1 2 3 4 5 / 8 5 6 7 8

Үш фазалық екіжартыпериодты басқарушы түзеткішін зерттеу

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 9

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

1. Жұмыстың мақсаты

Қарсы және кері диодпен белсендi индуктивтi жүктеме жұмыс iстегенде басқарылатын түзеткiштiң үш фазалық екіжартыпериодын зерттеу.

2. Жұмысты орындауға нұсқаулар

3.4, 3.5 кiтаптың бөлiмдерiн зерттегеннен кейін зертханалық жұмыстың орындалуына кірісуге болады. Қосымша әдебиеттер ретiнде пайдалануға ұсынылады[10].

3. Жұмыстың мазмұны

3.1.Қарсы және керi диодпен жұмыс iстегенде белсендi индуктивтi жүктемеге үш фазалық басқарылатын түзеткіштің сыртқы және энергетикалық мiнездемелерiнiң зерттеуi.

3.2.Жұмыс iстегенде қарсы белсендi индуктивтi жүктемеге және керi диодпен үш фазалық басқарылатын түзеткiштiң реттеу мiнездемелерiнiң зерттеуi.

3.3.Үш фазалық басқарылатын түзеткіш тұтыну тоғының гармониялық құрамының зерттеуi.

4. Виртуалды зертханалық қондырғының сипаттамасы

1-суретте көрсетілгендей 3.1іздеу үшін виртуалды зертханалық жұмысты орнату.

Ол мынаны құрайды:

· үшфазалы синусоидалы кернеу көзі(Inductive sourse with neutral);

· кері (R,L), (E) активті-индуктивті жүктеме;

1-сурет. Үшфазалы басқарушы түзеткіш моделі

· кері диод(Diode);

· кернеу(І Load) және қорек көзіндегі(І1) кенеттегі токты өлшегіш;

· жүктемедегі кенеттегі кернеу өлшегіш (U Load)

· өлшенетін ток көзі(Fourier I1) және тиристор тогы (Fourier ТO) үшін блок;

· жүктеменiң құрайтын тоқтарының горманикалық өлшемi үшiн(Fourier IO) және жүктемеде кернеу құрайтын гармониялық өлшемi үшiн аналогтық блок(Fourier UO);

· тиристордағы әсер ету тогын өлшеу үшін блок(RMS T);

· жүктеме тоқ және жүктемеде кернеу(Scope) қоректенудiң шынжырындағы тоқтың лездiк мәндерiнiң бақылауы үшiн блок;

· Мeasurement өрісі Multimeter блогына сәйкес келетін шамалардың лездiк мәндерiнiң бақылауы үшiн блок;

· қоректенудiң шынжырындағы тоқтың амплитудалық мәнiнiң өлшемi және оның фазасы үшiн блок(Display1);

· ток көзінің орташа және жүктеменің кернеуін өлшеу үшін блок(Display);

· орташа және тиристор токтың жұмыс iстейтiн мәнiнiң өлшемi үшiн блок(Display2);

· Тo Workspace блогы MatLab жұмыс жазығына зерттелетін сигналды тарату үшін келесідей пакеттерді өңдеу кеңейтілулері бар Signal Processing Toolbox қолданылатын токтың гармониялық спектрiн зерттеулерi үшiн арналған;

· үшфазалы тиристорлы көпір(Universal Bridge);

· басқарушы үшфазалы түзеткіш библиотекалық блогы(Sinchronized 6-Pulse Generator).

Тиристор көпір параметрі 2-суреттегі баптау терезесінде көрсетілген.

Барлық аталған блоктар (соңғы екеуінен басқа) және олардың параметрлері №2, №3 зертханалық жұмыстарда қарастырғанымыздай қайталанады.

2-сурет. Басқару түзеткішінің баптау терезесі

Басқару блок параметр баптау терезесі 6.4.3-суретте көрсетілген.

Бұл блок алдыңғы 3 бөлімде толық бейнеленген.Терезе өрісінде жиілік көзі және басқару импульсінің ұзақтығы градуспен беріледі.Басқару сигналымен (alpha_deg Sinchronized 6-Pulse Generator блогының кірісі 1-сур.) бұрыштар 120 градустан өсіп кетпейтіндей етіп соңғы шаманы сәйкестендіру керек.

3-сурет. Басқару блок параметр баптау терезесі

Блок кірісіне желіден синхрондалатын және басқару бұрышының есептеу сигналдары келеді.

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.

4-сурет. To Workspace блок баптау параметрлерінің терезесі

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.

5. Зертханалық жұмысты орындау реті

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

5-сурет Модельдеу параметрі

Қорек көзі, трансформатор, жүктеме және тиристорлы көпір параметрлері оқытушымен беріледі. Өздік оқып-білу кезінде 6.1.2, 6.1.3, 6.1.6, №1 зертханалық жұмыс және 6.3.2-суреттегідей беру қажет. Simulation/parameters (6.4.5сур) өрісіне де кіргізіледі. Sоpe time өрісінде уақыт секундпен беріледі. Max Step Size өрісінде моделдек қадамының белгісі орнатылады, ол белгілер Sample time өрісіндегі блоктарға енгізіледі.Қалған өрісті компьютер өзі орнатады.

Ішкі 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 мәні үшін жүргізіледі. Модельдеудің нәтижесі 1-кестеге енгізіледі.

1-кесте

Мәліметтер

Өлшеу

Есептеу

І_н

U_н

І₁(1)_max

Φ₁

І_Т0

І_Т

U_D.max

І_D.max

S₁(1)

P₁(1)

P_н

град

Bт

Вт

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.

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

Жүктемедегі қуат былай анықталады:

P_H=U_HI_пр(Вт).

6 – сурет. БТ жүктемесіне қоректену ток көзі, жүктеме тоғы және кернеу

7 – сурет. БТ тиристордың кернеуі мен тоғы

Тиристордағы жоғалтуларды БТ-ті келесі мән бойынша есептеледі:

P_T = U_f I_TO + I_T²R_on .

1 – кестедегі нәтижелер бойынша:

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

· басқарылатын түзеткіштің энергетикалық сипаттамалары S₁(1), P₁(1), P_T = f(P_H);

· басқарылатын түзеткіштің энергетикалық сипаттамалары I₁(1)_max, I_T0, IT = f(I_H).

3.2 тармақтағы басқарылатын үшфазалы түзеткіштің реттегіш сипаттамаларын зерттеу кері-Э.Қ.К. бір мәнінде (оқытушымен беріледі) және 20 градустық қадаммен 0 – 120-қа дейін басқару бұрышын өзгеруін (6.4.1 – сурет) зертханалық жұмыстың мазмұны орындалады. Басқару бұрышын әрбір мәнінде модельдеу жүргізілгенде 6.4.2-кестесі толтырылады.

2-кесте

Өлшеу
α (град)	U_H(В)

Signal Processing Toolbox кеңейту пакетінде басқару бұрышы бір мәнінде (оқытушымен беріледі) қорек тоқтың спектралдық құрамын зерттеу басқаратын түзеткішпен іске асырылады. Бұл кеңейту пакеттің интерактивті құралдардың толық сипаттамалары 1, 3 бөлімдерде берілген. Жұмыс аймағына Lab_6_4 атымен сақталған сигналдарды көру құрылғыларын пайдаланып, зерттелетін сигналдарды бақылауға болады (8 – сурет).

Жоғарыда айтылып кеткендей, бұл жағдайда зерттелетін сигналдың соңғы екі периоды жазып алынған. 9 – суретте тоқтың спектралдық құрамы көрсетілген. Гармоникалық құраушылардың абсолюттік мәндерін (ампермен) анықтау үшін келесі формуланы қолдану керек:

I₁(υ)_max(A) = ^υ I₁(1)_max ,

мұнда I₁(υ)_max – υ-тың гармоника токтың амплитудасы, ампермен; y₁, y_υ – 9-суреттен анықталған мәндер; I₁(1)_max – дисплейден есептелінген ток, ампермен.