по лабораторной работе №2

Министерство образования и науки Российской федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

"Национальный исследовательский Томский политехнический университет"

 

Институт ЭНИН

Кафедра ЭПП

Направление подготовки 140400, Электроэнергетика и электротехника

 

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №2

«ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО ДВУХПОЛУПЕРИОДНОГО МОСТОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ»

 

 

Выполнил студент гр.5А1Д ____________ Стасов К.Э.

(Подпись)

 

_____ _____________ 2014г.

(Дата сдачи отчета)

 

Отчет принят:

 

Преподаватель ____________ Сурков М.А.

(Подпись)

 

_____ _____________ 2014г.

(дата проверки отчета)

 

Томск 2014 г.

Цель работы: Исследование трехфазного двухполупериодного выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку, шунтированную обратным диодом. Исследование внешней и энергетических характеристик с учетом и без учета коммутации.

 

 

ё

 

Рис.1 - Трехфазный двухполупериодный выпрямитель

 

При работе на R нагрузку данное выпрямительное устройство характеризуется следующими соотношениями:

• средние значение напряжения на нагрузке U н.ср= 0,955 U вх.max;

• максимальное обратное напряжение на каждом диоде

Uобр.мах= (π Uн.ср)/3;

• среднее, действующее и максимальное значения прямого тока диодов

I пр.ср= Iн.ср, Iпр.д=0,578 Iн.ср, Iпр.max = Iн.ср;

• коэффициент использования трансформатора по мощности

KтрР = 0,91;

• действующее значение тока и напряжения вторичной обмотки трансформатора I_2д = Iн.ср, U_2д =3 ;

• минимальная требуемая мощность вторичной обмотки трансформатора P₂=3 ;

• частота и коэффициент пульсаций на выходе выпрямителя

fп= 6 fв.х, Kп = 0,057.

 

 

Рис. 2 - Схема установка

 

Таблица 1 – Основные характеристики выпрямителя

Данные		Измерения
Lн	Rн	Iн	Uн	I1(1)max	ϕ1	IDср	UDmax	IDmax
Гн	Ом	А	В	А	Град		В	А
0,8		53,84	500,8	48,95	0,042	27,45	526,9	48,75
1,6		24,72	506,2	27,19	0,06	8,205	528,6	24,62
2,4		16,53	507,9	18,19	0,098	5,448	532,9	16,48
3,2		12,42	508,8	13,66	0,116	4,122	533,3	12,37
		9,945	509,3	10,94	0,137	3,3	533,5	9,92
4,8		8,293	509,7	9,126	0,149	2,752	533,6	8,254
5,6		7,112		7,827	0,187	2,36	535,4	7,096
6,4		6,225	510,1	6,852	0,2	2,066	533,8	6,216
7,2		5,535	510,4	6,094	0,247	1,837	531,2	5,529
		4,983	510,5	5,486	0,275	1,654	532,5	4,968

 

Вычисление полной и активной мощности, потребляемой выпрямителем от источника питания по первой гармонике, а также мощности в нагрузке, осуществляется по выражениям:

 

S₁(1)= (ВА),

принимаем что амплитуда источника питания U_1max = const = 526,9 В.

 

P₁(1)=S₁(1)·cosф₁ (ВА);

 

Р_н = Uн· Iн (Вт).

Таблица 2 – Результаты вычислений

Вычисления
S1(1)	P1(1)	Рн
ВА	Вт	Вт
39282,38	39282,3644	26963,07
21819,98	21819,963	12513,26
14597,48	14597,4537	8395,587
10962,15	10962,1275	6319,296
8779,35	8779,32491	5064,989
7323,615	7323,59025	4226,942
6281,168	6281,13406	3627,12
5498,73	5498,69651	3175,373
4890,435	4890,38957	2825,064
4402,515	4402,46431	2543,822
Рис. 3-Осциллограммы мгновенных напряжений и токов без учета коммутации
Рисунок 4 - Осциллограммы значений тока и напряжения на нагрузке Задаемся величиной индуктивности порядка 0.16 Гн.   Таблица 3 – Основные характеристики выпрямителя Данные   Измерения Lн Rн Iн Uн I1(1)max ϕ1 IDср UDmax IDmax Гн Ом А В А Град   В А 0,8   19,36 193,2 20,42 -66,07 6,457   19,64 1,6   15,37 308,6 16,27 -50,38 5,122 505,9 15,65 2,4   12,07 364,2 12,84 -41,71 4,02 504,8 12,28 3,2   9,74 393,4 10,44 -37,08 3,242 509,3 9,831     8,183   8,828 -33,75 2,73 530,3 8,334 4,8   7,006 426,3 7,579 -31,32 2,338 537,5 7,089 5,6   6,159 439,1 6,67 -28,95 2,043 576,2 6,325 6,4   5,47   5,937 -27,48 1,814 556,3 5,632 7,2   4,936 452,1 5,364 -25,78 1,638   5,065     4,493 457,4 4,833 -24,64 1,491 559,4 4,64   Таблица 4 – Результаты вычислений Вычисления S1(1) P1(1) Рн ВА Вт Вт 16387,05 6650,17725 3740,352 13056,68 8327,81727 4743,182 10304,1 7693,17948 4395,894 8378,1 6684,61825 3831,716 7084,47 5890,95886 3387,762 6082,148 5196,16735 2986,658 5352,675 4684,06479 2704,417 4764,443 4227,07869 2270,05 4304,61 3876,33382 2231,566 3878,483 3525,45949 2055,098     Рис. 5-Осциллограммы напряжений и токов с учетом коммутации Рис. 6 - Осциллограммы значений тока и напряжения на нагрузке с учетом коммутации

Рис.7 – Внешние характеристики выпрямителя U_Н = f(I_н) для режима с коммутацией и без

Рис.8 - Энергетические характеристики выпрямителя S₁(1),P1(1) = f(Р_н) для режима с коммутацией и без

 

 

Рис.9 - Энергетические характеристики выпрямителя I₁(1),IDср, IDmax = f(I_н) для режима с коммутацией и без

 

Вывод: В данной лабораторной работе была исследована трехфазная схема мостового выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку в режимах с коммутацией и без. На основе полученных и рассчитанных данных были построены внешние и энергетические характеристики выпрямителя.