|
Laboratorium energoelektroniki
|
Data wykonania:
|
Wykonał:
|
Temat:
Dwukierunkowe prostowniki niesterowane.
|
Ocena: |
S chematy pomiarowe:
Układ pomiarowy prostownika dwufazowego:
Układ pomiarowy prostownika trójfazowego:
Tabela 1.1. Wartości zmierzone (2-fazowy):
Obciążenie |
I1 |
I2 |
I3 |
U1 |
U2 |
U3 |
P1 |
P2 |
|
A |
A |
A |
V |
V |
V |
W |
W |
R |
2.5 |
2.7 |
1.7 |
89 |
100 |
180 |
280 |
336 |
RL |
2.5 |
2.5 |
1.7 |
88 |
100 |
80 |
245 |
295 |
Tabela 2.1.Wartości zmierzone (3-fazowy):
Obciążenie |
I1 |
I2 |
I3 |
U1 |
U2 |
U3 |
P1 |
P2 |
|
A |
A |
A |
V |
V |
V |
W |
W |
R |
4.9 |
4.9 |
2.3 |
174 |
176 |
235 |
870 |
860 |
RL |
4.9 |
4.9 |
2.3 |
174 |
176 |
235 |
870 |
860 |
Pd [W] |
KtU
|
KtI *10-3 |
kU - |
kI - |
p - |
IFm [A] |
IFAV [A] |
IF [A] |
Sw [W] |
Sp [W] |
Fw - |
Fp - |
Str [W] |
Ftr - |
222.5 |
0.785 |
28 |
1,11 |
1,11 |
0,5 |
3,5 |
1,75 |
2,47 |
975 |
1251 |
0,56 |
0,44 |
1113 |
0,49 |
Opis wzorów i wartości obliczeniowych :
Pd = UskIsk ; Pd - moc obciążenia
; KtU,KtI - współczynnik tętnień napięcia i prądu
; kU,kI - współczynnik kształtu napięcia i prądu wyprost.
; p - współczynnik zawartości harmonicznych
; IFm,IFAV,IF - maksymalny , średni , skuteczny prąd diody
gdzie q - liczba faz prostownika , Id - wart. prądu wyprostowanego
; Sp,w - moc obliczeniowa strony pierwotnej , wtórnej
; Str - moc obliczeniowa transformatora
; Fp,w,tr - współczynnik mocy uzwojenia pierw.,wtór. lub trans - ra
2. Prostownik dwufazowy z obciążeniem RL .
Tabela pomiarowa :
V1 [ V ] |
A1 [ A ] |
W1 [ W ] |
A2 [ A ] |
A3 [ A ] |
V2 [ V ] |
V3 [ V ] |
W2 [ W ] |
VTr [ V ] |
248 |
2,9 |
171 |
3,6 |
3,4 |
140 |
122 |
470 |
140 |
Tabela obliczeń :
Pd [W} |
KtU *10-3 |
KtI *10-3 |
kU - |
kI - |
p - |
IFm [A] |
IFAV [A] |
IF [A] |
Sw [W] |
Sp [W] |
Fw - |
Fp - |
Str [W] |
Ftr - |
504 |
4 |
29 |
1,15 |
1,06 |
0,56 |
3,4 |
1,7 |
2,4 |
878 |
1295 |
0,57 |
0,39 |
1086 |
0,46 |
Powyższe oznaczenia są analogiczne do opisanych wyżej .
3. Prostownik trójfazowy z obciążeniem R .
Tabela pomiarów :
V1 [ V ] |
A1 [ A ] |
W1 [ W ] |
A2 [ A ] |
A3 [ A ] |
V2 [ V ] |
V3 [ V ] |
W2 [ W ] |
VTr [ V ] |
220 |
1,95 |
600 |
4,2 |
4,15 |
150 |
148 |
620 |
115 |
Tabela obliczeń :
Pd [W} |
KtU *10-3 |
KtI *10-3 |
kU - |
kI - |
p - |
IFm [A] |
IFAV [A] |
IF [A] |
Sw [W] |
Sp [W] |
Fw - |
Fp - |
Str [W] |
Ftr - |
630 |
0,3 |
- |
1,01 |
1,01 |
0,16 |
4,15 |
1,38 |
2,4 |
1865 |
1050 |
0,34 |
0,6 |
1457 |
0,43 |
4. Prostownik trójfazowy z obciążeniem RL .
Tabela pomiarowa :
V1 [ V ] |
A1 [ A ] |
W1 [ W ] |
A2 [ A ] |
A3 [ A ] |
V2 [ V ] |
V3 [ V ] |
W2 [ W ] |
VTr [ V ] |
200 |
1,9 |
645 |
4,15 |
4,1 |
145 |
145 |
605 |
115 |
Tabela obliczeń :
Pd [W} |
KtU *10-3 |
KtI *10-3 |
kU - |
kI - |
p - |
IFm [A] |
IFAV [A] |
IF [A] |
Sw [W] |
Sp [W] |
Fw - |
Fp - |
Str [W] |
Ftr - |
602 |
0,5 |
3 |
1 |
1,01 |
0 |
4,1 |
1,37 |
2,37 |
1805 |
1027 |
0,33 |
0,59 |
1416 |
0,43 |
Dla prostownika trójfazowego obliczeń dokonano również według wzorów podanych wyżej . Za ilość faz wstawiano teraz : q = 3 .
Współczynniki kształtu obliczono korzystając z przebiegów czasowych .
Tabela 1.2. Wielkości obliczone. (2-fazowy):
ku |
ki |
Ku |
Ki |
p |
Pobl wtórne |
Pobl pierw. |
Fp |
Fw |
Pobc tr |
IDmax |
IDśr |
IDsk |
------ |
------ |
------ |
------ |
------ |
W |
W |
------ |
------ |
W |
A |
A |
A |
1,33 |
1,16 |
0,97 |
0,8 |
0,88 |
288 |
315 |
1,16 |
0,5 |
445,5 |
5 |
3,1 |
3,6 |
Tabela 1.3. Wielkości obliczone. (2-fazowy):
ku |
ki |
Ku |
Ki |
p |
Pobl wtórne |
Pobl pierw. |
Fp |
Fw |
Pobc tr |
IDmax |
IDśr |
IDsk |
------ |
------ |
------ |
------ |
------ |
W |
W |
------ |
------ |
W |
A |
A |
A |
2,75 |
1,06 |
1,94 |
0,75 |
2,56 |
544,5 |
285 |
1,06 |
0,26 |
687 |
4,66 |
3,1 |
3,63 |
Tabela 2.2. Wielkości obliczone. (3-fazowy):
ku |
ki |
Ku |
Ki |
p |
Pobl wtórne |
Pobl pierw. |
Fp |
Fw |
Pobc tr |
IDmax |
IDśr |
IDsk |
|
------ |
------ |
------ |
------ |
------ |
W |
W |
------ |
------ |
W |
A |
A |
A |
|
1,11 |
0,97 |
0,39 |
0,34 |
0,48 |
430 |
170 |
3,12 |
0,33 |
730 |
6,08 |
4,4 |
4,3 |
|
|
Tabela 2.3. Wielkości obliczone. (3-fazowy):
ku |
ki |
Ku |
Ki |
p |
Pobl wtórne |
Pobl pierw. |
Fp |
Fw |
Pobc tr |
IDmax |
IDśr |
IDsk |
------ |
------ |
------ |
------ |
------ |
W |
W |
------ |
------ |
W |
A |
A |
A |
1,11 |
0,97 |
0,39 |
0,34 |
0,48 |
420 |
170 |
3,07 |
0,41 |
715 |
5,9 |
4,3 |
4,2 |
Wnioski:
Celem ćwiczenia było zbadanie dwukierunkowych prostowników niesterowanych dwufazowych i trójfazowych z obciążeniem : rezystancyjnym, rezystancyjno - indukcyjnym oraz rezystancyjno - indukcyjnym z dławikami sieciowymi. Dla tych układów należało zmierzyć wartości napięć i prądów, a także zarejestrować ich odpowiednie przebiegi. Na ich podstawie można stwierdzić, że :
przy obciążeniu rezystancyjnym, dla prostownika dwufazowego, napięcia i prądy obciążenia są ze sobą w fazie,a także nie obserwujemy tutaj zjawiska komutacji,
przy tym samym obciążeniu, ale w przypadku prostownika trójfazowego napięcia i prądy są względem siebie przesunięte, a także w jednym okresie prądu mieści się 6 pulsów napięcia obciążenia,
przy obciążeniu rezystancyjno - indukcyjnym, dla prostownika dwufazowego, prądy i napięcia obciążenia nie są ze sobą w fazie, występuje tutaj bardzo wyrazne zjawisko komutacji,
dla prostownika trójfazowego z obciążeniem RL obserwujemy podobne przebiegi jak z obciążeniem R za takim wyjątkiem, że w pierwszym przypadku przebieg prądu ma kształt zbliżony do przebiegu prostokątnego, występuje zjawisko komutacji,
przy obciążeniu RL z dławikami sieciowymi,dla prostownika 3-fazowego, można dokładnie zaobserwować wpływ dławików na czas komutacji ; w naszym przypadku wynosi on 4.8 ms dla układu z dławikami i ok. 20 ms bez dławików.
Na podstawie tych obserwacji stwierdzamy, że kąt komutacji zależy wprostproporcjonalnie od zadanej indukcyjności (im L rośnie tym bardziej powiększa się kąt komutacji ), a także od prądu ( I rośnie i kąt komutacji też rośnie ).