Его характеристик стабилизации

Сначала включают трехфазный автоматический выключатель П1 (в положение "вверх") на измерительном стенде (рис. 24.4), далее включают ремонтный разъединитель Q на передней панели ВУТ в правое положение до упора, а затем на этой же панели (положение "вверх") включают тумблер S4.

После этого на передней панели ВУТ засвечиваются сигнальные лампы "1" и "2",что означает, что ВУТ включен.

Далее с помощью переключателя плавной регулировки напряжения сети SA_c установить по вольтметру рV_c номинальное фазовое напряжение сети V₁ =220 В (при этом для случая правильной регулировки ВУТ его выходное напряжение принимает номинальное значение V₂ =60 В), а ток нагрузки с помощью поворота рукоятки переключателя сопротивления нагрузки R_н. установить равным номинальному I₂ =25 А.

С помощью переключателя SA_c изменять напряжение сети V₁ в сторону увеличения до 250 В, а затем в сторону уменьшения до 170 В от номинального значения через интервал 10 В.

Показания всех приборов измерительного стенда ВУТ заносят в таблицу 24.1. При этом напряжение V₂ на нагрузке R_н контролируется "грубо" с помощью стрелочного вольтметра V₂ , расположенном на передней панели стенда и "точно" с помощью цифрового вольтметра типа В7-21, дублирующего показания вольтметра V₂ , который обозначен как А6 на рис.24.1. и расположен на лабораторном столе справа от измерительного стенда. Цифровой вольтметр постоянно подключен к гнездам "клеммы Ц.В" на рис. 24.4.

Результаты измерений опыта (порядка 8 точек) заносятся в экспериментальную часть таблицы 24.1, где U₂-"точные" показания выходного напряжения по цифровому вольтметру.

Примечание. Напряжение сети V₁ не следует уменьшать ниже 160 В, так как это приведет к выходу из строя двигателя привода автотрансформатора (переключателя SA_c ).

Таблица 24.1

К_ст =………..

7.2.2. Указания к пункту 5.2.2.

Экспериментальное определение внешней (нагрузочной) характеристики U₂=f(I₂) при U₁ = U_{1 ном}=const.

Исходное состояние лабораторного макета (измерительного стенда и выпрямительного устройства ВУТ) для проведения данного опыта аналогичны предыдущему, изложенному в пункте 7.2.1.

При включении ВУТ:

1) с помощью переключателя SA_c установить номинальное напряжение сети V₁=220 В;

2) с помощью переключателя сопротивления нагрузки R_н установить при напряжении на выходе V₂=60 В ток нагрузки I₂=25 А;

3) с помощью переключателя сопротивления нагрузки R_н изменять ток нагрузки в сторону уменьшения, вращая рукоятку переключателя R_н против часовой стрелки до упора.

Показания всех приборов измерительного стенда ВУТ заносятся в таблицу 24.2.

При этом, как и в предыдущем опыте, U₂-"точные" показания выходного напряжения по цифровому вольтметру.

Таблица 24.2

r₂= r_вых =……Ом.

7.3. Указания к пункту 5.3.

Осциллографические измерения производятся для номинального режима работы ВУТ, т.е. при V₁=220 B, V₂=60 B, I₂=25A.

Электронный осциллограф (А5 на рис.24.1) постоянно подключен к гнездам "клеммы осциллографа" на рис. 24.4.

При установке переключателя К1 в крайнее левое положение (положение "1" на рис. 24.1) на экране осциллографа появляется кривая зависимости V₁=f(t); при установке переключателя К1 в среднее положение (положение "2" на рис. 24.1) на экране появляется кривая зависимости I₁ =f(t); а при установке переключателя К1 в крайнее правое положение (положение "3" на рис. 24.1)-зависимость V_2~=f(t).

Для исключения перегрузки входных цепей осциллографа при измерении входного напряжения сети, оно понижается с помощью резистивного делителя, не показанного на рис. 24.1.

Зависимости V₁=f(t) и I₁ =f(t) зарисовываются качественно в любом произвольно выбранном масштабе.

При снятии зависимости V_2~=f(t) электронный осциллограф переводится в режим закрытого входа, при этом чувствительность осциллографа должна быть максимальной (например, развертка по вертикали равной 5 мВ/дел).

Зависимость V_2~=f(t) должна быть зарисована в реальном масштабе по клеткам экрана, используя величину масштабного множителя "вольт/ деление" одноименного переключателя осциллографа.

7.4. Расчетная часть работы.

7.4.1. Указания к пункту 5.2.1.

При выполнении расчетной части таблицы 24.1 необходимо иметь в виду, что определение указанных в них величин производится по следующим выражениям:

±ΔU₁= U₁-U_{1 ном} - абсолютное значение приращение входного напряжения сети ;

± ΔU₂= U₂-U_{2 ном} - абсолютное значение приращений выходного напряжения на нагрузке;

Знак "+" соответствует повышению напряжения, а знак "-" - его понижению относительно номинального.

±N₁= ΔU₁/ U_{1 ном}, ±N₂= ΔU₂/ U_{2 ном} - нестабильность входного и выходного напряжений (относительные значения этих приращений);

При повышении и понижении входного напряжения от U_{1 ном} значения ±N₁ и ±N₂ будут иметь различные значения, что соответствует двум графикам N₂=f(N₁) (рис. 24.3).

Рис. 24.3

P₁=3 U₁ I₁ Cos φ₁ ; P₂= U₂ I₂-значения активных мощностей, потребляемые ВУТ от первичной сети и мощности отдаваемой в нагрузку;

η= P₂/ P₁-коэффициент полезного действия (к.п.д.) ВУТ;

Cos φ₁ = P₁/3 U₁ I₁-коэффициент мощности (косинус φ ) ВУТ;

Коэффициент стабилизации К_ст= N₁/ N₂=Δ U₁ U_{2 ном}/ Δ U₂ U_{1 ном} показывает во сколько раз при постоянной нагрузке нестабильность, т.е. относительное изменение напряжения на выходе ВУТ (N₂) меньше, чем вызывающая его нестабильность, т.е. относительное изменение на входе (N₁).

На практике обычно определяется "усредненный" или интегральный коэффициент стабилизации в требуемом диапазоне стабилизации

где U_{1 max}, U_{1 min} - максимальное и минимальное значения входного напряжения сети, в диапазоне которого определяется коэффициент стабилизации; U_{2 max} , U_{2 min}-напряжения на нагрузке, соответствующие напряжениям U_{1 max}, U_{1 min} .

При расчете К_ст следует иметь в виду, что хотя обычно сетевые источники электропитания имеют колебания входного напряжения U₁ в пределах +10%...-15% от номинального значения, для упрощения расчетов при проведении лабораторной работы следует принять эти колебания в пределах ±10%, т.е. U_{1 max}=1,1∙ U_{1 ном} , а U_{1 min} =0,9∙ U_{1 ном}, где значение U_{1 ном} = 220 В.

7.4.2. Указания к пункту 5.2.2.

При выполнении расчетной части таблицы 24.2. следует иметь в виду, что нестабильность выходного напряжения при изменении тока нагрузки N_2i определяется как

.

а выходное сопротивление стабилизатора (его среднее значение)

В диапазоне стабилизации r₂=r_вых<R_н.

Сопротивление r₂=r_вых в соответствующем масштабе пропорционально тангенсу угла наклона внешней характеристики U₂=f(I₂) к оси абсцисс (к оси тока I₂). Чем меньше r_вых, тем меньше величина нестабильности N_2i.

7.4.3. Указания к пункту 5.3.

Коэффициент пульсации на выходе ВУТ определяется как

К_п2= V_{2m ~}/ V_{2 ном} ,

где V_{2m ~}-- максимальное значение (амплитуда) переменной составляющей на выходе ВУТ по экрану осциллографа.

7.5. Выводы по результатам работы.

Выводы по проделанной работе не должны констатировать внешние признаки, а объяснять принципиальное отличие одного случая от другого (например, большую нестабильность входного напряжения ВУТ в случае изменения тока нагрузки по сравнению со случаем изменения входного напряжения сети, или наоборот, причину в отличие формы первичного напряжения сети от формы первичного тока, потребляемого ВУТ и.т.д.).

Выводы не должны повторять содержание лабораторной работы или ответы на контрольные вопросы.

Приложение П.24.1

Внешний вид передней панели и горизонтальной части измерительного стенда для снятия рабочих характеристик исследуемого ВУТ изображен на рис. 24.4, где обозначения приборов и коммутационных элементов соответствуют рис.24.1.

Рис. 24.4

Некоторые технические данные цифрового вольтметра (ЦВ) типа В7-21.

Вольтметр универсальный В7-21 предназначен для точного измерения постоянного напряжения на выходе ВУТ. Цифровой прибор включается в сеть переменного тока 220 В клавишей "Сеть", расположенной в правом верхнем углу лицевой панели прибора и должен прогреваться в течение не менее 5…10 минут.

Часть шкалы такого прибора изображена на рис.24.5

После включения прибора В7-21 в сеть и его прогрева следует нажать кнопку 100 В. На индикаторах-лампах появляется результат, например, 60,35 В.

Рис. 24.5

Поиск по сайту: