Однофазная однополупериодная схема

Министерство образования и науки Российской Федерации

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Институт ____ энергетики_ ___________________________

Кафедра _ электропривода и электрического транспорта _____

 

М.П.Дунаев

 

 

СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Методические указания для лабораторных занятий

 

Укрупненная группа направлений и специальностей

13.00.00 – Энергетика, энергетическое машиностроение и электротехника

Направление подготовки:

13.03.02 – Электроэнергетика и электротехника

 

Профиль:

Электропривод и автоматика

Квалификация (степень):

Бакалавр

 

Иркутск

 

2015 г.

М.П.Дунаев. Силовая электроника: Методические указания для лабораторных занятий. – Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2015. – 52 с.

 

Рассмотрен принцип действия, схемы и характеристики преобразователей постоянного и переменного тока, отмечены их достоинства и недостатки, обозначены области применения.

Лабораторный практикум подготовлен на кафедре электропривода и электротранспорта ИРНИТУ и предназначен для бакалавров направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»

 

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. М.П.Дунаев. Силовая электроника. Методические указания для лекционыхзанятий. – Иркутск, Изд-во ИрГТУ, 2012. 64 с. ЭИ.

2. М.П.Дунаев. Силовая электроника. Методические указания для практических занятий. – Иркутск, Изд-во ИрГТУ, 2012. 23 с. ЭИ.

3. М.П.Дунаев. Силовая электроника. Методические указания для самостоятельной работы. – Иркутск, Изд-во ИрГТУ, 2012. 6 с. ЭИ.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

4. Онищенко Г.Б. Электрический привод. М.: Академия, 2008.

5. Терехов В.М., Осипов О.И. Системы управления электроприводов. М.: Академия, 2005.

 

Контрольные вопросы:

1. Объясните принцип регулирования выходного напряжения (частоты) преобразователя.

2. Объясните работу силовой схемы преобразователя.

3. Опишите функциональную схему управления преобразователя.

4. Сравните экспериментальные и теоретические характеристики преобразователя.

Содержание

Стр.

Лабораторная работа №1………………………………………………………..3

Лабораторная работа №2……………………………………………………….12

Лабораторная работа №3……………………………………………………….17

Лабораторная работа №4……………………………………………………….22

Лабораторная работа №5……………………………………………………….28

Лабораторная работа №6……………………………………………………….33

Лабораторная работа №7……………………………………………………….38

Лабораторная работа №8……………………………………………………….43

Лабораторная работа №9……………………………………………………….47

 

 

Лабораторная работа 1

ОДНОФАЗНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

 

Цель работы: изучение принципа действия и исследование характеристик тиристорного управляемого выпрямителя.

 

1. Общие сведения

Регулирование выходного напряжения управляемого выпрямителя (УВ) достигается управлением моментом открывания тиристоров преобразователя. В большинстве УВ используется импульсно-фазовый способ управления. Сущность его заключается в том, что на управляющий электрод (УЭ) тиристора периодически с частотой питания анодного напряжения подается электрический импульс, который может меняться по фазе по отношению к анодному напряжению.Тем самым изменяется момент открывания тиристора. Угол a, отсчитываемый от момента естественного открывания тиристора (когда потенциал анода становится больше потенциала катода) до

момента подачи управляющего импульса, называется углом регулирования (управления) тиристора.

Рассмотрим принцип регулирования напряжения на примере включения тиристора по однофазной однополупериодной схеме выпрямления (рис.1).

Управляющие импульсы образуются с помощью системы управления (СУ), служащего для изменения угла регулирования a. Допустим, что на УЭ тиристора VS1 от СУ подан импульс в момент времени t₁. Этот импульс открывает тиристор и к нагрузке Z_н скачком будет приложено напряжение, которое будет изменяться по кривой U_d. В момент времени t₂ напряжение U_d становится равным нулю и тиристор закрывается, т.к. к нему приложено напряжение отрицательной полуволны. На интервале t₂ - t₃ ток через нагрузку не протекает. В момент t₃ на УЭ тиристора подается следующий импульс управления с СУ и работа схемы повторяется. На рис.2 показан график зависимости U_d от угла открывания тиристора a. Максимальное напряжение U_d0 получается при полностью открытом тиристоре, когда угол a=0 (естественное открывание относительно синусоиды напряжения питания).

Изменяя угол a, можно регулировать среднее значение выпрямленного напряжения. Аналогично протекают процессы открывания и закрывания тиристоров и в каждой фазе многофазных тиристорных преобразователей, например, в трехфазной мостовой. Выпрямленные напряжение и ток содержат постоянную и переменную составляющие. Наличие пульсаций (переменной составляющей) ухудшает условия коммутации двигателей постоянного тока и увеличивает потери в них. Поэтому на выходе УВ устанавливается индуктивный фильтр, включаемый последовательно с якорем двигателя (нагрузкой). Этот фильтр обладает большим реактивным сопротивлением для переменной составляющей выпрямленного тока, которая значительно уменьшается. Падение напряжения от этой составляющей на активном сопротивлении фильтра незначительно. Другим средством уменьшения пульсаций является использование многофазных схем выпрямления.

Количественные показатели работы силовой схемы характеризуются следующими коэффициентами:

1) коэффициентом схемы К_сх=U_d/U₂, (1)

где U₂ - напряжение вторичной обмотки трансформатора,

U_d - среднее значение выпрямленного напряжения;

2) коэффициентом пульсаций К_п=U_пmax/U_max, (2)

где U_пmax - максимальная амплитуда пульсаций,

U_max - амплитуда выпрямленного напряжения;

1) коэффициентом использования трансформатора К_и=S_т/P_d, (3)

1)где S_т - полная мощность трансформатора,

1)P_d - выпрямленная мощность в нагрузке.

1) Отметим следующие соотношения для расчета тока и напряжения тиристора, используемые при выборе тиристоров:

2) средний ток через тиристор I_vs= k_зап* I_d/(n* К_о),

где К_о - коэффициент, учитывающий способ охлаждения тиристора (Ко=1 при водяном охлаждении, К_о=0,3 при естественном воздушном охлаждении, К_о=0,3...0,6 при принудительном воздушном охлаждении);

I_d - средний выпрямленный ток, k_зап – коэффициент запаса, учитывающий превышение тока, k_зап =1,25…2,0;

n - число тактов выпрямления схемы, n=1 (однофазная однополупериодная), n=2 (однофазная нулевая и мостовая);

3) максимальное напряжение тиристора,

U_{обр.макс.} = k_зап × ×U_2н

где k_зап – коэффициент запаса, учитывающий превышение напряжения, k_зап =1,25…2,0.

 

Однофазная однополупериодная схема

Схема и диаграмма выпрямленного напряжения показаны на рис.1.

На схеме обозначены: VS1 - тиристор силовой схемы, L1 - сглаживающий дроссель, Z_н - нагрузка.

Импульсы управления СУ подаются на управляющий электрод тиристора VS1 с частотой питающего напряжения ~U_c.

Схема имеет следующие количественные показатели:

К_сх=0,45; К_п=1,0; К_и=3,5.

Основные расчетные соотношения в схеме:

U_vs=К_зап*U₂*Ö2, I_vs= К_зап*I_d/ К₀).

Достоинства схемы:

- небольшое число тиристоров,

- малое число каналов управления тиристорами,

Недостатки схемы:

- низкий коэффициент схемы,

- завышенная мощность силового трансформатора вследствие подмагничивания его вторичной обмотки выпрямленным током,

- большие габариты и вес сглаживающего фильтра.

Применение схемы: электропривод малой мощности, а также простые регуляторы напряжения.

 

Системы управления УВ

Для управления тиристорными преобразователями наиболее часто применяются системы импульсно-фазового управления (СИФУ), осуществляющие вертикальный способ управления тиристорами. СИФУ позволяют изменять угол регулирования a в пределах от 0 до 180^о, обеспечивая тем самым изменение выходного напряжения от 0 до номинального значения.

К СИФУ предьявляются следующие требования:

- должна быть обеспечена линейная зависимость угла отпирания тиристора от напряжения управления a=f(Uу),

- амплитуда импульса должна быть достаточной для надежного отпирания тиристора (обычно Iу>1 А),

- импульс управления должен быть узким, с крутым передним фронтом, продолжительностью больше, чем время включения тиристора.

 

Функциональная схема одного канала СИФУ и диаграммы работы его элементов показаны соответственно на рис.3 и рис.4.

Рис.3. Функциональная схема одного канала СИФУ.

 

На схеме рис.3 и рис.4 обозначено:

ИСН - источник синхронизирующего напряжения, обычно выполняется в виде понижающего маломощного трансформатора или (реже) в виде резистивного делителя напряжения.

ГПН - генератор периодического напряжения, как правило, линейно нарастающего ("пилообразного"), реже косинусоидального.

К - компаратор (нуль-орган). Здесь сравниваются два напряжения - с выхода ГПН и напряжение управления. На выходе компаратора вырабатывается угол регулирования a.

УФ - усилитель-формирователь импульсов управления, формирует необходимые параметры импульса управления тиристором: амплитуду, длительность и форму.

ГР - гальваническая развязка, обеспечивающая разделение высокого потенциала силовой цепи и низкого потенциала системы управления. Обычно выполняется на импульсном трансформаторе или оптроне.

U_с – напряжение питающей сети переменного тока.

U_у – входное напряжение управления СИФУ.

U_исн – выходное напряжение блока источника синхронизирующего напряжения СИФУ.

U_гпн – выходное напряжение блока генератора периодического напряжения СИФУ.

U_к – выходное напряжение блока компаратора СИФУ.

U_уф – выходное напряжение блока усилителя-формирователя импульсов управления СИФУ.

U_гр – выходное напряжение блока гальванической развязки СИФУ.

 

 

Рис.4. Диаграммы работы СИФУ.

 

2. Описание лабораторного стенда

 

Мнемосхема стенда показана на рис.5, где обозначены: VS1 – незапираемый тиристор, VS2 – симметричный тиристор (в данной работе не используется), VS3 – запираемый тиристор, Rн и Lн – активное и индуктивное сопротивления нагрузки (R_н=150 Ом, L_н=70 мГн), SА1 – тумблер переключения вида нагрузки (вверх – активная, вниз – активно-индуктивная), SА2 – тумблер переключения вида напряжения (переменное 12 В или постоянное 15 В), SА3 – тумблер переключения управляющих импульсов на соответствующие тиристоры. Потенциометр RР1 служит для изменения напряжения управления. Система управления (СУ) формирует управляющие импульсы, сдвигаемые по фазе при изменении входного управляющего напряжения U_упр=0…10 В.

Рис.5. Мнемосхема стенда.

 

3. Программа работы

1. Ознакомьтесь с расположением органов управления лабораторным стендом; соберите схему УВ на незапираемом тиристоре VS1 согласно рис.6 (тумблер SА3 – в положении VS1, соединить клеммы Х6 и Х7).

2. Снимите регулировочные характеристики преобразователя a =f(U_упр), U_d=f(a) и I_d = f(a) при работе на активную нагрузку (тумблер SА1 – вверх). Данные занесите в табл.1. Осциллографируйте формы напряжения и тока. Определите К_сх и К_п (a=0). Постройте характеристики, используя рис.7 и 8.

3. Снимите регулировочные характеристики преобразователя a =f(U_упр), U_d=f(a) и I_d = f(a) при работе на активно-индуктиную нагрузку (тумблер SА1 – вниз). Данные занесите в табл.2. Осциллографируйте формы напряжения и тока. Постройте характеристики, используя рис.7 и 8.

4. Соберите схему УВ на запираемом тиристоре VS3 (тумблер SА3 – в положении VS1, соединить клеммы Х6 и Х9). Повторите измерения согласно пп.2 и 3. Данные занесите в табл.3 и 4. Осциллографируйте формы напряжения и тока. Постройте характеристики, используя рис.9 и 10.

Рис.6. Схема однофазного УВ на незапираемом тиристоре.

 

Таблица 1.

Характеристики УВ при активной нагрузке с незапираемым тиристором.

a, град
Uупр , В
Ud, В
Id, А

 

Рис.7. Характеристики управления УВ с незапираемым тиристором.

a, град
Uупр , В
Ud, В
Id, А

Таблица 2. Характеристики УВ при активно-индуктивной нагрузке с незапираемым тиристором

Рис.8. Регулировочные характеристики УВ с незапираемым тиристором.

 

Таблица 3.

Характеристики УВ при активной нагрузке с запираемым тиристором.

a, град
Uупр , В
Ud, В
Id, А

 

Рис.9. Характеристики управления УВ с запираемым тиристором.

 

Таблица 4. Характеристики УВ при активно-индуктивной нагрузке с запираемым тиристором

a, град
Uупр , В
Ud, В
Id, А

Рис.10. Регулировочные характеристики УВ с запираемым тиристором..

Лабораторная работа 2

ТРЕХФАЗНЫЙ НУЛЕВОЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

 

Цель работы: изучение принципа действия и исследование характеристик управляемого тиристорного выпрямителя (трехфазная нулевая схема).

 

1. Общие сведения

Схема и диаграмма выпрямленного напряжения показаны на рис.1. На схеме обозначены: TV1 – согласующий силовой трансформатор, VS1 - VS3 - тиристоры силовой схемы, L1 - сглаживающий дроссель, Zн - нагрузка. Импульсы управления подаются на тиристоры VS1,VS2,VS3 со сдвигом 120^o.

Схема имеет следующие количественные показатели:

К_сх=1,17, К_п=0,5, К_и=1,35.

Основные расчетные соотношения в схеме:

U_vs= К_зап*U₂*Ö6, I_vs= К_зап*I_d/(3* К_о).

 

 

Достоинства схемы (по сравнению с однофазной мостовой):

- меньшее число тиристоров,

- ниже коэффициент пульсаций,

- небольшие габариты и вес,

- равномерная загрузка трехфазной сети и поэтому большая мощность схемы (P_d<50 кВт).

Недостатки схемы:

- завышенная мощность силового трансформатора вследствие подмагничивания его вторичной обмотки выпрямленным током,

- большее число каналов управления тиристорами.

Применение схемы: электропривод малой и средней мощности, в частности, электроприводы подач металлорежущих станков, а также преобразователи различных технологических установок.

 

2. Описание лабораторного стенда

Мнемосхема стенда показана на рис.2.

Рис.2. Мнемосхема стенда.

 

Значения сопротивления RР в зависимости от положения переключателя

Положение RР
RР, Ом

 

На рис.2 обозначены: VS1, VS2, VS3 – незапираемые тиристоры, RР1…RР3 и L1…L3 – активные и индуктивные сопротивления нагрузки (RР=100…1600 Ом, L=80 мГн), SА1 – тумблер переключения активного и индуктивного сопротивления вторичной обмотки трансформатора TV (1 – R₂=1,5 Ом и Х₂=0,3 Ом; 2 – R₂=1,65 Ом и Х₂=4,3 Ом). Потенциометр RР1 служит для изменения напряжения управления. Система управления (СУ) формирует управляющие импульсы, сдвигаемые по фазе при изменении входного управляющего напряжения U_упр=0…10 В.

 

3. Программа работы

1. Ознакомьтесь с расположением измерительных приборов и органов управления лабораторным стендом; соберите схему УВ на тиристорах VS1- VS3 согласно рис.3 (тумблер SА1 – в положении 1).

Рис.3. Схема трехфазного нулевого УВ.

 

2. Снимите регулировочные характеристики УВ a =f(U_упр), U₁=f(a), I₁ = f(a), U_d=f(a), I_d = f(a) при работе на активно-индуктивную нагрузку. Данные занесите в табл.1. Осциллографируйте формы напряжения и тока. Определите К_сх и К_п (a=0). Постройте характеристики, используя рис.4 и 5.

3. Снимите выходные характеристики УВ U_d=f(I_d) при работе на активно-индуктиную нагрузку при значениях U_d0= 20, 40, 60 В. Данные занесите в табл.2, 3, 4. Постройте характеристики, используя рис.6.

Таблица 1. Регулировочные характеристики УВ.

a, град
Uупр, В
U1 , В
I1 , А
Р1 = 3U1 I1 cos φ, Вт
Ud, В
Id, А
Рd = Ud Id, Вт
η = Рd / Р1

 

Рис.4. Характеристика управления УВ.

 

Рис.5. Регулировочные характеристики УВ.

 

Таблица 2. Выходные характеристики УВ U_d0= 20 В.

Положение переключателя нагрузки
U1 , В
I1 , А
Р1 = 3U1 I1 cos φ, Вт
Ud, В
Id, А
Рd = Ud Id, Вт
η = Рd / Р1

Таблица 3. Выходные характеристики УВ U_d0= 40 В.

Положение переключателя нагрузки
U1 , В
I1 , А
Р1 = 3U1 I1 cos φ, Вт
Ud, В
Id, А
Рd = Ud Id, Вт
η = Рd / Р1

Таблица 4. Выходные характеристики УВ U_d0= 60 В.

Положение переключателя нагрузки
U1 , В
I1 , А
Р1 = 3U1 I1 cos φ, Вт
Ud, В
Id, А
Рd = Ud Id, Вт
η = Рd / Р1

Рис.6. Выходные характеристики УВ.

Лабораторная работа 3

ТРЕХФАЗНЫЙ МОСТОВОЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫПРЯМИТЕЛЬ

 

Цель работы: изучение принципа действия и исследование характеристик управляемого тиристорного выпрямителя (трехфазная мостовая схема).

 

1. Общие сведения

Схема и диаграмма выпрямленного напряжения показаны на рис.1. На схеме обозначены: TV1 – согласующий силовой трансформатор, VS1 – VS6 - тиристоры силовой схемы, L1 - сглаживающий дроссель, Zн - нагрузка. Импульсы управления подаются попарно на тиристоры VS1-VS2, VS2-VS3, VS3-VS4, VS4-VS5, VS5-VS6, VS6-VS1 со сдвигом 60^o.

Схема имеет следующие количественные показатели:

К_сх=2,34, К_п=0,13, К_и=1,05.

Основные расчетные соотношения в схеме:

U_vs= К_зап*U₂*Ö6, I_vs= К_зап*I_d/(3* К_о).

 

Достоинства схемы (по сравнению с трехфазной нулевой):

- наивысшая мощность схемы (до 3000 кВт),

- низкий коэффициент пульсаций,

- наилучший коэффициент использования силового трансформатора.

Недостатки схемы:

- большее число силовых тиристоров,

- больше габариты и вес.

Применение схемы:

- электропривод любой мощности, в частности, электроприводы главного движения металлорежущих станков;

- преобразователи различных технологических установок.

 

2. Описание лабораторного стенда

Мнемосхема стенда показана на рис.2.

Рис.2. Мнемосхема стенда.

 

На рис.2 обозначены: VS1 – VS6 – незапираемые тиристоры, RР1…RР3 и L1…L3 – активные и индуктивные сопротивления нагрузки (RР=100…1600 Ом, L=80 мГн), SА1 – тумблер переключения активного и индуктивного сопротивления вторичной обмотки трансформатора TV (1 – R₂=1,5 Ом и Х₂=0,3 Ом; 2 – R₂=1,65 Ом и Х₂=4,3 Ом). Потенциометр RР1 служит для изменения напряжения управления. Система управления (СУ) формирует управляющие импульсы, сдвигаемые по фазе при изменении входного управляющего напряжения U_упр=0…10 В.

 

3. Программа работы

1. Ознакомьтесь с расположением измерительных приборов и органов управления лабораторным стендом; соберите схему УВ на тиристорах VS1- VS6 согласно рис.3 (тумблер SА1 – в положении 1).

Рис.3. Схема трехфазного мостового УВ.

 

2. Снимите регулировочные характеристики УВ a =f(U_упр), U₁=f(a), I₁ = f(a), U_d=f(a), I_d = f(a) при работе на активно-индуктивную нагрузку. Данные занесите в табл.1. Осциллографируйте формы напряжения и тока. Определите К_сх и К_п (a=0). Постройте характеристики, используя рис.4 и 5.

3. Снимите выходные характеристики УВ U_d=f(I_d) при работе на активно-индуктиную нагрузку при значениях U_d0= 50, 80, 110 В. Данные занесите в табл.2, 3, 4. Постройте характеристики, используя рис.6.

Таблица 1. Регулировочные характеристики УВ.

a, град
Uупр, В
U1 , В
I1 , А
Р1 = 3U1 I1 cos φ, Вт
Ud, В
Id, А
Рd = Ud Id, Вт
η = Рd / Р1

 

Рис.4. Характеристика управления УВ.

 

Рис.5. Регулировочные характеристики УВ.

 

Таблица 2. Выходные характеристики УВ U_d0= 50 В.

Положение переключателя нагрузки
U1 , В
I1 , А
Р1 = 3U1 I1 cos φ, Вт
Ud, В
Id, А
Рd = Ud Id, Вт
η = Рd / Р1

Таблица 3. Выходные характеристики УВ U_d0= 80 В.

Положение переключателя нагрузки
U1 , В
I1 , А
Р1 = 3U1 I1 cos φ, Вт
Ud, В
Id, А
Рd = Ud Id, Вт
η = Рd / Р1

Таблица 4. Выходные характеристики УВ U_d0= 110 В.

Положение переключателя нагрузки
U1 , В
I1 , А
Р1 = 3U1 I1 cos φ, Вт
Ud, В
Id, А
Рd = Ud Id, Вт
η = Рd / Р1

Рис.6. Выходные характеристики УВ.

Лабораторная работа 4

ТРАНЗИСТОРНЫЙ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

 

Цель работы: изучение принципа действия и исследование характеристик транзисторного нереверсивного широтно-импульсного преобразователя.

 

1. Общие сведения

Принцип регулирования выходного напряжения ШИП основан на изменении ширины импульса на нагрузке при периодическом замыкании и размыкании ключа К (см. рис.1). При этом в "классическом" ШИП период коммутации Т ключа К остается постоянным, а изменяется продолжительность подачи напряжения питания U_п (ширина импульса Т_и).

Количественно работу ШИП удобно описывать, используя понятие скважности g: g = Т_и/T = Т_и/(Т_и+Т_п),

где Т_и - продолжительность подачи Uп (ключ замкнут),

Т_п - продолжительность паузы (ключ разомкнут).

Скважность в ШИП может изменяться от 0 до 1.

В работе исследуется схема транзисторного нереверсивного ШИП. Схема ШИП и диаграмма напряжения на нагрузке показаны на рис.2.

На схеме обозначены: VТ1 – силовой транзистор, VD1 – диод реактивной мощности, служащий для замыкания тока нагрузки во время паузы работы ШИП, Zн – нагрузка.

Достоинства схемы: простота (один транзистор), надежность в работе (нет узлов искусственной коммутации).

Недостатки схемы: нереверсивность, ограничение диапазона регулирования Uн.

Применение: регулируемые источники питания, электропривод постоянного тока с небольшим диапазоном регулирования угловой скорости.

 

Функциональная схема системы управления ШИП показана на рис.3, где изображены следующие функциональные элементы: ГТИ - генератор треугольных импульсов, К - компаратор, сравнивающий сигнал ГТИ и сигнал управления Uу, УФ - усилитель-формирователь импульсов управления транзистором, ГР - устройство гальванической развязки.

Рис.3. Функциональная схема системы управления ШИП.

 

Диаграммы работы системы управления ШИП показаны на рис.4.

Рис.4. Диаграммы работы системы управления ШИП.

 

2. Описание лабораторного стенда

 

Рис.5. Мнемосхема стенда с ШИП.

 

На рис.5 обозначены: ИП – источник питания, напряжение которого регулируется потенциометром RР1; VТ1 – VТ3 – силовые транзисторы; VD1 – диод, шунтирующий нагрузку Rн и Lн; SА1 – тумблер переключения несущей частоты ШИП (положение вниз – 2 кГц, положение вверх – 10 кГц); SА2 – тумблер включения стабилизации выходного напряжения ШИП (положение вверх «Рег» – режим без стабилизации, положение вниз «Стаб» – режим со стабилизации); SА3 – тумблер подлючения конденсатора к нагрузке (положение вверх «1» – конденсатор подключен, положение вниз «0» – конденсатор отключен);. Потенциометр RР2 служит для изменения напряжения управления. Система управления (СУ) формирует управляющие импульсы, регулируемые по ширине при изменении входного управляющего напряжения U_упр=0…10 В.

 

3. Программа работы

1. Ознакомьтесь с расположением измерительных приборов и органов управления лабораторным стендом; соберите схему ШИП на транзисторе VТ2 согласно рис.6 (тумблер SА1 – в положении вниз; тумблер SА2 – в положении «Рег»; тумблер SА3 – в положении «0»). Установите U_d=20 В.

2. Снимите регулировочные характеристики ШИП g=f(U_упр), U_н=f(g), I_н = f(g), U_d=f(g), I_d = f(g) при работе на активно-индуктивную нагрузку. Данные занесите в табл.1. Осциллографируйте формы напряжения и тока. Определите Р_н, Р_d и η =Р_н /Р_d. Постройте характеристики, используя рис.7 и 8.

3. Снимите выходные характеристики ШИП U_н=f(I_н) при работе на активно-индуктиную нагрузку при значениях g = 0,3; 0,6; 0,9. Данные занесите в табл.2, 3, 4. Постройте характеристики, используя рис.9.

4. Повторите пп.2 и 3 при включении тумблера SА2 – в положении «Стаб».

Рис.6. Схема ШИП.

 

 

Таблица 1. Регулировочные характеристики ШИП.

g		0,2	0,4	0,6	0,8	0,9
Uупр, В
Uн , В
Iн , А
Рн = Uн Iн , Вт
Ud, В
Id, А
Рd = Ud Id, Вт
η = Рн / Рd