5

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Запорізький національний технічний університет

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до лабораторних робіт з дисципліни

“Перетворювальні пристрої енергоємних виробництв”

для студентів спеціальності 8.092204

" Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв " усіх форм навчання

2008

Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни „Перетворювальні пристрої енергоємних виробництв” для студентів спеціальності 8.092204 " Електромеханічне обладнання енергоємних виробництв " усіх форм навчання / Укладач Корнус Т.М., Шило С.І. – Запоріжжя: ЗНТУ, 2008. – 24с.

Укладач: Корнус Т.М., ст. викладач

Шило С.І., асистент

Рецензент: Жорняк Л. Б., доцент

Відповідальний за випуск: Рассальський О.М., доцент

Затверджено на засіданні кафедри "Електричні апарати"

Протокол №__ від __.__._____ р.

ЗМІСТ

стор.

Вступ ................................................................................................ 4

1. Лабораторна робота № 1. . ............................................................6

1.1 Короткі теоретичні знання..........................................................6

1.2 Схема для проведення експерименту........................................6

1.3 Порядок проведення роботи.......................................................7

1.4 Обробка результатів вимірів.......................................................7

1.5 Зміст звіту....................................................................................8

І.6 Питання для самоперевірки........................................................8

2. Лабораторна робота № 2 ...............................................................12

2.1 Короткі теоретичні знання..........................................................12

2.2 Схема для проведення експерименту.........................................12

2.3 Порядок проведення роботи .......................................................12

2.4 Обробка результатів вимірів........................................................13

2.5 Зміст звіту.....................................................................................14

2.6 Питання для самоперевірки........................................................14

3. Лабораторна робота № 3 ...............................................................16

3.1 Короткі теоретичні знання...........................................................16

3.2 Схема для проведення експерименту.........................................16

3.3 Порядок проведення роботи........................................................17

3.4 Обробка результатів вимірі.........................................................17

3.5 Зміст звіту.....................................................................................17

3.6 Питання для самоперевірки........................................................18

4. Лабораторна робота № 4 ..………………………………...…......20

4.1 Короткі теоретичні знання...........................................................20

4.2 Схема для проведення експерименту.........................................20

4.3 Порядок проведення роботи........................................................21

4.4 Обробка результатів вимірів........................................................21

4.5 Зміст звіту.....................................................................................21

4.6 Питання для самоперевірки........................................................22

Список літератури ............................................................................ ..24

ВСТУП

Принцип роботи перетворювача заснований на періодичному включенні і вимиканні напівпровідникових приладів (вентилів). Засіб вимикання залежить від виду джерела напруги, що забезпечує струм, необхідний для вимикання вентиля. У більшості випадків струм, що проходить через прилад, що виключається, переводиться під впливом цього джерела в інший ланцюг за рахунок включення (відмикання) приладу в цій галузі. Такий процес зветься комутації. Якщо джерелом комутуючій напруги є первинна чи вторинна мережа перемінного струму, комутацію називають мережний, чи природної. Якщо джерелом комутуючій напруги є допоміжна напруга, комутацію називають примусової, чи штучної.

При аналізі некерованих напівпровідникових випрямлячів із природною комутацією для визначення в даний момент часу станів вентилів (провідне чи закрите), варто користатися таким правилом:

— при з'єднанні вентилів із загальним катодом проводить струм той вентиль, анод якого має найбільший потенціал;

— при з'єднанні вентилів із загальним анодом проводить струм той вентиль, катод якого має найменший потенціал.

Комутація вентилів викликає перехідний процес у схемі.

Стан схеми перетворювача, при якому перехідні процеси обумовлені тільки комутацією вентилів із заданою послідовністю і періодичністю, називається стаціонарним.

У даному циклі лабораторних робіт досліджуються тільки стаціонарні електромагнітні процеси в схемах.

Знаючи форму струмів і напруг у схемі при заданих параметрах мережі і навантаження, можна висунути попередні вимоги до вентилів і трансформатора, оцінити енергетичні характеристики перетворювача.

З параметрів трансформатора необхідно визначити:

- діюче значення струму і напруги вторинної обмотки (I₂,U₂);

- діюче значення струму первинної обмотки (I₁);

- потужності обмоток і типову потужність (S₁,S₂,S_T).

З параметрів вентилів необхідно визначити:

- постійну складову прямого струму при номінальному навантаженні I_FAV;

- амплітуду прямого струму I_FM:

- амплітуду зворотної напруги U_RM .

Основні енергетичні характеристики випрямляча:

- коефіцієнт корисної дії η, обумовлений як відношення корисної потужності P_d до активної потужності P_da, споживаної перетворювачем у номінальному режимі;

- коефіцієнт потужності K_М, обумовлений як відношення активної потужності першої гармоніки первинного струму P₁₍₁₎ , до повної потужності S₁;

- зовнішня (навантажувальна) характеристика U_d=f(I_d) - залежність постійної складовий випрямленої напруги від постійної складовий випрямленого струму. Для регульованих випрямлячів маємо сімейство зовнішніх характеристик при різних кутах керування.

При виконанні лабораторних робіт варто пам'ятати, що усі виміри проводяться за допомогою приладів магнітоелектричної системи, що реагують на середньовипрямлене значення струмів і напруг. Діюче значення цих величин показує відповідна шкала, що проградуйована як I_AV· k, де k - коефіцієнт форми для синусоїди.

Отже, приладами даного типу можна вимірювати діючі значення тільки синусоїдальних струмів і напруг.

Зауваження:

- Осцилограми варто знімати при синхронізації осцилографа від мережі;

- Для всіх осцилограм однієї лабораторної роботи повинний бути встановлений однаковий масштаб часу по осі абсцис.