Описание виртуальной лабораторной установки

Лабораторная работа № 1

Исследование однофазных выпрямителей

 

Выполнили: Захаренкова А.С.

Филиппов А.А.

Группа: ЭЛ-14-11

Преподаватель: Киселев М. Г.

 

 

Москва, 2013 г.

 

Цель работы. Исследование принципа работы и характеристик схем однофазных

управляемых выпрямителей с различными типами нагрузок.

 

Описание виртуальной лабораторной установки

 

 

 

 

1) Исследование принципа действия мостового выпрямителя

а) Активное сопротивление

При =0°

Напряжение и ток на тиристоре.

Диаграммы напряжения и тока источника, напряжения и тока нагрузки

При =60°

Напряжение и ток на тиристоре.

 

Диаграммы напряжения и тока источника, напряжения и тока нагрузки

При =120°

Напряжение и ток на тиристоре.

 

Диаграммы напряжения и тока источника, напряжения и тока нагрузки

б) Активно-индуктивное сопртивление

При =0°

Напряжение и ток на тиристоре.

Диаграммы напряжения и тока источника, напряжения и тока нагрузки

При =45°

Напряжение и ток на тиристоре.

 

Диаграммы напряжения и тока источника, напряжения и тока нагрузки

При =90°

Напряжение и ток на тиристоре.

 

Диаграммы напряжения и тока источника, напряжения и тока нагрузки

2) Снятие внешних и энергетических характеристик выпрямителя

Данные Измерения Вычисления
Угол управления Противо-ЭДС Ток нагрузки Напряжение на нагрузке Амплитуда 1-ой гармоники тока источника Начальная фаза тока источника Действующее значение тока источника Среднее значение тока тиристоров Действующее значение тока тиристоров Потребляемая мощность Полная мощность по 1-ой гармонике Активная мощность по 1-ой гармонике Реактивная мощность по 1-ой гармонике Мощность нагрузки Мощность потерь в тиристорах
E IH UH IС(1)max IС д IT ср IT д S S(1) P(1) Q(1) PH PT
град В А В А град А А А ВА ВА ВТ вар Вт Вт
-100 1,24 137,25 1,64 -11,56 1,27 0,62 0,90 197,57 180,4 176,74 36,15 170,19 3,6
-50 2,85 135,39 3,66 -5,24 2,86 1,42 2,02 444,91 402,6 400,92 36,77 385,86 12,7
4,47 134,13 5,73 -3,48 4,47 2,23 3,16 695,37 630,3 629,14 38,26 599,56 27,11
-20 1,57 67,09 2,30 -62,36 1,65 0,79 1,16 256,68 117,37 224,13 105,33 5,22
-10 1,90 66,98 2,71 -62,04 1,96 0,95 1,38 304,9 298,1 139,77 263,3 127,26 6,85
2,24 67,68 3,15 -61,77 2,30 1,12 1,62 357,8 346,5 163,9 305,29 151,6 8,83

 

Полная мощность, потребляемая выпрямителем от источника, определяется как

Полная, активная и реактивная мощности по первой гармонике, потребляемые выпрямителем от источника, рассчитываются по формулам

[ВА].

[Вт].

[вар].

Мощность нагрузки определяется по выражению

[Вт].

Мощность потерь в тиристоре:

(Вт),

где Uf – прямое падение напряжения тиристора (Forward Voltage) Uf =0,8 В;
Ron – активное сопротивление тиристора в открытом состоянии Ron=0,5 Ом

По результатам табл. строятся:

- внешняя нагрузочная характеристика UH (IH):

 

- энергетические характеристики
S, S(1), P(1), Q(1) = f (PH):

При =0°

 

При =60°


РT = f (РH):

 

3)Снятие регулировочных характеристик выпрямителя

Таблица - Регулировочные характеристики

LН =0

, °
Uн, В 134,02 125,18 100,39 66,73 33,14 8,76

LН =0.40

, °
Uн, В 134,13 129,93 116,96 95,99 67,68 23,75

 

По данным табл. строятся в одной координатной плоскости регулировочные характеристики UH(). Туда же пунктиром наносится теоретические регулировочные характеристики, рассчитанные по

 

и .

4)Исследование гармонического состава тока источника

Противо-ЭДС равно нулю.

Для активной нагрузки при =45°

 

Для активно-индуктивной нагрузки при =22,5°

5) Исследование работы выпрямителя на противо-ЭДС

Lн=0

Е= -110 В – противо-ЭДС

При =0°

Uнср=155,37 В

Iнср=1,51 А

Диаграммы токов и напряжений

 

Диаграммы гармонический состав тока источника

 

 

При =90°

Uнср=132,54 В

Iнср=0,75 А

Диаграммы токов и напряжений

 

Диаграммы гармонический состав тока источника

6) Исследование работы выпрямителя с емкостным фильтром

Lн=0

=0°

Rн=30 Ом

Uc max= 220 В

 

При С1=0,2 мФ:

Uнср=160,05 В

Iнср=5,33 А

Диаграммы токов и напряжений

 

При С2=1 мФ:

Uнср=195,65 В

Iнср=6,52 А

Диаграммы токов и напряжений

 

При С3=10 мФ:

Uнср=212,55 В

Iнср=7,09 А

Диаграммы токов и напряжений