Үшфазалы екіжартыпериодты (көпірлік) түзеткішті зерттеу

1. Жұмыстың мақсаты

Үшфазалы екі жартыпериодты күшейткіштіңкері диодпен шунтирленген активті-индуктивті жүктемегк жұмыс істеу кезінде зерттеу.

2. Жұмысты орындауға нұсқаулар

Зертханалық жұмысты бастап жасау үшін кітаптың 3.4,3.5 –оқып-білгеннен кейін кірісу керек.Қосымсша әдеби еттер ретінде [10] қолдануға болады.

3. Жұмыстың мазмұны

3.1. Коммутацияны ескергендегі күшейткіштің сыртқы және энергетикалық сипаттамаларын зерттеу.

3.2.Коммутацияны ескергендегі күшейткіштің сыртқы және энергетикалық сипаттамаларын зерттеу.

4. Виртуалды зертханалық қондырғының сипаттамасы

Зерттеу үшін виртуалды зертханалық орнату 1-суретте көрсетілген,оның құрамына кіреді:

● үшфазалы синусойдалы кернеу көзі (Inductive Sourcr With heutral);

● үшфазалы диодты көпір (Universal Bridge);

● активті-индуктивті жүктеме(R,L);

● кері диод(Diode);

●қорек көзіндегі (I1) және жүктемедегі сол мезеттегі тоқты өлшегіштер (I load);

● жүктемедегі сол мезеттегі кернеуді өлшегіштер (U load);

1-суретте.Үшфазалытүзеткіштің моделі

 

●қорек көзінің гармоникалық ток құраушыларын өлшегіш блок (Fourier I1);

●ток нүктесінің (Fourier I0) тұрақты құраушыларын (орта мәндегі ) өлшегіш блок және жүктемедегі кернеудің орта мәнін өлшейтін аналогты блок (Fourier U0);

●қорек көзінің тізбегіндегі тоқтың сол мезеттегі мәнін жүктеменің тоғы және жүктемедегі кернеуді бақылаушы (өлшегіш) блок (Scope);

● Measurement сәйкесінше блоктары бөлігінен алынған ұлғайтудың сол мезеттегі мәәнін бақылағыш (өлшегіш) блогы (Multimeter);

● қорек көзі тізбегіндегі токтың біріншісі гармоникасын және оның фазасының амплетудалық мәнін өлшегіш блогы (Display2)-тоқтың орташа мәнін өлшеу үшін блок және жүктемедегі кернеу және түтікшенің диодындағы орта тоқты өлшегіш блок блогы (Display2);

●скалярлы сигналдарды бір векторлыққа жинау және векторлы сигналдарды скалярлыға бөлу үшін блок (Mux,Demux);

Қорек көзінің параметрлерін құру терезесі 2-суретте көрсетілген.

 

2-сурет. Қорек көзінің параметрлерін түзету терезесі

 

Құру жазығында беріледі:

●фазалы кернеудің амплетудасы вольтпен Phase-to-ground peak voltage (V);

●кернеудің бастапқы фазасы градуспен (Phase angle of phase A (Degrees));

●кернеу жиілігі герцпен (Frequercy,Hz);

●көздің ішкі параметрлері (қарсы тұруы оммен және индуктивтілік генримен);

Түзеткіш параиетрлерін құру терезесі.3-суретте көрсетілген

Құру жазығында беріледі:

●Number of bridge arms жазығындағы көпірдің бұтақтарының саны (3);

●кіріс және шығыс порттарының конфигурациясы(Port Contiguration);

●диодтардың ауысуындағы динамикалық процесстердің қалыптастыру тізбегінің параметрлері (snubber resistanse subber capacitance);

●әмбебап көпірдегі жартылай өткізгіштік құралдарының типі(Pover Electronik);

● ашық жүйедегі диодтардың динамикалық қарсы тұруы оммен (Ron Ohms);

●ашық жүйедегі диодтың индуктивтілігін (Lon H);

●ашық жүйедегі диодтағы бастапқы кернеу вольтпен (Forword voltage, V);

Measurement жазығында Multimetr блогымен өлшеу үшін ток және кернеу алынған.

 

3-сурет. Түзеткіштің параметрлерін түзету терезесі

 

Қалған барлық блоктар №1 зертханалық жұмыста қарастырылып қайталайды.Ескере кету керек Foruier I0 және Foruier U0 блоктары үшін негізгі жиілік 300 Гц-ке тең,себебі өлшеу үшфазалы екіжартыпериодты түзеткіш шығысында өтеді.

 

5. Зертханалық жұмыстың орындау тәртібі

5.1.Активті-индуктивті жүктемеге жұмыс істеу кезіндегі үшфазалы екіжартыпериодты түзеткішті 3.1 пункті бойынша зерттеу виртуалды орнатуда жүзеге асырылады.(6.2.1-сурет),толығырақ сипаттамасы жоғарыда көрсетілген.

Қорек көзінің,жүктеменің және диодты көпірдің параметрлері оқытушымен белгіленеді.

Өзіндік оқу кезінде Source Inductance жазғандағы қорек көзінің параметрлерін белгілеу үшін 3.1.пунктін орындау кезінде нөлді белгілеу керек.Қалған параметрлерін 2-суреттегідей белгілеу керек,ол түзеткіш параметрлерін –3-суреттегідей жүктеменің параиетрлері келесідей беріледі,жүктеменің тұрақты уақыты Tn= шегінде болу керек (2…5)T(T=1/f, f-көздің жиілігі).

Модельдеу параметрлері Parameters / Solver қосымшасында беріледі (4-сурет).Max step size жазығына модельдеудің қадам мәндері орнатылады,ол барлық блоктың Sample time жазығына да кіреді.Қалған жазықтарда компьютер орнатқан мәндерді қайтаруға болады.

 

 

4-сурет. Модельдеу параметрлері

 

Жүктеменің қарсы тұруын 10 Ом кодымен 1ден 100 Ом-ға дейін өзгерте отырып және жүктеменің индуктивтілігін өзгерте,тұрақты уақыты өзгермей қалдырылады, түзеткіштің негізгі сипаттамалары өлшенеді және есептеледі. Сонымен модельдеу жүктемеге қарсы тұруының әрбір мәні үшін өткізіледі. Модельдеу нәтижесі 1-кестеге жазылады.

1-кесте

Мәліметтер

Анықтамалар

Есептеулер

В Гц Гн Ом A B A град B A Вт Вт
                         

Қорек кезіндегі тоқтың бірінші гармоникасының I1(I)max амплетудасы және тоқтың бастапқы фазасы φ1 Display 1 көрсеткіші бойынша анықталады.Жүктемедегі тоқ және кернеу,сонымен қатар түзеткіш диодындағы орташа тоқ Display көрсеткіштері бойынша анықталады.Қорек көзі тогының сол мезеттегі мәндері жүктеме тогы және жүктеме кернеулерін осциллокоппен экранда бақылауға болады (5-сурет).

 

 

5-сурет. Түзеткіштің лездік тогы мен кернеуі

Бірінші гармоникасы бойынша қорек көзінен түзеткіш алатыен толық және активті қуатын есептеу,сонымен қатар жүктемедегі қуат келесідей көрсетулермен жүзеге асырылады:

 

S1(1)= (BA), P1(1)=S1(1)cosφ1, PH=UHIH

 

Кезекті модельдеу аяқталғаннан кейін Multimetr блогының графикалық терезесі шығады (6.2.6-сурет) кернеудің қисық сол мезеттегі мәндері және диод тогы.

1-кестедегі ұлғайтулардың максималды мәндері Multimeter блогының графикалық терезесінен анықталады.6.2.1-кестенің нәтижесі бойынша құрылады:

● түзеткіштің ішкі (жүктемелік) сипаттамасы UH=f(IH);

● түзеткіштің энергетикалық сипаттамалары IDcp, IDmax, I1(1)max= f(IH);

● түзеткіштің энергетикалық сипаттамалары S1(1), P1(1)=f(PH)max.

 

 

6-сурет. Диод түзеткішінің лездік тогы мен кернеуі

 

Зерттеу нәтижесі бойынша құрылады:

●түзеткіштің ішкі (жүктемелік) сипаттамасы UH=f(IH);

●түзеткіштің энергетикалық сипаттамалары IDcp, IDmax, I1(1)max= f(IH);

● түзеткіштің энергетикалық сипаттамалары S1(1), P1(1)=f(PH).

 

1. мазмұны

1.Виртуалды орнату сұлбасы.

2.Негізгі сипаттамаларды есептеу үшін көрсетулер.

3.Коммутацияны ескерген және ескермеген кездегі түзеткіштік жүктемелік сипаттамалары (бір графикте).

4.Түзеткіштің энергетикалық сипаттамалары IDcp, IDmax, I1(1)max, коммутацияны ескерген және ескермеген кезде (бір графикте).

5.Энергетикалық сипаттамалары S1(1), P1(1)

6.Сол мезеттегі кернеулер және тоқ осцилограммалары.

7.Жұмыс бойынша қортынды.

Зертханалық жұмыс №4