3.3. Программа работы
3.3.1. Ознакомиться с теорией и методами исследования электромагнитных процессов в автономных резонансных инверторах, схемой лабораторной установки, назначением выключателей и измерительных приборов.
3.3.2. Исследовать экспериментально работу АИР при различных значениях емкости конденсатора.
3.3.3. Провести обработку экспериментальных результатов: определить частоту следования отпирающих импульсов f, частоту собственных колебаний контура f0, время восстановления запирающих свойств тиристора tп.в и максимальный ток нагрузки Iнm для различных значений емкости конденсатора.
3.3.4. Построить зависимости частоты собственных колебаний контура f0, времени восстановления запирающих свойств тиристора tп.в и максимального тока нагрузки Iнm от емкости конденсатора С.
3.4. Описание лабораторной установки
Схема лабораторной установки (рис. 3.2) состоит из инверторного моста на тиристорах VS1…VS4, подключенного к источнику питания Е. В диагональ моста включены нагрузка активно-индуктивного характера с активным сопротивлением Rн и индуктивностью Lн и набор конденсаторов С1…С5.
Выключатель S1 подключает схему к источнику питания, а с помощью переключателя S2 устанавливается определенное значение емкости конденсатора, включенного последовательно с нагрузкой в диагональ инверторного моста. Для проведения экспериментальных исследований лабораторная установка укомплектована электронным осциллографом.
3.5. Указания к выполнению работы
ВНИМАНИЕ!
1. Переключения в схеме производить только при отключенном напряжении сети (отключенном выключателе S1).
2. На зарисованных осциллограммах должны быть указаны масштабы по обеим осям и отмечен нулевой уровень сигнала.
К пункту 3.3.1. Включить осциллограф и дать ему прогреться 5 минут.
К пункту 3.3.2. Установить переключатель S2 в положение 1 (крайнее левое). При этом будет подключен конденсатор С1. Включить выключатель S1. Получить на экране осциллографа и зарисовать временные диаграммы: тока тиристора iVS1(t) (с измерительного шунта RS1); тока нагрузки iн(t) (с измерительного шунта RS2); напряжения на тиристоре uVS1(t) – точки 1-2; напряжения на нагрузке uн(t) – точки 2-8; напряжения на конденсаторе uс(t) – точки 8-9.
Отключить выключатель S1. Подключить конденсатор С2, установив выключатель S2 в положение 2. Включить выключатель S1. Снять временные диаграммы iVS1(t), iн(t), uVS1(t), uн(t), uс(t). Повторить эксперимент, подключая поочередно конденсаторы С3, С4, С5.
К пункту 3.3.3. По снятым осциллограммам определить:
1. Частоту следования отпирающих импульсов:
f = 1/T, (3.3)
где Т – период следования отпирающих импульсов на тиристоры (рис. 3.1).
2. Частоту собственных колебаний контура:
f0 = 1/T0, (3.4)
где Т0 – период собственных колебаний контура (рис. 3.1).
3. Время восстановления запирающих свойств тиристора:
tп.в = (Т – Т0)/2. (3.5)
4. Максимальный ток нагрузки:
Iнm = URS2m·Сш, (3.6)
где URS2m – максимальное напряжение на шунте RS2;
Сш = 10 А/В – постоянная шунта.
Полученные результаты занести в таблицу.
Таблица
Результаты вычислений
|
С |
С1=320мкФ |
С2=100мкФ |
С3=20мкФ |
С4=4мкФ |
С5=1мкФ |
|
f |
|
|
|
|
|
|
f0 |
|
|
|
|
|
|
tп.в |
|
|
|
|
|
|
Iнm |
|
|
|
|
|
К пункту 3.3.4. По данным таблицы построить зависимости частоты собственных колебаний контура f0, времени восстановления запирающих свойств тиристора tп.в и максимального тока нагрузки Iнm от емкости конденсатора С.