- •Силовая электроника
- •1.2. Теоретические сведения
- •1.5. Указания к выполнению работы
- •2. Узлы параллельной коммутации тиристоров
- •2.1. Цель работы
- •2.2. Теоретические сведения
- •2.3. Программа работы
- •2.4. Описание лабораторной установки
- •2.5. Указания к выполнению работы
- •2.6. Содержание отчета
- •2.7. Вопросы для самоконтроля
- •2.8. Рекомендуемая литература
- •3. Автономный резонансный инвертор
- •3.1. Цель работы
- •3.2. Теоретические сведения
- •3.3. Программа работы
- •3.4. Описание лабораторной установки
- •3.5. Указания к выполнению работы
- •3.6. Содержание отчета
- •3.7. Вопросы для самоконтроля
- •3.8. Рекомендуемая литература
- •4. Трехфазный автономный инвертор напряжения
- •4.1. Цель работы
- •4.2. Теоретические сведения
- •4.3. Программа работы
- •4.4. Описание лабораторной установки
- •4.5. Указания к выполнению работы
- •4.6. Содержание отчета
- •4.7. Вопросы для самоконтроля
- •4.8. Рекомендуемая литература
3.6. Содержание отчета
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
наименование, цель и программу работы;
принципиальную схему лабораторной установки;
краткое описание методики эксперимента;
экспериментально снятые временные диаграммы;
таблицу с расчетными данными;
графики зависимостей f0 = f(C); tп.в = f(C); Iнm = f(C);
выводы по работе.
3.7. Вопросы для самоконтроля
1. Какова цель данной работы?
2. Сформулировать программу работы.
3. Пояснить, что включают в себя отдельные пункты программы работы.
4. Для чего предназначены выключатели S1 и S2?
5. Как определить частоту следования отпирающих импульсов f, частоту собственных колебаний контура f0, время восстановления запирающих свойств тиристора tп.в и максимальный ток нагрузки Iнm?
6. Для чего предназначены автономные резонансные инверторы?
7. Пояснить физические процессы, протекающие в схеме.
8. Объяснить характер временных диаграмм токов и напряжений в схеме АИР.
9. Пояснить, как влияет емкость конденсатора на параметры схемы: f0, tп.в, Iнm?
10. Построить и объяснить векторную диаграмму последовательного АИР.
11. Нарисовать схему параллельного АИР и пояснить физические процессы, протекающие в ней.
12. Нарисовать схему АИР со встречными диодами и пояснить физические процессы, протекающие в ней.
3.8. Рекомендуемая литература
1. Забродин, Ю.С. Промышленная электроника / Ю.С. Забродин. – М.: Высш. шк., 1982, с. 475 – 485.
2. Медведев, В.А. Автономные преобразователи : учебное пособие / В.А. Медведев. - Тольятти : ТГУ, 2009, с.38 – 53.
3. Руденко, В.С. Основы преобразовательной техники / В.С. Руденко, В.И, Сенько, И.М. Чиженко. – М.: Высш. шк., 1980, с. 214 – 237.
4. Трехфазный автономный инвертор напряжения
4.1. Цель работы
Изучить физику процессов, протекающих в автономных инверторах напряжения (АИН), а также исследовать электромагнитные процессы в трехфазном мостовом АИН на транзисторах.
4.2. Теоретические сведения
Трехфазный АИН, выполненный по мостовой схеме, состоит из шести ключей S1…S6 (рис. 4.1, а). В качестве ключей могут использоваться одно- и двухоперационные тиристоры, транзисторы. При активно-индуктивной нагрузке параллельно ключам S1…S6 подсоединяются обратные диоды, служащие для пропускания тока нагрузки на интервалах времени, когда ток имеет обратное направление для тиристоров или транзисторов, используемых в качестве ключей. Рассмотрим процессы формирования напряжения на нагрузке при условии, что каждый ключ замкнут 1800. Последовательность замыкания ключей соответствует порядку следования их номеров при относительном фазовом сдвиге в 600. Ключи, относящиеся к одной фазе, например, S1 и S4, не могут быть замкнуты одновременно. При указанном алгоритме переключения исключается также одновременное разомкнутое состояние ключей одной фазы. В любой момент времени замкнуты три ключа, два из которых относятся к анодной (катодной) группе, а один – к катодной (анодной) группе, т.е. последовательность замыкания ключей следующая: S1-S2-S3; S2-S3-S4; S3-S4-S5; S4-S5-S6; S5-S6-S1; S6-S1-S2; S1-S2-S3 и т.д. На интервале t = (0 600) замкнуты ключи S5-S6-S1. При этом к точке В приложен плюс источника питания, а к точкам А и С – минус, т.е. uАВ = -Е, uВС = Е, uСА = 0. Ток нагрузки протекает по цепям (+Е, S6, т. В, ZВ, т. О, ZА, т. А, S1, -Е) и (+Е, S6, т. В, ZВ, т. О, ZС, т. С, S5, -Е). При этом сопротивления нагрузки ZА и ZС включены параллельно между собой и последовательно с сопротивлением нагрузки ZВ. Если ZА = ZВ = ZС, то напряжение фаз, подключенных параллельно, равны: uА0 = uС0 = Е, а напряжение фазы, включенной последовательно,uВ0 = Е (рис. 4.1, б – з).
В момент времени t = 600 размыкаем ключ S5 и замыкаем ключ S2. На интервале t = (60 1200) замкнуты ключи S6-S1-S2. К точке А приложен минус источника питания, а к точкам В и С – плюс, т.е. uАВ = -Е, uВС = 0, uСА = Е. Сопротивления нагрузки ZВ и ZС включены параллельно между собой и последовательно с сопротивлением нагрузки ZА, т.е. uВ0 = uС0 = Е,uА0 = Е.
Таким образом, кривые линейных напряжений состоят из импульсов чередующейся полярности с амплитудой Е и длительностью 1200, разделенных паузой в 600. Напряжения uАВ, uВС, uСА сдвинуты по фазе на 1200. Фазные
напряжения uА0, uВ0, uС0 также сдвинуты на 1200 и имеют вид ступенчатой двухполярной кривой со значениями напряжения Е иЕ.
Форма кривой выходного напряжения является удовлетворительной для работы ряда нагрузок, в частности, для питания асинхронных двигателей. В кривой выходного напряжения отсутствуют четные гармоники и гармоники, кратные трем.
Амплитуда –ой гармоники в кривой линейного напряжения определяется по формуле:
. (4.1)
Амплитуда –ой гармоники в кривой фазного напряжения:
. (4.2)