INSTYTUT ELEKTROTECHNIKI PRZEMYSŁOWEJ ZAKŁAD ENERGOELEKTRONIKI I STEROWANIA |
||
Laboratorium Energoelektroniki Tyrystorowe układy prostownikowe jednofazowe |
||
Rok akad. : 2004 / 2005 |
Wykonujący ćwiczenie: |
Nr ćwiczenia: 1 |
Wydział: Elektryczny |
1.Matuszak Paweł |
|
Rodz. stud. : III |
2. Melonek Andrzej |
Data wykonania ćwiczenia: 05.04.2005 |
Kierunek: Elektrotechnika |
3. Patron Grzegorz |
|
Specjalność: UEiIPP |
4. Strugiński Krzysztof |
Data oddania sprawozdania: 26.04.2005 |
Profil: - |
5. Wojtaszek Łukasz |
|
Nr grupy ćwicz : 1 |
6. Frencel Krzysztof |
Ocena: |
Uwagi: |
1. Schemat pomiarowy
2. Tablice pomiarów
Lp. |
Rodzaj obciążenia |
ၡz ဠ |
Ul |
Il |
Ppl |
I |
Id |
U |
Ud |
- |
- |
ဠဠူel |
V |
A |
W |
A |
A |
V |
V |
- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
R |
0 |
230 |
2,20 |
365 |
2,20 |
1,44 |
162 |
100 |
2 |
|
20 |
230 |
2,15 |
350 |
2,15 |
1,34 |
158 |
95 |
3 |
|
40 |
230 |
2,05 |
320 |
2,05 |
1,20 |
150 |
81 |
4 |
|
60 |
230 |
1,85 |
265 |
1,85 |
0,98 |
136 |
70 |
5 |
|
80 |
230 |
1,60 |
200 |
1,60 |
0,76 |
116 |
51 |
6 |
|
100 |
230 |
1,30 |
130 |
1,30 |
0,54 |
92 |
35 |
7 |
|
120 |
230 |
0,90 |
65 |
0,90 |
0,32 |
62 |
20 |
8 |
|
140 |
230 |
0,50 |
20 |
0,50 |
0,16 |
30 |
10 |
9 |
|
160 |
230 |
0 |
5 |
0,20 |
0,04 |
0 |
0 |
10 |
|
180 |
230 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
RL |
0 |
230 |
1,65 |
220 |
1,65 |
1,16 |
170 |
84 |
2 |
|
20 |
230 |
1,55 |
195 |
1,55 |
1,08 |
168 |
76 |
3 |
|
40 |
230 |
1,40 |
160 |
1,40 |
0,92 |
160 |
66 |
4 |
|
60 |
230 |
1,25 |
125 |
1,25 |
0,78 |
148 |
56 |
5 |
|
80 |
230 |
0,95 |
75 |
0,95 |
0,54 |
124 |
39 |
6 |
|
100 |
230 |
0,70 |
40 |
0,70 |
0,36 |
100 |
26 |
7 |
|
120 |
230 |
0,40 |
15 |
0,40 |
0,2 |
70 |
14 |
8 |
|
140 |
230 |
0 |
5 |
0 |
0,08 |
20 |
5 |
9 |
|
160 |
230 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,5 |
10 |
|
180 |
230 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
RL+Do |
0 |
230 |
1,60 |
240 |
1,60 |
1,04 |
162 |
102 |
2 |
|
20 |
230 |
1,50 |
220 |
1,50 |
0,94 |
160 |
96 |
3 |
|
40 |
230 |
1,35 |
180 |
1,35 |
0,80 |
150 |
84 |
4 |
|
60 |
230 |
1,15 |
130 |
1,15 |
0,62 |
136 |
70 |
5 |
|
80 |
230 |
0,90 |
85 |
0,90 |
0,44 |
116 |
54 |
6 |
|
100 |
230 |
0,65 |
45 |
0,65 |
0,28 |
94 |
38 |
7 |
|
120 |
230 |
0,37 |
20 |
0,37 |
0,16 |
62 |
22 |
8 |
|
140 |
230 |
0 |
5 |
0 |
0,06 |
30 |
10 |
9 |
|
160 |
230 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
10 |
|
180 |
230 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3. Wzory do obliczeń
Współczynnik kształtu napięcia:
Współczynnik kształtu prądu:
Współczynnik mocy:
gdzie: S = U1 I1
4. Tablice obliczeń
R |
||||||
Lp. |
ၡz ဠ |
Ud/Ud0 |
U/Umax |
kku |
kki |
λ |
- |
ဠဠူel |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
0 |
1 |
1 |
1,62 |
1,53 |
0,721 |
2 |
20 |
0,95 |
0,98 |
1,66 |
1,6 |
0,708 |
3 |
40 |
0,81 |
0,93 |
1,85 |
1,71 |
0,679 |
4 |
60 |
0,7 |
0,84 |
1,94 |
1,89 |
0,623 |
5 |
80 |
0,51 |
0,72 |
2,27 |
2,11 |
0,543 |
6 |
100 |
0,35 |
0,57 |
2,63 |
2,41 |
0,435 |
7 |
120 |
0,2 |
0,38 |
3,1 |
2,81 |
0,314 |
8 |
140 |
0,1 |
0,19 |
3 |
3,13 |
0,174 |
9 |
160 |
0 |
0 |
- |
5 |
- |
10 |
180 |
0 |
0 |
- |
- |
- |
RL |
||||||
Lp. |
ၡz ဠ |
Ud/Ud0 |
U/Umax |
kku |
kki |
λ |
- |
ဠဠူel |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
0 |
1 |
1 |
2,02 |
1,42 |
0,58 |
2 |
20 |
0,9 |
0,99 |
2,21 |
1,44 |
0,547 |
3 |
40 |
0,79 |
0,94 |
2,42 |
1,52 |
0,497 |
4 |
60 |
0,67 |
0,87 |
2,64 |
1,6 |
0,435 |
5 |
80 |
0,46 |
0,73 |
3,18 |
1,76 |
0,343 |
6 |
100 |
0,31 |
0,59 |
3,85 |
1,94 |
0,248 |
7 |
120 |
0,17 |
0,41 |
5 |
2 |
0,163 |
8 |
140 |
0,06 |
0,12 |
4 |
0 |
- |
9 |
160 |
0,01 |
0 |
0 |
- |
- |
10 |
180 |
0 |
0 |
- |
- |
- |
RL + D0 |
||||||
Lp. |
ၡz ဠ |
Ud/Ud0 |
U/Umax |
kku |
kki |
λ |
- |
ဠဠူel |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
0 |
1 |
1 |
1,59 |
1,54 |
0,652 |
2 |
20 |
0,94 |
0,99 |
1,67 |
1,6 |
0,638 |
3 |
40 |
0,82 |
0,93 |
1,79 |
1,69 |
0,58 |
4 |
60 |
0,69 |
0,84 |
1,94 |
1,85 |
0,491 |
5 |
80 |
0,53 |
0,72 |
2,15 |
2,05 |
0,411 |
6 |
100 |
0,37 |
0,58 |
2,47 |
2,32 |
0,301 |
7 |
120 |
0,22 |
0,38 |
2,82 |
2,31 |
0,235 |
8 |
140 |
0,1 |
0,19 |
3 |
0 |
- |
9 |
160 |
0,02 |
0 |
0 |
- |
- |
10 |
180 |
0 |
0 |
- |
- |
- |
5. Wykresy charakterystyk
Legenda: ------- R ------- RL ------- RL+D0
Przebiegi zaobserwowane na oscyloskopie:
R RL RL+D0
Komutacja:
6. Komutacja
Ponieważ f = 50 [Hz] oraz cały okres to 3600, zatem μ = t * 50 * 360 [0/s]
Pomiary:
z obciążeniem indukcyjnością transformatora: t = 0,5 [ms] μ = 90
bez obciążenia indukcyjnością transformatora: t = 0,1 [ms] μ = 1,80
7. Uwagi i wnioski
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z zasadą działania jednofazowych tyrystorowych układów prostownikowych. Na oscyloskopie oglądaliśmy przebiegi napięć i prądów dla obciążeń R, RL i RL z diodą odcinającą D0 oraz dokonaliśmy pomiaru prądów, napięć i mocy w danym układzie.
Na schemacie pomiarowym użyte były dwa amperomierze mierzące prąd na wyjściu układu. Jeden z nich mierzył wartość średnią prądu, a drugi wartość skuteczną. Kąt załączania zmienialiśmy w przedziale od 0 do π za pomocą potencjometru, który najpierw wyskalowaliśmy na podstawie obserwacji na oscyloskopie.
Z załączonych przebiegów z oscyloskopu możemy zaobserwować zachowanie napięcia w zależności od obciążenia. Przy obciążeniu RL widać, że tyrystor przewodzi również przez chwilę napięcie ujemne. Jest to spowodowane oddawaniem prądu zgromadzonego przez cewkę. Po dołączeniu diody odcinającej pozbywamy się tej części przebiegu.
Z uzyskanych pomiarów wyznaczyliśmy następujące zależności od kąta ၡz:
stosunek Ud / Ud0
stosunek U / Umax
współczynnik kształtu napięci kku oraz kształtu prądu kki
współczynnik mocy λ
Pomiary owe można porównać na załączonych wykresach.
Zbadaliśmy również zjawisko komutacji w danym układzie i wyznaczyliśmy kąt komutacji przy obciążeniu indukcyjnością transformatora, oraz bez indukcyjności. Zgodnie z przewidywaniami zaobserwowaliśmy, że kąt komutacji jest znacznie większy przy obciążeniu indukcyjnością