задать такими же, как на рис. 6.2, 6.3, 6.6. Параметры моделирования задаются на вкладке Simulation/рarameters (рис. 6.8).

При снятии характеристик параметры R, L нагрузки остаются без изменений, изменяется напряжение управления от -2 В до 2 В с шагом 0,5 В. Характеристики снимаются для трёх значений э.д.с. нагрузки 0, 100, 200 В.

При этом моделирование проводится для каждого значения напряжения управления и э.д.с. Результаты моделирования и последующих вычислений заносятся в табл. 7.1.

Табл. 7.1

Данные

Измерения

Вычисления

Е

RMS

град

В

А

В

А

А

А

В

А

Вт

Вт

Вт

Средний ток в источнике питания определяется по показаниям Display 1. На блоке Display (рис. 7.1) измеряемые величины представлены в следующей последовательности: (1) Средний ток нагрузки. (2) Среднее напряжение на нагрузке. (3) Средний ток в силовом полупроводниковом модуле. (4) Действующий ток в силовом полупроводниковом модуле. Мгновенные значения тока питания, нагрузки и напряжения на нагрузке можно наблюдать на экране осциллоскопа (рис. 7.4).

Рис. 7.4. Осциллограммы тока питания, ток нагрузки и напряжения на нагрузке

В графическом окне блока Multimeter (рис. 7.5) наблюдаются и определяются максимальные напряжение и ток силового полупроводникового модуля.

Рис. 7.5. Напряжения и ток силового полупроводникового модуля

Относительная продолжительность импульса напряжения на нагрузке определяется по формуле:

,

где - период напряжения ГПН;определяется по осциллограммеLoad Voltage (рис. 7.4) на горизонтали, соответствующей напряжению В.

Мощность в цепи источника питания рассчитывается по выражению:

(Вт),

где - напряжение питания.

Квазистатические потери в силовом полупроводниковом модуле рассчитываются по выражению:

где ,- параметры силового модуля (рис. 6.3);I, I(RMS) – его средний и действующий ток (табл. 6.1).

Мощность в нагрузке определяется по выражению:

(Вт)

По результатам табл. 7.1 строятся:

• регулировочные характеристик ШИП ;

• энергетические характеристики ШИП I(RMS), I, =f(),