Лаба1

_{МИНОБРНАУКИ РОССИИ}

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра САУ

отчет

по лабораторной работе №1

по дисциплине «Силовая электроника»

Тема: Исследование однофазного мостового неуправляемого выпрямителя

Бригада №1

Студенты гр. 7408		Трусова Е.С. Симухин В.И. Нуриев К.Н.
Преподаватель		Кузнецов М.А.

Санкт-Петербург

2020

Лабораторная работа №1

Исследование однофазного мостового неуправляемого выпрямителя

Цель работы.

Исследование однофазного мостового неуправляемого выпрямителя при работе на различную активно-индуктивную нагрузку.

Схема установки

Рис.1 Принципиальная схема однофазного мостового неуправляемого выпрямителя

Рис.2 Модель однофазного неуправляемого мостового выпрямителя

Исходные данные

K=18

U_2фmax=310 В

F₁=50 Гц

В таблице 1 представлены значения величин, необходимых для моделирования. Значения сопротивлений получены от преподавателя, значения индуктивностей рассчитаны, согласно условию:

Таблица 1

Rн, Ом	10	25	50	80	110
Xн, Ом	180	450	900	1440	1980
Lн, Гн	0,2866	0,7166	1,4331	2,2930	3,1529

Расчет теоретических значений

Среднее значение выпрямленного напряжения:

Действующие значения тока диода

• для активной нагрузки:

• для активно-индуктивной нагрузки:

Действующие значения токов в первичной обмотке трансформатора

• для активной нагрузки:

• для активно-индуктивной нагрузки:

Действующие значения токов во вторичной обмотке трансформатора

• для активной нагрузки:

• для активно-индуктивной нагрузки:

Обработка результатов эксперимента

Пример расчета:

– полная мощность

– активная мощность

– мощность в нагрузке

Результаты расчетов приведены в таблице 2:

Таблица 2

Режимы	Данные					Измерения							Вычисления
	U1фmax	f1	Lн	Rн	Iн		Uн	I1(1)max	φ1	UVD max	IVD max	S1(1)		P1(1)	Pн
	В	Гц	Гн	Ом	А		В	А	град	В	А	ВА		Вт	Вт
1	310	50	0,2866	10	11,2		112	14,06	-43,83	-275	12	2179,3		1572,1	1254,4
2	310	50	0,7166	25	5,969		149,3	7,637	-33,01	-290	6,2	1183,7		992,7	891,2
3	310	50	1,4331	50	3,368		168,5	4,367	-26,17	-300	3,44	676,9		607,5	567,5
4	310	50	2,293	80	2,197		175,7	2,887	-23,84	-304	2,29	447,5		409,3	386,0
5	310	50	3,1529	110	1,65		181,7	2,184	-20,34	-308	1,71	338,5		317,4	299,8

Построение характеристик

Внешняя характеристика

Рис.3 Внешняя характеристика выпрямителя

Энергетические характеристики

Рис.4 Зависимость токов I_1(1)max и I_VDmax от тока нагрузки

Рис.5 Зависимость S₁₍₁₎ и P₁₍₁₎ от мощности на нагрузке

Осциллограммы мгновенных напряжений и токов

Рис.6 Осциллограммы мгновенных напряжений и токов, напряжений и токов диодов в 1 режиме(R_н=10 Ом, L_н=0,2866 Гн)

Рис.7 Осциллограммы мгновенных напряжений и токов, напряжений и токов диодов во 2 режиме(R_н=25 Ом, L_н=0,7166 Гн)

Рис.8 Осциллограммы мгновенных напряжений и токов, напряжений и токов диодов в 3 режиме(R_н=50 Ом, L_н=1,4331 Гн)

Рис.9 Осциллограммы мгновенных напряжений и токов, напряжений и токов диодов в 4 режиме(R_н=80 Ом, L_н=2,2930 Гн)

Рис.10 Осциллограммы мгновенных напряжений и токов, напряжений и токов диодов в 5 режиме(R_н=110 Ом, L_н=3,1529 Гн)

Сравнение полученных результатов с теоретическими зависимостями

Теоретическая внешняя характеристика, определяемая следующим выражением , является убывающей прямой линией. По полученному графику(рис.3) можно сделать вывод, что значения убывают по некоторой прямой.

Энергетические характеристики (рис. 4,5): , линейно возрастают, так как увеличивается нагрузка, и остаётся постоянным соотношение активной и индуктивной составляющей нагрузки, что также соответствует теоретической характеристике.

Вывод

В ходе лабораторной работы был исследован однофазный мостовой неуправляемый выпрямитель при работе на различную активно-индуктивную нагрузку. Были рассчитаны значения полной и активной мощностей, потребляемых выпрямителем от источника питания, по первой гармонике и значение полной мощности. По экспериментально полученным значениям были построены внешняя и энергетические характеристики выпрямителя, вид которых соответствует теоретическим.

Вид тока на нагрузке зависит от параметров нагрузки. При чисто активной нагрузке он будет представлять собой участки синусоид, а при ток на нагрузке становится прямоугольным, что соответствует теоретическим данным.