Программа работы

вариант	Rн;Ом	Lн;Гн	α;рад	tимп;с	Iимп;А

1. Снять и рассчитать характеристики фазового управления контактора при активной и активно-индуктивной нагрузках:

А) зависимость действующего и среднего тока через тиристор от угла задержки включения α в одном из плеч моста;

Б) зависимость действующего тока в диагонали моста от угла задержки включения тиристоров;

В) зависимость действующего тока и напряжения в нагрузке от угла задержки включения тиристоров;

2. При заданном угле задержки α снять осциллограммы:

А) питающего напряжения схемы;

Б) напряжения в нагрузке;

В) кривую тока в нагрузке;

3. При заданных параметрах управляющих импульсов (длительность и амплитуда) и угле задержки включения тиристоров α определить минимальный ток нагрузки, при котором контактор устойчиво находится во включенном состоянии.

4. Экспериментально определить минимальную длительность управляющих импульсов, обеспечивающих устойчивое включение контактора при заданном угле задержки включения тиристоров α и заданной амплитуде.

В отчете должны быть представлены:

А) принципиальная схема установки для проведения исследований;

Б) экспериментальные и теоретические зависимости фазового управления контактором в таблицах и графическом виде;

В) осциллограммы кривых тока и напряжений для различных значений угла задержки α;

Г) значения длительности управляющих импульсов, при которой обеспечивается устойчивое включенное состояние контактора при заданной амплитуде;

Д) минимальный ток удержания тиристоров при заданном значении угла α;

Е) экспериментальная и теоретическая регулировочная характеристика контактора при активной и активно-индуктивной нагрузках;

Ж) анализ полученных результатов.

Методика проведения исследований

Вариант 1

1. Кликните кнопку «Лаб. установка» и ознакомьтесь с виртуальной схемой установки. Шунты К31 и RS2 служат для вывода на осциллограф значений токов тиристора и нагрузки.

2. Кликните кнопку «Сеть» и горизонтальными прокрутками установите максимальные длительность и амплитуду импульсов управления. Кнопками 1, 2 и 3 в позиции «Режим» блока управления (БУ) выбирается, соответственно, длительный, повторно-кратковременный и кратковременный режимы, которые запускаются кнопкой «Старт», а останавливаются кнопкой «Стоп».

3. Замкните оба ключа Q, шунтируя U и моделируя тем самым активную нагрузку.

4. Кликните кнопку 1 в позиции «Режим», а затем кнопку «Старт». Для вывода на экран осциллографа, какого - либо параметра следует кликнуть по соответствующему гнезду (А, В, С, D, Е) в позиции «Каналы».

5. Изменяя горизонтальной прокруткой фазу импульсов управления, по показаниям измерительных приборов снимите характеристику фазового управления контактором.

6. Заполните соответствующую таблицу в отчете и сопоставьте экспериментальные и расчетные данные. Постройте характеристики фазового управления контактором. Графики строятся кликами по координатной сетке после выбора цвета графика командной кнопкой 0, расположенной справа от координатной сетки. Неправильные действия отменяются кнопкой «. Занесите в отчет одну из осциллограмм фазового управления, для чего кликните кнопку «Занести в отчет».

7. Определите минимальный ток нагрузки, при котором контактор устойчиво находится во включенном состоянии. Величину тока нагрузки изменяйте горизонтальной прокруткой сопротивления R_H. Полученные данные занесите в отчет.

8. При заданной амплитуде импульса управления определите его минимальную длительность, обеспечивающую устойчивое включение контактора. Полученные данные занесите в отчет.

9. По заданию преподавателя разомкните один или два ключа Q, включая индуктивность Lн нагрузки. Проделайте п. 5 и 6 для активно-индуктивного характера нагрузки.

10. В процессе выполнения работы можно обратиться порядку проведения работы и бланку отчета, кликнув соответствующую кнопку в меню.

11. По завершению экспериментов кликните кнопку «Отчет». Заполните отчет по лабораторной работе. В разделе «Результаты эксперимента» заполните таблицы, окна, постройте графики, проанализируйте результаты и сформулируйте выводы.

12. Кликните кнопку «Создать отчет» и сохраните файл отчета в компьютере.

13. Завершите работу закрытием рабочего окна.

14. Распечатайте оформленный отчет.

Вариант 2

Основная часть программы исследований предусматривает проведение измерений и визуальное наблюдение электрических параметров с помощью электронного осциллографа на экране ноутбука. Перед началом работы следует включить осциллограф, подключить его к ноутбуку, запустить соответствующее программное обеспечение. Для работы на осциллографе необходимо изучить инструкцию по эксплуатации осциллографа АСК3116, приведенную в приложении 1.

Проверку включения схемы в различных режимах работы производят при максимальных длительности и амплитуде управляющих импульсов и угле проводимости тиристоров, близким к 180˚. Практически это осуществляется установкой регулировочных ручек «Длительность» и «Амплитуда» в крайнее правое положение, а ручки «Фаза» - в крайнее левое положение.

Экспериментальные исследования фазового управления контактором при активной нагрузке проводят при длительном режиме работы схемы. Для этого необходимо подключить контактор на активную нагрузку, соединив клеммы Х1 и Х2. Канал «А» осциллографа подключить к XS1, для снятия напряжения сети (однократное измерение), канал «Б» подключить к XS4, для контроля тока в нагрузке. Для снятия кривой напряжения в нагрузке необходимо подключить канал «А» к XS3. Синхронизацию осциллографа соединить с XS6 (синхронизация по напряжению сети). При обработке экспериментальных данных необходимо учесть, что разъемы XS1 и XS3 подключены через делитель 1/10. Показания приборов снимают при различных значениях угла задержки α, необходимо снять не менее шести экспериментальных точек.

Для снятия каждой точки необходимо:

- подготовить к измерениям осциллограф: для канала «А» диапазон 5 в/д, для канала «В» 2 в/д, коэффициент развертки 5 мс/д, источник синхронизации канал «Е»;

- подключить амперметр к S1;

- выставить необходимый предполагаемый угол задержки, для этого курсор L установить на основном графике осциллографа в нуле напряжения сети, курсор К необходимо передвигать по основному графику контролируя разность L-K на панели измерений во вкладке время. Зафиксировать значение L-K, далее необходимо перевести время в радианы, учитывая частоту напряжения сети. Курсоры не перемещать до следующей точки измерения. Зафиксировать результат в таблицу;

- запустить установку нажатием «Старт»;

- проверить наличие сигнала на осциллографе и амперметре;

- выставить заданный угол задержки включения тиристоров, изменяя положение ручки «Фаза», при этом точка начала протекания тока в нагрузке должна совпадать с курсором К.

- снять показания амперметра в тиристоре;

- снять показания амперметра в диагонали и в нагрузке контактора;

- сохранить временные диаграммы сигналов осциллографа, для этого зайдите в меню Файл главной панели и выберите «Запись данных в файл».

- для снятия временной диаграммы напряжения в нагрузке необходимо подключить канал «А» осциллографа к разъему XS3, сохранить осциллограмму;

- сохраненные временные диаграммы для последующей обработки необходимо конвертировать в формат.csv (текстовые файлы данных), для этого необходимо зайти в меню файл «конвертор aul-файлов», указать путь к сохраненным данным, выбрать конвертируемый файл и выбрать запись данных в файл в соответствующем формате.

- выключить контактор нажатием кнопки «Стоп»;

- перейти к измерению следующей точки.

По завершению опыта измерить активное сопротивление нагрузки.

L-K	α	Iср.т	Iнагр	Iт	Iдиаг
c	рад	дел	А	дел	А	дел	А	дел	А

Для определения длительности управляющего сигнала обеспечивающего устойчивого включения контактора при заданной амплитуде необходимо:

Подготовить к измерениям осциллограф: для канала «А» диапазон 2 в/д, для канала «В» 2 в/д, коэффициент развертки 2 мс/д, источник синхронизации канал «Е»;

- соединить Х1 и Х2;

-подключить канал «А» к XS2, для визуального наблюдения управляющего импульса;

-подключить канал «Б» к XS4, для контроля тока в нагрузке;

- подключить канал синхронизации осциллографа к XS6;

-установить заданный угол задержки α;

-эксперимент проводить в длительном режиме работы схемы;

-определить минимальную длительность импульса при заданной амплитуде, зафиксировать результаты;

Минимальный ток нагрузки, при котором контактор удерживается во включенном состоянии, определяют при заданном угле задержки α в длительном режиме работы. Для этого необходимо подключить контактор на третью нагрузку, соединив Х1 и Х4, канал «А» подключить к XS1, канал «Б» осциллографа включить в ХS5, амперметр подключить к S3. Подготовить к измерениям осциллограф: для канала «А» диапазон 5 в/д, для канала «В» 100 мв/д, коэффициент развертки 5 мс/д, источник синхронизации канал «А», выставить заданный угол задержки.

Величину тока плавно уменьшают изменением сопротивления нагрузки и контролируют амперметром и одновременно ведут визуальное наблюдение за процессом включения тиристоров по кривой тока в нагрузке с помощью осциллографа. Показания приборов снимают в момент, предшествующий резкому уменьшению тока до нуля. По завершению опыта измерить активное сопротивление нагрузки.

Экспериментальные исследования фазового управления контактором при активно-индуктивной нагрузке проводят при длительном режиме работы схемы. Для снятия характеристик необходимо подключить контактор на индуктивную нагрузку, для этого нужно соединить гнезда Х1 и Х3. Разъемы осциллографа подключать в XS3 для снятия напряжения на нагрузке и XS4 для снятия тока в нагрузке. Амперметр нужно включать в гнезда S1, S2, S3 для измерения действующих и средних значений на одном из тиристоров, в диагонали моста и в нагрузке соответственно. Показания приборов снимаем для различных углов проводимости β, не менее шести точек измерений. Результаты заносятся в таблицу 1.

Для снятия каждой точки необходимо:

- подготовить к измерениям осциллограф: для канала «А» диапазон 5 в/д, для канала «В» 500 мв/д, коэффициент развертки 5 мс/д, источник синхронизации канал «А»;

- подключить амперметр к S1;

- запустить установку нажатием «Старт»;

- проверить наличие сигнала на осциллографе и амперметре;

- для определения критического угла, необходимо изменить фазовый угол, так что бы на экране осциллографа конец импульса тока через один тиристор совпал с началом тока через второй;

- определить угол задержки для этого курсор L установите в нуле напряжения сети, курсор К в точку начала протекания тока через тиристор. Зафиксировать значение L-K, далее необходимо перевести время в радианы, учитывая частоту напряжения сети. Курсоры не перемещать до следующей точки измерения. Зафиксировать результат в таблицу;

- снять показания амперметра в тиристоре;

- снять показания амперметра в диагонали и в нагрузке контактора;

- сохранить временные диаграммы сигналов осциллографа;

- сохраненные временные диаграммы для последующей обработки необходимо конвертировать в формат.csv (текстовые файлы данных;

- выключить контактор нажатием кнопки «Стоп»;

- перейти к измерению следующей точки.

По завершению опыта измерить активное и индуктивное сопротивление нагрузки.

Контрольные вопросы

Тесты