Бірфазалы екіжартыпериодты басқарылатын түзеткішті зерттеу

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 10

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

1. Жұмыстың мақсаты

Кері-э.қ.к -пен және кері диодпен активті-индуктивті жүктемеге жұмыс істеу кезіндегі бірфазалы басқарушы түзеткішті зерттеу.

2. Жұмысты орындауға нұсқаулар

Зертханалық жұмысты орындау үшін кітаптың 3.2,3.3,3.5 бөлімдерін оқып білгеннен кейін кірісу қажет.Қосымша әдебиет ретінде [10] қолдануға болады.

3. Жұмыстың мазмұны

3.1. Кері-э.қ.к -пен және кері диодпен активті-индуктивті жүктемеге жұмыс істеу кезіндегі бірфазалы басқарушы түзеткіштің ішкі және энергетикалық сипаттамаларын зерттеу.

3.2. Кері-э.қ.к -пен және кері диодпен активті-индуктивті жүктемеге жұмыс істеу кезіндегі бірфазалы басқарушы түзеткіштің регуленген сипаттамаларын зерттеу.

4. Виртуалды зертханалық қондырғының сипаттамасы

Зерттеу үшін виртуалды зертханалық орнату 3.1 пункт бойынша 1-суретте көрсетілген.

Құрамына кіреді:

● синусоидалы кернеу көзі (220V,50 Hz);

● трансформатор (Linear Transformer);

● кері э.қ.к -пен активті-индуктивті жүктеме (R,L),(E);

● кері диод (Diode);

● қорек көзіндегі сол мезеттегі тоқты өлшеулер (I1) және жүктемеге (I Load);

1-cурет. Бірфазалы басқарылатын түзеткіштің моделі

● жүктемедегі сол мезеттегі өлшеулер (U Load);

●қорек көзінің тогының гармоникалық құраушылары (Iourier I1) және тиристор тогын (Iourier TO)өлшеу үшін блок;

●жүктеменің гармогикалық тоқ құраушысын (Iourier IO) және жүктеменің кернеудің гармоникалық құраушыларын өлшеу үшін блок (Iourier UO);

●тиристордың жұмыс істеуші токты өлшеуші блогы (RMS TO);

●қорек көзі тізбегіндегі токтың сол мезеттегі мәндерін жүктеме тогын және жүктемедегі кернеуді бақылау (өлшеу) үшін блок (Spoce);

●Measurement жазығына сәйкес блоктарда (Multimeter) алынған ұлғаюдың сол мезеттегі мәндерін бақылау (өлшеу) үшін блок;

●қорек көзінің тізбегіндегі тоқтың амплетудалық мәнін және оның фазасын өлшеу (Display 1) және жүктемедегі токтың орташа мәндерін өлшеу үшін блок (Display 1);

●тиристор тогының әрекет етуші мәнін өлшеу үшін блок (Display 2);

●бірфазалы тиристорлы көпір (Universal Bridge);

●To Workspace блогы зерттеліп отырған сигналды Matlab жұмысшы жазығына тарату Singal Processing пакет кеңитілуімен қолданылатын токтың гармоникалық спектірін зерттеу үшін.

Барлық қаралып өткен блоктар (соңғы екеуінен басқа) және олардың параметрлері №1 зертханалық жұмыста қаралып өткен.

Тиристрлік көпірдің параметрлері 2-суретте көрсетілген.

2-сурет. Басқарылатын түзеткіштің түзету терезесі

Басқарушы блок моделі (Contol system) 3-суретте көрсетілген.

Бұл блок 3 бөлімде толығырақ көрсетіліп кеткен 3, 8-сурет).

Ln 1кірісіне желіден синхронизацияланған сигнал келіп түседі және басқарушы бұрыш сигналы (ln 2 кірісіне).

3-сурет. Басқару блогының моделі

To Workspace блогы MatLab жұмыс жазығына зерттелетін сигналды тарату үшін келесідей пакеттерді өңдеу кеңейтілулері бар Signal Processing Toolbox қолданылатын токтың гармониялық спектрiн зерттеулерi үшiн арналған. Блоктың параметрлерін құру терезесі 4- суретте көрсетілген.

Баптаудың бірінші терезе жазығына жұмысшы жазығындағы басшылық көрсететін өлшенген вектор болатын, айнымалы аты енгізілген. Екінші жазықта вектор ұзындығы анықталады (айнымалымен зерттелетін жазылған мәндер саны). Вектор ұзындығы зерттелетін сигналдың жиілігімен байланысып қана қоймай, сонымен қатар Sample time жазығының бағытымен қарастырылып отырған жағдайда зерттелетін сигнал 50 Гц-ке тең (период 0,02с). 2е-4 Сигналды уақытпен оқу кезінде периодта 100 нүкте оқылады. Бұдан вектор ұзындығы 200 тең кезінде жұмыс аймағында соңғы екі ізделетін сигнал периоды жазылады. Ескере кету керек, спектрді алу үшін жұмыс аймағына екіден кем емес периодты жазу керек. Сонымен қатар ескере кетсек, Sample time жазығындағы уақыт модельдеу параметрлерінің терезесіндегі модельдеу қадамымен сәйкес болу керек (5-сурет). Вектор форматы терезенің төменгі жазығында орнатылады. (1 бөлім қара).

4-сурет. To Workspace блок баптау параметрлерінің терезесі

5. Зертханалық жұмысты орындау реті

а. Кері диоды бар белсенді – индуктивті жүктемеге жұмыс істеу кезіндегі бірфазалы басқарушы түзеткішті зерттеу 3.1 пункті бойынша, жұмыстың мазмұны вертуальді орнату бойынша жүргізіледі (1-сурет), толық сипаттамасы жоғарыда келтірілген.

Қорек көзі, трансформатор, жүктеме және тиристорлы көпірдің параметрлері оқытушымен беріледі. Өздік оқып-білу кезінде 6.1.2, 6.1.3, 6.1.6, №1 зертханалық жұмыс және 2-суреттегідей беру қажет. Модельдеу параметрлері Simulation/parameters вкладкасында беріледі. Stop time жолында уақыт секундпен беріледі. Max step size жолында модельдеу қадамының мәндері орнатылады, осы мән Sample time жолына да кіргізіледі. Қалған жолдарда компьтер орнатқан мәндерді қалдыруға болады.

5-сурет. Модельдеу параметрінің баптау терезесі

Сыртқы сипаттамаларды алып тастау кезінде жүктеменің R,L Sample time параметрлері өзгеріссіз қалады, жүктеменің қарсы әдістері 100В-тан 0В-қа дейін 20В қадаммен өзгереді. Ішкі сипаттамалар түзеткіштің басқару бұрышының үш мәні үшін алынады (α=0⁰,40⁰,60⁰).

Модельдеу қарсы әдістерінің және басқару бұрышының үш мәні үшін жүргізіледі. Модельдеудің нәтижесі 1-кестеге енгізіледі.

1-кесте

Осы токтың қорек көзіндегі бірінші гармоникасының амплитудасы және бастапқы фазасы Display 1 көрсеткіштері бойынша анықталады, жүктемедегі ток және кернеу Display көрсеткіштері бойынша анықталады. Осы ұлғаюлардың сол мезеттегі мәндерін осциллоскоп экранында бақылауға болады (6-сурет).

Multimeter блогының графикалық терезесінде (7-сурет) басқарылатын түзеткіш тиристорының максималды ток және кернеуі анықталады және бақыланады. Тиристордың орташа І_Т0 және эффективті І_Т тогы Display 2 көрсеткіштері бойынша анықталады.

6-сурет. Басқару түзеткішінің кенеттегі тогы және кернеуі

7-сурет. БТ-дегі ток және кернеу

Түзеткіштің желіде қолданатын бірінші гармоникасы бойынша толық және белсенді қуаты былай анықталады:

Жүктемедегі қуат былай анықталады:

P_H=U_HI_пр(Вт).

БТ тиристорындағы жоғалтулар былай анықталады:

Р_Т=U_fI_T0+I_T²R_оп

1-кесте нәтижесі бойынша құрылады:

· басқарылатын түзеткіштің ішкі(жүктемелік) сипаттамасы U_H=f(I_H);

· басқару түзеткішіне энергетикалық сипаттамасы P₁(1), P_T=f(P_H);

· басқарылатын түзеткіштің энергетикалық сипаттамасы I₁(1)_max, I_T0, I_T=f(I_H).

3.2 бойынша басқарылатын бірфазалы түзеткіштің өзгерту сипаттамасын зерттеу зертханалық жұмыстың мазмұны қарсы эдс бір мәнінде (оқытушымен беріледі) және басқарушы бұрыштың 0-ден 180⁰-қа 20 градус қадаммен өзгеріп модульде жүзеге асырылады(6.3.1-сурет). Модельдеу басқарудың әрбір бұрыш мәнінде жүзеге асырылады, 6.3.2-кесте толтырылады.

2-кесте

Lab_6_3 атымен жұмысшы ортада жазылған, сигналдың қарастыру тәсілдерін қолдана отырып, зерттелетін сигналды қарап шығуға болады(8-сурет).

8-сурет. БТ қорек шынжырындағы ток

Берілген жағдайда зерттелетін сигналдың екі соңғы периоды жазылған жоғарыда айтылғандай токтың спектрлік құрамы 9-суретте көрсетілген. Ампермен өлшенетін гармоникалық құраушылардың абсолютті мәнін анықтау үшінкеллесі формулаларды қолдану керек:

мұндағы υ– гармоника нөмері, I₁(υ), ν-ші гармоника ток амплитудасы, у₁,у_υ – мәндері, 6.3.9-суреттен анықталған, , I₁(1)_max – ток, дисплейден есептелген, ампермен. Есептеулер және өлшеулер нәтижесі бойынша 6.3.3-кесте толтырылады.

3-кесте

9-сурет. БТ қорегінің ток спектрі

1. мазмұны

1. Виртуальді орнату сұлбасы.

2. Негізгі сипаттамаларды есептеу үшін өрнек.

3. Жүктемелік сипаттама.

4. Энергетикалық сипаттамалар.

5. Реттелмелі сипаттама.

6. Қолданылатын токтың спектрлік құрамы.

7. Жұмыс бойынша қорытынды.

Зертханалық жұмыс№5