отчет_ЭПТ_4

ФЕДЕРАЛЬНОЕ Государственное АВТОНОМНОЕ образовательное учреждение

высшего профессионального образования

БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(НИУ «БелГУ»)

ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ

КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ТЕХНОЛОГИЙ

Отчет по лабораторной работе № 4

1. по дисциплине: «Электропитание устройств и систем телекоммуникаций»

2. Тема работы: «Исследование трехфазного управляемого выпрямителя»

студента очного отделения

3 курса 83001105 группы

Орехова Алексея Юрьевича

Проверил:

_____________________________________________

Ученая степень, звание подпись фамилия, инициалы

_____________________________________________

отметка о выполнении дата

БЕЛГОРОД, 2014

3. Цель работы:

4. Исследование трехфазного (мостового) управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с противо-э.д.с. и с обратным диодом.

   1. Общая постановка задачи:

5. 3.1. Исследование внешних и энергетических характеристик трехфазного управляемого выпрямителя при работе на активно-индувтивную нагрузку с противо-э.д.с. и обратным диодом.

6. 3.2. Исследование регулировочных характеристик трехфазного управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с противо-э.д.с. и обратным диодом.

7. 3.3. Исследование гармонического состава тока потребления трехфазного управляемого выпрямителя.

1. Результаты выполнения работы:

Рисунок 1 – Модель трехфазного управляемого выпрямителя

Таблица 1 - Результаты моделирования при = 0°

Данные		Измерения								Вычисления
	E	IН	UН	I1(1)max	1	IТО	IТ	UDmax	IDmax	S1(1)	P1(1)	PН
град	В	А	В	А	град	А	А	В	А	ВА	Вт	Вт
0	-100	2,176	240,9	1126	-4,224	0,729	1,262	418	2,29	523590	522167,78	524,198
0	-80	2,579	240,9	1127	-4,223	0,86	1,49	418,5	2,685	524055	522632,19	621,28
0	-60	2,974	240,8	1127	-4,222	0,993	1,721	418,5	3,06	524055	522632,86	716,139
0	-40	3,373	240,8	1127	-4,221	1,126	1,951	418,4	3,46	524055	522633,54	812,218
0	-20	3,772	240,7	1127	-4,22	1,259	2,182	418,4	3,85	524055	522634,2	907,92
0	0	4,171	240,7	1127	-4,19	1,383	2,395	200	4,5	524055	522654,33	1003,96

Таблица 2 - Результаты моделирования при = 40°

Данные		Измерения								Вычисления
	E	IН	UН	I1(1)max	1	IТО	IТ	UDmax	IDmax	S1(1)	P1(1)	PН
град	В	А	В	А	град	А	А	В	А	ВА	Вт	Вт
40	-100	1,12	190,5	885,7	-21,35	0,386	0,704	670	1,3	411850,5	139093,7	213,36
40	-80	1,519	190,4	885,9	-21,36	0,509	0,924	680	1,8	411943,5	383519,4	289,22
40	-60	1,918	190,4	886,1	-21,36	0,63	1,14	680	2,1	412036,5	383605,98	365,19
40	-40	2,317	190,3	886,3	-21,36	0,753	1,364	680	2,45	412129,5	383692,56	440,93
40	-20	2,716	190,3	886,5	-21,36	0,875	1,584	680	2,8	412222,5	383779,15	516,85
40	0	3,115	190,2	886,7	-21,37	0,996	1,806	2,9	6	412315,5	383865,73	592,47

Таблица 3 - Результаты моделирования при = 60°

Данные		Измерения								Вычисления
	E	IН	UН	I1(1)max	1	IТО	IТ	UDmax	IDmax	S1(1)	P1(1)	PН
град	В	А	В	А	град	А	А	В	А	ВА	Вт	Вт
60	-100	0,253	107,6	693	-31,89	0,119	0,253	708	0,7	322245	273606,6	27,22
60	-80	0,652	107,6	693,2	-31,89	0,219	0,446	708	1,05	322338	273664,96	70,15
60	-60	1,051	107,5	693,4	-31,9	0,319	0,643	708	1,35	322431	273734,79	112,98
60	-40	1,45	107,5	693,6	-31,9	0,419	0,841	708	1,75	322524	273822,88	155,88
60	-20	1,85	107,5	693,7	-31,9	0,519	1,04	708	2,1	322570,5	273862,35	198,88
60	0	2,249	107,4	693,9	-31,91	0,615	1,234	30	2,5	322663,5	273902,4	241,54

Полная и активная мощность по первой гармонике, потребляемая выпрямителем из сети, рассчитываются по выражениям:

S₁(1)=3 U_1max I_1max(1) /2 (ВА),

P₁(1)=3 U_1max I_1max(1) cos/2 (Вт).

Мощность в нагрузке определяется по выражению:

P_Н=U_Н I_Н (Вт).

Потери в тиристоре УВ рассчитываются по выражению:

P_Т =U_f I_ТО + I²_ТО R_оп

Таблица 4 - Результаты исследования регулировочной характеристики управляемого однофазного выпрямителя при E=-40 В

Измерения
(град)	UН (В)
0	240,8
20	240,8
40	190,3
60	107,5
80	24,64
100	0,637
120	28,02

Рисунок 2 - Мгновенные токи и напряжение управляемого выпрямителя

Рисунок 3 - Напряжение и ток на тиристоре УВ

9. 

Рисунок 4 – Внешняя (нагрузочная) характеристика выпрямителя U_H = f(I_Н)

Рисунок 5 – График зависимости полной мощности, потребляемой выпрями­телем от источника питания по первой гармонике S₁(1) от противо - ЭДС Е

Рисунок 6 – График зависимости активной мощности, потребляемой выпрями­телем от источника питания по первой гармонике P₁(1) от противо - ЭДС Е

Рисунок 7 – График зависимости амплитуды первой гармоники тока I₁(l)_max в источнике питания от противо -ЭДС Е

Рисунок 8 – График зависимости действующего тока тиристора Iтo от противо - ЭДС Е

Рисунок 9 – График зависимости эффективного тока тиристора от тока в нагрузке

1. Вывод:

В данной лабораторной работе были исследованы параметры трехфазного управляемого выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку с противо-ЭДС и с обратным диодом. Так же были построены графики его основных характеристик. По проделанной работе можно сделать вывод, что управляемый выпрямитель может выпрямлять не только ток, но и напряжение, так же управляя его величиной, за счет смены значений угла управления выпрямителем. Трехфазные выпрямители применяются, как правило, для больших мощностей.