Методические указания по подготовке к выполнению и выполнению лабораторной работы Описание лабораторного стенда (стр. 15 из 20)

- освободить измерительные концы осциллографа из гнезд

,

- клавишей А, В или С включить амперметр

в фазу генератора,

- «утопить» клавиши 7 и 8 (включили микроамперметр

последовательно с обмоткой управления ).

Выполнив указанные подготовительные операции, тумблером

запустить силовые агрегаты лабораторного стенда. Далее отдельные экспериментальные точки формируются последовательной ступенчатой загрузкой источника с помощью системы тумблеров после предварительного включения тумблера .

Результаты экспериментальных исследований заносятся в таблицу вида

Таблица Э3.5

Параметр	Прибор	Экспериментальные данные
Ток фазы А
Напряжение фазы В	В7-22А
Ток обмотки управления генератора ( ) А
Ток обмотки управления МШИ ( ) mA

Для двух режимов работы источника переменного тока – режима холостого хода и режима максимальной нагрузки построить диаграммы взаимного расположения мгновенных значений:

- фазного напряжения генератора (форма определяется по осциллограмме, снимаемой с измерительных гнезд

),

- тока в обмотке управления модулятора ширины импульсов (среднее значение тока определяется по микроамперметру

, форма тока устанавливается по схеме измерительного органа регулятора напряжения),

- напряжения управления транзисторным ключом (форма напряжения определяется по осциллограмме, снимаемой с измерительных гнезд

),

- напряжения на обмотке управления генератора (форма напряжения определяется по осциллограмме, снимаемой с измерительных гнезд

)

- напряжения на транзисторном ключе (форма напряжения определяется по осциллограмме, снимаемой с измерительных гнезд

).

При построении диаграмм следует строго соблюдать их взаимное расположение. За опорный сигнал при построении шкалы времени в диаграммах принимается форма напряжения источника переменного тока.

Обработка результатов экспериментальных исследований

При подготовке к защите лабораторной работы студент обязан дополнить протокол экспериментальных исследований необходимыми расчетными данными и графической интерпретацией исследованных в работе процессов. Если расчеты выполняются с целью проверки точности математических моделей, то расчетные сведения вносятся отдельной строкой в соответствующую таблицу с экспериментальными данными. Графическая иллюстрация результатов расчетных и экспериментальных исследований должна быть четкой и допускать возможность использования отдельных точек на графиках для последующих расчетов.

Обработка результатов исследований по п. Э3.1 задания.

Таблица Э3.1 дополняется расчетными данными, отражающими характер изменения внешних характеристик генератора, вычисленных с использованием математической модели. Параметры математической модели внешней характеристики берутся по данным лабораторной работы 1. Далее, графики внешних характеристик (теоретических и экспериментальных) генератора строятся в единой системе координат. Для сопоставления взаимного соответствия теории и эксперимента целесообразно расчетные внешние характеристики генератора представить сплошными линиями, а экспериментальные даны – точками. По завершении графической работы следует дать оценку степени соответствия теории и экспериментальных данных.

Обработка результатов исследований по п. Э3.2 задания.

По экспериментальным данным таблицы Э3.2 следует построить график характеристики измерительного органа регулятора напряжения. Характеристика измерительного органа представляется в виде зависимости

от .

При анализе характеристики измерительного органа регулятора напряжения следует обратить внимание на два момента: во-первых – на содержание термина «регулируемое напряжение», во-вторых – на универсальность структуры измерительного органа.

Регулируемым напряжением всегда является напряжение, подаваемое на вход измерительного органа. Применительно к генераторам постоянного тока термины «регулируемое напряжение» и «напряжение генератора» являются равносильными. Понятие «регулируемое напряжение трехфазного генератора» нельзя отнести конкретно ни к одному из фазных или линейных напряжений генератора. В системах электроснабжения переменного тока регулируемым напряжением всегда является преобразованное напряжение, и чем ближе взаимное соответствие межу преобразованным напряжением и переменным напряжением генератора, тем более эффективно выполняет свои функции регулятор напряжения.

На рисунках 3.26-3.28 представлены основные схемы преобразователей, сводящих систему напряжений трехфазного генератора переменного тока к единственному, регулируемому напряжению.

Наиболее распространенной схемой преобразователя с линейной зависимостью между переменным напряжением генератора и регулируемым напряжением является схема трехфазного выпрямителя (рисунок 3.26). При синусоидальном напряжении генератора и ограниченной мощности выпрямителей с достаточной степенью точности выполняются соотношения:

при использовании в преобразователе схемы трехфазного, однополупериодного выпрямителя и

при использовании в качестве преобразователя мостовой, трехфазной схемы выпрямителя.

В пределах стабильности характеристики фильтра, который может быть расположен или перед входным сопротивлением (

) измерительного органа, или на выходе измерительного органа можно с достаточной степенью точности считать, что напряжения и пропорциональны друг другу.

Рисунок 3.26. Схема формирования напряжения регулирования, пропорционального величине средневыпрямленного напряжения

Следовательно, при симметричной нагрузке

генератора, удерживание регулятором в заданных пределах напряжения будет равносильно выполнению требования по поддержке в заданных пределах напряжения генератора переменного тока. При нарушении симметрии нагрузки, подключенной к генератору, эффективность использования рассматриваемого преобразователя будет снижаться.

Схема преобразователя, представленная на рисунке 3.27, при несимметричной нагрузке

генератора позволяет предотвратить появление повышенного напряжения на любой из фаз трехфазного генератора.

Рисунок 3.27. Схема формирования напряжения регулирования, пропорционального максимуму из трех фазных напряжений

Если, как это показано на схеме преобразователя, из фазных напряжений генератора с помощью выпрямителей сформировать напряжения

и с помощью фильтров сгладить пульсации выпрямленных напряжений до уровня амплитуд соответствующих фазных напряжений генератора, то тройка диодов пропустит на вход измерительного органа (к входному сопротивлению измерительного органа) только максимальное из трех фазных напряжений. Отметим, что при использовании рассматриваемого преобразователя увеличивается опасность длительного режима работы однофазных потребителей при пониженном значении напряжения питания.

Менее очевидны функциональные свойства схемы преобразователя, представленной на рисунке 3.28. Схема обеспечивает формирование регулируемого напряжения, пропорционального величине напряжения прямой последовательности при несимметричной нагрузке генератора.