Работа с компьютерной моделью.

В ходе лабораторной работы необходимо выполнить:

- задать напряжение тяговой обмотки трансформатора U _т, опорное напряжение цепи нагрузки преобразователя U_оп, индуктивность входного реактора преобразователя L _р, в соответствии с вариантом задания (табл. 1);

- задать начальные значения напряжения U _м и угла фазового сдвига Y сигнала модуляции системы управления преобразователем;

- запустить процесс моделирования;

- открыть окна вывода результатов моделирования блоков осциллографов;

- настроить масштабы графиков;

- сохранить полученные результаты, после завершения исследования закрыть программу.

Таблица 1.

Варианты заданий

Номер варианта	Опорное напряжение нагрузки U оп,В	Напряжение тяговой обмотки U т,В	Индуктивность входного дросселя L р,Гн
1	2000	1000	0,005
2	2200	1100	0,01
3	2400	1200	0,015
4	2600	1300	0,005
5	2800	1400	0,01
6	3000	1500	0,015
7	3200	1600	0,005
8	2000	1200	0,01
9	2200	1300	0,015
10	2400	1400	0,005
11	2600	1500	0,01
12	2800	1600	0,015
13	3000	1700	0,005
14	3200	1800	0,01
15	2000	1400	0,015
16	2200	1500	0,005
17	2400	1600	0,01
18	2600	1700	0,015
19	2800	1800	0,005
20	3000	1900	0,01
21	3200	2000	0,015

 

Программа работы

5.1.Получить у преподавателя вариант задания на выполнение работы.

5.2.Изучить основные элементы силовой части компьютерной модели четырёхквадрантного преобразователя: тяговый трансформатор, входной индуктивный реактор, управляемый мост VT1-VT4, выходной сглаживающий фильтр C_ф, выходную цепь нагрузки с источником DC опорного напряжения U_оп , систему управления SAU транзисторными ключами преобразователя (генератор пилообразного тактирующего напряжения U_п, источник напряжения модуляции U_м, логические и релейные элементы формирования сигналов управления транзисторными модулями VT1-VT4), блоки регистрации результатов моделирования: блоки осциллографов 1 и 2, блоки гармонических анализаторов Fourier 1 и 2).

5.3. Произвести ввод параметров и переменных величин для основных элементов силовой части и системы управления компьютерной модели: опорное напряжение U _оп в цепи нагрузки емкостного фильтра C_ф, напряжение U _т тяговой обмотки трансформатора, индуктивность входного реактора L _р в  соответствии с вариантом задания, напряжение модуляции системы управления (U _м =2,8 В), угол фазового сдвига напряжения модуляции Y=0.

5.4.Инициировать пуск модели. Выделить в завершающей части процесса моделирования совмещенные осциллограммы тока и напряжения тяговой обмотки трансформатора, выходного тока а также напряжения модуляции (осциллограф 1). Отрегулировать масштаб по оси абсцисс так, чтобы на экране располагалось 2 периода изменения напряжения тяговой обмотки трансформатора. Зарегистрировать в табл. 2 амплитудное значение I _т(1)тmax и фазовый угол φ основной гармоники тока тяговой обмотки I _т, амплитудное значение основной гармоники входного напряжения преобразователя U_{q (1 ) max} а также угол фазового сдвига Y основной гармоники входного напряжения преобразователя. Результаты моделирования занести в таблицу 2 (строка 1.1). Осциллограммы сохранить в Word-файле, используя опцию «Print Sckrean»

5.5.Исследовать функциональную зависимость регулирования фазовых углов φ между основными гармониками тока I _т(1) и напряжения тяговой обмотки U _т(1) при увеличении углов фазового сдвига Y и при постоянной амплитуде напряжения модуляции U _м. Для этого повторить моделирование по п. 5.4, изменяя угол фазового сдвига Y напряжения модуляции U _м с шагом 10⁰, пока фазовый угол φ между током I _т и напряжением U _т тяговой обмотки не превысит величину 180⁰. Уточнить величину фазового сдвига Y при которой пока фазовый угол φ станет равным 180⁰. Пошаговые результаты моделирования занести в таблицу 2 (строки 1.2-1.8). Сохранить копии осциллограмм в Word-файле при наибольшем, промежуточном и нулевом значениях фазовых углов тока I _т относительно напряжения тяговой обмотки (φ»90⁰, φ»150⁰, φ»180⁰).

5.6.Исследовать функциональную зависимость амплитуды основной гармоники тока I _{т(1) max} тяговой обмотки от напряжения модуляции U _м при фазовых углах (φ»180⁰)  между током I _т(1) и напряжением тяговой обмотки U _т(1). Для этого повторить моделирование по п. 5.4 при дискретном уменьшении амплитуды напряжения модуляции U _{м max} от 2,8 В до 1,6 В с шагом 0,2 В  и коррекции углов фазового сдвига Y так, чтобы фазовый угол тока тяговой обмотки был равен 180⁰. Пошаговые результаты моделирования занести в таблицу 2 (строки 2.1-2.7). Сохранить копии осциллограмм в Word-файле при напряжения модуляции U _мmax =2,8, 2,2; 1,8 В.

5.7.Исследовать функциональную зависимость регулирования фазовых углов φ между основными гармониками тока I _т(1) и напряжения тяговой обмотки U _т(1) при увеличении углов фазового сдвига Y от 0 до 60⁰ и при постоянной амплитуде основной гармоники I _т(1)  тока тяговой обмотки трансформатора. Для этого повторить моделирование по п. 5.5, изменяя угол фазового сдвига Y напряжения модуляции U _м с шагом 10⁰ и одновременно корректируя напряжении модуляции так, чтобы амплитуда основной гармоники тока I _т(1) оставалась постоянной. Начальное значение амплитуды напряжения модуляции U _мmax задать равным 2,8 В. Пошаговое изменение угла фазового сдвига Y напряжения модуляции U _м выполнять до тех пор, пока фазовый угол φ между током I _т(1) и напряжением U _т(1) тяговой обмотки не достигнет 180⁰. При необходимости для конечного опыта надо уменьшить шаг изменения угол фазового сдвига Y. Пошаговые результаты моделирования занести в таблицу 2 (строки 3.1-3.7). Сохранить копии осциллограмм в Word-файле при наибольшем, промежуточном и нулевом значениях фазовых углов тока I _т(1) относительно напряжения тяговой обмотки (φ»90⁰, φ»150⁰, φ»180⁰).

Таблица 2

Результаты моделирования

№ опыта

Задать