Симметриялы басқаруы бар үшфазалы (көпірлі) инверторды зерттеу

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 6

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

1. Жұмыстың мақсаты

Синусоидалы кеңдік-импульстік модуляциясы бар активті- индуктивті жүктемеге жұмыс істеп тұрган кездегі симметриялы басқаруы бар үшфазалы (көпірлі) инверторды зерттеу.

2. Жұмыстыорындау ғ анұсқаулар

Зертханалық жұмысты орындауга кірісуді кітаптың 5.3, 5.4 бөлімдерін меңгерген соң кіріскен дұрыс. Қосымшаәдебиетретінде [1, 3, 14, 17] пайдаланугакеңесберіледі.

3. Жұмыстыңмазмұны

3.1. Синусоидалы кеңдік-импульстік модуляциясы бар активті- индуктивті жүктемеге жұмыс істеп тұрган кездегі симметриялы басқаруы бар үшфазалы (көпірлі) инвертордың сыртқы және энергетикалық сипаттамаларын зерттеу.

3.2. Синусоидалы кеңдік-импульстік модуляциясы бар активті- индуктивті жүктемеге жұмыс істеп тұрган кездегі симметриялы басқаруы бар үшфазалы (көпірлі) инвертордың реттелмелі сипаттамаларын зерттеу.

3.3. Синусоидалы кеңдік-импульстік модуляциясы бар активті- индуктивті жүктемеге жұмыс істеп тұрган кездегі симметриялы басқаруы бар үшфазалы (көпірлі) инвертордың кернеу мен тогының гармоникалық құрамын зерттеу.

4. Виртуалды зертханалық қондырғының сипаттамасы

Виртуалды зертханалық орнату үшін 3.1 пункті бойынша зерттеу 1 – суретте көрсетілген.

Ол алдыңғы №6 зертханалық жұмыстан күштік блогымен, басқару блогымен және жүктемесімен өзгешелігі бар.

Үшфазалық көпірлік транзисторлы инверторлардың параметрлерін баптау терезесі 2-суретте көрсетілген. Бұл блок осыдан бұрын (№6 зертханалық жұмыста) қарастырылған болатын. Бұл жерде қарастырылған бірінші өріспен салыстырғанда 3 саны тұр, бұл инвертордың 3 иықтан тұратындығын көрсетеді.

Басқару блогының моделі 3-суретте көрсетілген. Бұл Powerlib/Extras/Control Blocks кітапханасынан кітапханалық блок (4 – сурет, 1 – бөлім). Екінші өрісте – тасушы жиілік, үшінші өрісте – модуляция коэффициенті және сонғы өрісте – модуляциялаушы кернеудің бастапқы фазасы.

3-суреттен модуляциялаушы кернеу 25 Гц-ке тең екендігі шығады. Бұл жиілікке өлшеудің негізгі гармоникасы ретінде өлшегіш Fourier I1, Fourier I, Fourier U, Fourier IT, IT (RMS) блоктардың параметрлері бапталған болуы керек.

Қалған барлық блоктар және олардың параметрлері №6 зертханалық жұмыстағыға ұқсас қайталанады.

1-сурет. Үшфазалық инвертор моделі

2-сурет. Үшфазалы көпірлі инверторды баптау терезесі

3-сурет. Басқару блогы параметрлерін баптау терезесі

5. Зертханалық жұмысты орындау реті

Синусоидалы кеңдік-импульстік модуляциясы бар активті- индуктивті жүктемеге жұмыс істеп тұрган кездегі симметриялы басқаруы бар үшфазалы (көпірлі) инверторды зерттеу 3.1 пункт жұмысының мазмұны виртуалды орнатуда жүргізіледі (1-сурет).

Қорек көзі, үшфазалы көпірлі транзисторлы инвертордың және оның басқару блогы параметрлері оқытушымен беріледі. Жеке орындагау кезінде оларды 1, 2, 3– суреттерде көрсетілгендей етіп берген абзал.моделдеу параметрлері Simulation/parameters (7-сурет) вкладкасындагыдай етіп беріледі.

Сыртқы сипаттамалрды түсірген кезде жүктеменің R_H, L_H параметрлері өзгереді. R_H кедергісі 10-нан 100 Ом-га дейін аралықта өзгереді. Бұл кезде әр R_H кедергісі мәні үшін L_H мәні жүктеме уақыттарының тұрақтылары өзгеріссіз қалатындай етіп есептеледі. Моделдеу жүктеме кедергісінің әр мәні үшін жүргізіледі. Моделдеу нәтижелері 1 – кестеге толтырылады.

Моделдің бастапқы параметрлері (U₁(В), f_мод(Гц)).

1 – кесте

Жүктемедегі кернеу мен токтың алгашқы гармоникалар амплитудалары және олардың бастапқы фазалары Display көрсеткіштері бойынша, қорек көзіндегі орта ток Display 1 көрсетуі бойынша анықталады. Бұл мәндердің лездік мәндерін осциллограф экранынан бақылауга болады (4-сурет). Жартылайөткізгіш модулдегі орта және әрекет етуші ток isplay 2 көрсетуі бойынша анықталады.

4-сурет. Инвертор жүктемесіндегі қорек тогы, жүктеме тогы және кернеу

Multimeter блогының графикалық терезесінде (5-сурет) күштік модулдің максималды тогы мен кернеуі бақыланады және анықталады.

5-сурет. Күштік модулдің тогы мен кернеуі

Жүктемедегі токтың бірінші гармоникасы мен кернеудің арасындагы фаза бойынша ыгысу мына формуладан есептпелінеді:

φ=φ_U-φ_І.

Жүктемедегі бірінші гармоника бойынша толық және активті қуат мына өрнектер бойынша анықталады:

Қорек көзнен тұтынылатын қуат мына өрнек бойынша анықталады:

P₁=U₁I₁(Вт)

Күштік жартылай өткізгіш модулдегі шыгандар мына өрнек бойынша анықталады: ,мұндағы V_fd, V_f, R_0n– күштік модуль параметрлері (2-суреттегі), ал I_T,I_T(RMS)–оның орташа және әсер етуші (лездік) тогы (1 - кесте).

Жүктемедегі кернеу модуляциясының коэффициенті басқару блогының баптауында (3 - сурет) беріледі.

1 кесте нәтижелері бойынша тұрғызылады:

· инвертордың сыртқы (жүктемелік) сипаттамасы: U=f_H(I_H);

· энергетикалық сипаттамалар І_l,I_T,I_T(RMS) = f(І_H);

· инвертордың энергетикалық сипаттамалары S_l(l) P_l(l)P_T=f(P_H).

3.2мысал бойынша инвертордың сипаттамаларын зерттеу зертханалық жұмысының мазмұны жүктеме кедергісінің бір мәнінде (оқытушымен беріледі) және модуляциялаушы кернеу амплитудасының 0-ден 1-ге дейін 0,2В қадаммен өзгерген кезде модельде жүзеге асырылады (1 - сурет). Моделдеу модуляциялаушы кернеудің әр мәні үшін жүзеге асырылады да 2-кестеге толтырылады.

2-кесте

Кестедегі мәліметтер бойынша U_Н =f(U_мод) реттелмелі сипаттамасы тұргызылады.

Инвертор жүктемесінің тогы мен кернеуінің спектральді құрамын зерттеу модуляция коэффицентінің екі мәні m>1, m<1 кезінде (оқытушымен беріледі) Signal Processing ToolBox пакет кеңейтілімінде жүзеге асырылады.

m=0,6 кезіндегі жүктеме тогы мен кернеуінің спектральді құрамы 6, 7 – суреттерде көрсетілген.

Вольт пен амперде гармоникалық құраушылардың абсалюттік мәндерін анықтау үшін мына формулаларды пайдаланган жөн:

мұнда U_Н(v)_max ,I_l (v)_max –вольт пен ампердегі жүктеме тогы мен кернеуі гармоникасының амплитудасы, у_Н ,у_l- 11, 12 -суреттерден анықталатын мәндер, U_Н(l)_max ,I_l (l)_max – дисплейден саналган кернеу мен токтардың алгашқы гармоникалары.

Өлшеулер мен есептеулер нәтижелері бойынша 3-кесте толтырылады.

6-сурет.Кернеуідің гармоникалық спектральді құрамы

7-сурет. Жүктеме тогының спектральді құрамы

3 – кесте

Мазмұны

1. Виртуалды орнатудың сұлбасы

2. Негізгі сипаттамаларды есептеу үшін өрнектер

3. Инвертордың жүктемелік сипаттамасы

4. Инвертордың энергетикалық сипаттамасы

5. Инвертордың реттелмелі сипаттамасы

6. Жүктеме тогы мен кернеуінің спектральды құрамы

7. Жұмыс бойынша қорытынды

Зертханалық жұмыс №8