Материал: Lab 1

Лабораторна робота № 1

Мета роботи: дослідити роботу мостового широтно-імпульсного перетворювача з почерговим законом керування.

Модель для дослідження мостового широтно-імпульсного перетворювача (ШІП) з почерговим законом керування представлена на рисунку 1.

Вона містить:

– джерело постійної напруги (U = 240 В);

– активно-індуктивне навантаження (R, L);

– керовану протиЕРС в колі навантаження (Controlled Voltage Source);

– блок Multimeter для вимірювання струмів та навантажень в схемі;

– блок для вимірювання середнього значення струму живлення (Fourier I1(0));

– блок для вимірювання середнього значення струму навантаження (Fourier I(0));

– блок для вимірювання середнього значення напруги на навантаженні (Fourier U(0));

– блок для вимірювання середнього значення струму силового напівпровідникового модуля (FourierT(0));

– блок для вимірювання діючого значення струму силового напівпровідникового модуля (RMS Т);

– цифровий дисплей;

– блок для запису та подальшої обробки електромагнітних процесів (To Workspace);

– бібліотечний блок керування ШІП (Control system), що реалізує почергове керування;

– блоки Mux і Demux для збору та розподілу сигналів. Вікно налаштування параметрів транзисторного ШІП показано на рисунку 2.

Рисунок 1 – Модель для дослідження мостового широтно-імпульсного перетворювача

Рисунок 2 – Вікно налаштування параметрів транзисторного ШІП

Миттєві значення вимірюваних блоком змінних можна спостерігати в графічному вікні MATLAB (рисунок 3) при виконанні програми (лістинг 1).

Лістинг 1:

I1=Out(:,1);

I0=Out(:,2);

U0=Out(:,3);

IT=Out(:,4);

t=0:1e-5:499e-5;

subplot(3,1,1);

plot(t,U0);

grid on;

title('Load voltage');

subplot(3,1,2);

plot(t,I1,t,I0);

text(0.3e-3,180,'Transistir current');

grid on;

title('Source current,Load current');

subplot(3,1,3);

plot(t,IT),grid on;

title('Transistir current') xlabel('Time (s)');

Рисунок 3 – Миттєві значення вимірюваних блоком змінних в графічному вікні MATLAB

За результатами моделювання розраховуються та будуються основні характеристики ШІП:

– регулювальна характеристика ШІП UH = f(u_y) (рис. 4);

– зовнішня характеристика ШІП UН = f(I_Н) (рис. 5);

– енергетичні характеристики ШІП P1, PН = f(I_Н) (рис. 6);

– електромагнітні характеристики I1, IT0, IT(RMS) = f(I_Н) (рис. 7).

Рисунок 4 – регулювальна характеристика ШІП UH = f(u_y)

Рисунок 5 – зовнішня характеристика ШІП UН = f(I_Н)

Рисунок 6 – енергетичні характеристики ШІП P1, PН = f(I_Н)

Рисунок 7 – електромагнітні характеристики I1, IT0, IT(RMS) = f(I_Н)

Висновки:

У даній роботі ми досліджували віртуальну модель мостового ШІП. Навчилися складати схему, також за допомогою лістингу, отримали результати електромагнітних процесів в ШІП. Також зробили розрахунки основних характеристик ШІП, а саме:

– регулювальна характеристика;

– зовнішня характеристика;

– енергетичні характеристики;

– електромагнітні характеристики.