4.6 Содержание отчёта
Схема виртуальной установки.
Выражения для расчёта основных характеристик.
Нагрузочная характеристика.
Энергетические характеристики.
Регулировочная характеристика.
Спектральный состав тока потребления.
Выводы по работе.
Лабораторная работа № 5.
Исследование трёхфазного инвертора, ведомого сетью
5.1 Цель работы
Исследование трёхфазного двухполупериодного (мостового) инвертора, ведомого сетью.
5.2 Указания к выполнению работы
К выполнению лабораторной работы следует приступить после изучения разделов теоретического введения учебного пособия В качестве дополнительной литературы рекомендуется воспользоваться [10].
5.3 Содержание работы
Исследование регулировочных и энергетических характеристик трёхфазного инвертора, ведомого сетью.
Исследование гармонического состава тока, генерируемого инвертором в сеть.
5.4 Описание виртуальной лабораторной установки
Виртуальная лабораторная установка для исследований показана на рис. 5.1. Все блоки и их параметры повторяют те, которые были рассмотрены в лабораторной работе № 4. Отличие состоит лишь в том, что в модели (рис. 5.1) отсутствует обратный диод.
5.5 Порядок проведения лабораторной работы
Исследование регулировочной и энергетических характеристик ведомого сетью инвертора проводится на виртуальной установке (рис. 5.1), подробное описание которой приведено выше.
Параметры источника питания, нагрузки и тиристорного моста задаются преподавателем. При самостоятельном изучении их целесообразно задать такими же, как лабораторной работа № 4. Параметры моделирования задаются на вкладке Simulation/рarameters (рис. 4.5, лабораторная работа № 4).
Рис. 5.1. Модель тиристорного инвертора, ведомого сетью
При снятии характеристик параметры R, L в цепи постоянного тока инвертора остаются без изменений, изменяется угол управления от 90 до 110 градусов с шагом 10 град. Характеристики снимаются для трёх значений э.д.с. нагрузки 200, 300, 400 В.
При этом моделирование проводится для каждого значения э.д.с. угла управления и э.д.с. Результаты моделирования заносятся в табл. 5.1.
Табл. 5.1
|
Данные |
Измерения |
Вычисления | ||||||||||
|
|
Е |
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
град |
В |
А |
В |
А |
град |
В |
А |
ВА |
Вт |
Вт | ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
Амплитуда первой гармоники в источнике питания и начальная фаза этого тока определяются по показаниям Display 1, ток и напряжение в цепи постоянного тока определяются по показаниям Display. Мгновенные значения этих величин можно наблюдать на экране осциллоскопа (рис. 5.2). Следует обратить внимание, что при положительном токе, напряжение в цепи постоянного тока отрицательно. Кроме того, фаза тока в цепи питания сдвинута относительно напряжения питания на – 110 градусов. Всё это свидетельствует о том, что энергия передаётся из цепи постоянного тока в цепь переменного тока.
В графическом окне блока Multimeter (рис. 5.3) наблюдаются и определяются максимальные напряжение и ток тиристора управляемого выпрямителя.
Рис. 5.2. Электромагнитные процессы в схеме
Полная и активная мощность по первой гармонике, генерируемая ведомым инвертором в сеть переменного тока, рассчитываются по выражениям:
(Вт).
Мощность в цепи постоянного тока определяется по выражению:
(Вт)
Рис. 5.3. Мгновенные напряжения и ток тиристора
Рис. 5.4. Ток в цепи источника переменного тока ведомого инвертора
По результатам табл. 5.1 строятся:
регулировочная характеристика ведомого сетью инвертора
;энергетические характеристики ведомого сетью инвертора
,
Исследование
спектрального состава тока, генерируемого
инвертором в сеть, осуществляется при
одном значении угла управления (задаётся
преподавателем) в пакете расширения
Signal
Processing
Toolbox.
Используя средства просмотра сигнала,
записанного в рабочую область под именем
Lab
6
5,
можно просмотреть исследуемый сигнал
(рис. 5.4).
Спектральный состав тока показан на рис. 5.5. Для определения абсолютных значений гармонических составляющих в амперах следует воспользоваться формулой:
,
где
- номер гармоники;
- амплитуда тока
-ой
гармоники в амперах;
- значения, определённые из рис. 3.9;
- ток, считанный с дисплея в амперах.
Рис. 5.5. Спектр тока в цепи источника переменного тока
По результатам измерений и расчётов заполняется таблица 5.2.
Табл. 5.2
|
Измерения |
Вычисления | |||
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
| |
(град)
(А)
(А)