NÁVODY NA MERACIE CVIČENIA Z VÝKONOVEJ ELEKTRONIKY

Σχετικά έγγραφα
Katedra elektrotechniky a mechatroniky FEI-TU v Košiciach NÁVODY NA CVIČENIA Z VÝKONOVEJ ELEKTRONIKY. Jaroslav Dudrik

3. Striedavé prúdy. Sínusoida

Laboratórna práca č.1. Elektrické meracie prístroje a ich zapájanie do elektrického obvodu.zapojenie potenciometra a reostatu.

UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č.7. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania. Ing. Alžbeta Kršňáková

Meranie na jednofázovom transformátore

1. Určenie VA charakteristiky kovového vodiča

MERANIE OSCILOSKOPOM Ing. Alexander Szanyi

UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č.2. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania. Ing. Alžbeta Kršňáková

ELEKTROTECHNIKA zoznam kontrolných otázok na učenie toto nie sú skutočné otázky na skúške

MOSTÍKOVÁ METÓDA 1.ÚLOHA: 2.OPIS MERANÉHO PREDMETU: 3.TEORETICKÝ ROZBOR: 4.SCHÉMA ZAPOJENIA:

Model redistribúcie krvi

STRIEDAVÝ PRÚD - PRÍKLADY

UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č.8. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania. Ing. Alžbeta Kršňáková

MERANIE OPERAČNÝCH ZOSILŇOVAČOV

OBSAH TEMATICKÉHO CELKU

Matematika Funkcia viac premenných, Parciálne derivácie

UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č. 11. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania. Ing. Alžbeta Kršňáková

KATEDRA DOPRAVNEJ A MANIPULAČNEJ TECHNIKY Strojnícka fakulta, Žilinská Univerzita

Fyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM. Praktikum z elektroniky

UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č.5. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania. Ing. Alžbeta Kršňáková

Elektrotechnika 2 riešené príklady LS2015

Slovenska poľnohospodárska univerzita v Nitre Technická fakulta

UČEBNÉ TEXTY. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Meranie a diagnostika. Meranie snímačov a akčných členov

1. Limita, spojitost a diferenciálny počet funkcie jednej premennej

1. písomná práca z matematiky Skupina A

Obvod a obsah štvoruholníka

Stredná priemyselná škola Poprad. Výkonové štandardy v predmete ELEKTROTECHNIKA odbor elektrotechnika 2.ročník

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

MERANIE NA TRANSFORMÁTORE Elektrické stroje / Externé štúdium

RIEŠENIE WHEATSONOVHO MOSTÍKA

Komplexné čísla, Diskrétna Fourierova transformácia 1

Kontrolné otázky na kvíz z jednotiek fyzikálnych veličín. Upozornenie: Umiestnenie správnej a nesprávnych odpovedí sa môže v teste meniť.

Matematika prednáška 4 Postupnosti a rady 4.5 Funkcionálne rady - mocninové rady - Taylorov rad, MacLaurinov rad

ELEKTRICKÉ MERANIA PRACOVNÝ ZOŠIT

Rozsah akreditácie 1/5. Príloha zo dňa k osvedčeniu o akreditácii č. K-003

Vlastnosti regulátorov pri spätnoväzbovom riadení procesov

M6: Model Hydraulický systém dvoch zásobníkov kvapaliny s interakciou

1. laboratórne cvičenie

Odporníky. 1. Príklad1. TESLA TR

UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č.9. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania. Ing. Alžbeta Kršňáková

Úloha č. 8: Meranie výkonu v 3-fázovom obvode

Ohmov zákon pre uzavretý elektrický obvod

DIGITÁLNY MULTIMETER AX-100

,Zohrievanie vody indukčným varičom bez pokrievky,

Fyzikální praktikum II

Elektrický prúd v kovoch

MERANIE NA IO MH7493A

Jednotkový koreň (unit root), diferencovanie časového radu, unit root testy

Pasívne prvky. Zadanie:

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

u R Pasívne prvky R, L, C v obvode striedavého prúdu Činný odpor R Napätie zdroja sa rovná úbytku napätia na činnom odpore.

Transformátory 1. Obr. 1 Dvojvinuťový transformátor. Na Obr. 1 je naznačený rez dvojvinuťovým transformátorom, pre ktorý platia rovnice:

Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ M A T E M A T I K A

2 Chyby a neistoty merania, zápis výsledku merania

Úloha č. 4: Meranie základných parametrov striedavého obvodu

Úloha. 2: Meranie maximálnej hodnoty

M8 Model "Valcová a kužeľová nádrž v sérií bez interakcie"

Analýza poruchových stavov s využitím rôznych modelov transformátorov v programe EMTP-ATP

MERANIE ČÍSLICOVÝCH INTEGROVANÝCH OBVODOV Ing. Alexander Szanyi

ELEKTROTECHNICKÉ PRAKTIKUM (Návody na cvičenia)

UČEBNÉ TEXTY. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť. Vzdelávacia oblasť:

Pracovný zošit pre odborný výcvik

7. FUNKCIE POJEM FUNKCIE

UČEBNÉ TEXTY. Pracovný zošit č.12. Moderné vzdelávanie pre vedomostnú spoločnosť Elektrotechnické merania. Ing. Alžbeta Kršňáková

1. Vlastnosti pohonov s DC motormi, základné štruktúry výkonových častí

REZISTORY. Rezistory (súčiastky) sú pasívne prvky. Používajú sa vo všetkých elektrických

Cvičenia z elektrotechniky II

Úloha č. 9: Meranie jalového výkonu v 3-fázovom obvode

Úloha. 7: Meranie výkonu v 1-fázovom obvode

Start. Vstup r. O = 2*π*r S = π*r*r. Vystup O, S. Stop. Start. Vstup P, C V = P*C*1,19. Vystup V. Stop

OTÁZKY SKÚŠKA z TE 2

Strana 1/5 Príloha k rozhodnutiu č. 544/2011/039/5 a k osvedčeniu o akreditácii č. K-052 zo dňa Rozsah akreditácie

a = PP x = A.sin α vyjadruje okamžitú hodnotu sínusového priebehu

1. VZNIK ELEKTRICKÉHO PRÚDU

ARMA modely čast 2: moving average modely (MA)

Digitálny multimeter AX-572. Návod na obsluhu

Riadenie elektrizačných sústav

Z O S I L Ň O V A Č FEARLESS SÉRIA D

Ekvačná a kvantifikačná logika

1. OBVODY JEDNOSMERNÉHO PRÚDU. (Aktualizované )

ŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE

ZADANIE 1_ ÚLOHA 3_Všeobecná rovinná silová sústava ZADANIE 1 _ ÚLOHA 3

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

Riešenie rovníc s aplikáciou na elektrické obvody

DIGITÁLNY MULTIMETER AX-101B NÁVOD NA OBSLUHU

Fyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM. Praktikum z elektroniky

3. Meranie indukčnosti

1. Oboznámte sa so základnými vlastnosťami a s katalógovými parametrami predložených stabilizačných diód.

DIGITÁLNY MULTIMETER AX-588B

Súčtové vzorce. cos (α + β) = cos α.cos β sin α.sin β cos (α β) = cos α.cos β + sin α.sin β. tg (α β) = cotg (α β) =.

1. MERANIE VÝKONOV V STRIEDAVÝCH OBVODOCH

Matematika 2. časť: Analytická geometria

14 NAPÁJACIE ZDROJE. Výstupné napätie Jednosmerné. Obr Štyri základné skupiny zapojení napájacích zdrojov

Elektrotechnické meranie III - teória

POLOVODIČOVÉ DIÓDY. Polovodičové diódy využívajú priechod PN a jeho vlastnosti.

Priezvisko: Ročník: Katedra chemickej fyziky. Krúžok: Meno: Dátum cvičenia: Dvojica:

4. Presluchy. R l1. Obr. 1. Dva vodiče nad referenčnou rovinou

Cvičenia z elektrotechniky I

HASLIM112V, HASLIM123V, HASLIM136V HASLIM112Z, HASLIM123Z, HASLIM136Z HASLIM112S, HASLIM123S, HASLIM136S

KATALÓG KRUHOVÉ POTRUBIE

Transcript:

Katedra elektrotechniky a mechatroniky FEI-TU v Košiciach NÁVODY NA MERACIE CVIČENIA Z VÝKONOVEJ ELEKTRONIKY Jaroslav Dudrik Košice, február 05

SPÍNACIE VLASTNOSTI TRANZISTORA IGBT a MOSFET Úlohy: A) Spínacie vlastnosti IGBT.) Pri zvolenom prúde kolektora I C (napr. A) zistite veľkosť zapínacieho času a jeho zložiek. Zakreslite priebeh u GE a i C..) Sledujte vypínací proces tranzistora. Odčítajte veľkosť vypínacieho času a jeho zložiek. Zakreslite priebeh u GE a i C. 3.) Sledujte vplyv zmeny odporov v obvode hradla (pomocou zmeny odporu v kolektore koncového stupňa generátora) na veľkosť zapínacích a vypínacích časov. 4.) Porovnajte výsledky medzi IGBT a MOSFET a vyslovte závery o ich spínacích vlastnostiach. Schéma zapojenia (Úloha A): A GI U CC R G R Z L Z VD OSC. T T R G R G3 R G4 G u GE + C E VT u CE + U Osc. -U CC i G - R EG R EC i C -

B) Spínacie vlastnosti MOSFET.) Pri zvolenom prúde kolektora I D (max. 5 A) a rezistore R on zmerajte veľkosť zapínacieho času t on a jeho zložiek t d(on) a t r..) Zistite vplyv veľkosti rezistora R on na zapínací čas tranzistora. 3.) Sledujte vypínací proces MOSFET (priebehy napätí u GS a u DS ), pri nastavenom prúde kolektora I D a rezistore R off. Odčítajte veľkosť vypínacieho času t off a jeho zložiek t d(off) a t f. 4.) Zistite vplyv veľkosti rezistora R off na vypínací čas tranzistora. 5.) Zistite tvar prúdu hradla i G a určte jeho maximálnu hodnotu pri zapínaní a vypínaní pre minimálne hodnoty rezistora R on a R off. Schéma zapojenia (Úloha B): A + U CC R Z T R on[] R on[] L Z VD Generátor impulzov GI T R on[n] R off[] R off[] G u GS + D S u DS + VT U R off[n] Osc. i G - R SG R SD i D - Literatúra: Dudrik, J.: Prednášky z Výkonovej elektroniky. Timko, J., Dudrik, J.: Elektrické pohony a výkonová elektronika, TU Košice, 99.

JEDNOFÁZOVÝ JEDNOIMPULZOVÝ RIADENÝ USMERŇOVAČ S R-L ZÁŤAŽOU, BEZ A S NULOVOU DIÓDOU Úloha: Jednofázový jednoimpulzový riadený usmerňovač s R-L záťažou, bez a s nulovou diódou.) Zapojte a uveďte do činnosti univerzálne zapojenie -fázového jednoimpulzového riadeného usmerňovača podľa schémy..) Na jednofázovom jednoimpulzovom riadenom usmerňovači bez nulovej diódy s R záťažou osciloskopicky presledujte záťažné veličiny u d a i d. Porovnajte tvary týchto veličín pri rôznych uhloch riadenia α. 3.) Nastavte α = 45º. Pridávajte postupne čoraz väčšiu induktívnu zložku do záťaže a pozorujte ako sa časový priebeh prúdu stále viac odchyľuje od priebehu napätia. Všímajte si, ako v priebehu napätia u d pribúda čoraz väčší úsek zo zápornej periódy. Pri dostatočnej časovej konštante záťaže skúmajte vplyv uhla riadenia na tvar prúdu i d a na veľkosť uhla vypnutia α. Analyticky vysvetlite, prečo sa priebehy napätia na tyristore u v a napätia na záťaži u d navzájom musia dopĺňať do sínusovky. 4.) Nastavte nasledujúce parametre: U v = 50 V, α = 45º, R = 7 Ω, L = 600 mh. Zmerajte strednú a efektívnu hodnotu napätia a prúdu na záťaži a odčítajte pomocou osciloskopu príslušný uhol vypnutia α. Vypočítajte činiteľ tvaru napätia a prúdu záťaže. Vysvetlite rozdiel. 5.) Zmerajte ako sa zmení činiteľ tvaru napätia a prúdu záťaže, keď sa pri rovnakých parametroch ako v predchádzajúcom bode 4.) pripojí nulová dióda. 6.) Presledujte, aký vplyv na pozorované priebehy má zmena uhla riadenia usmerňovača. 7.) Zmenou časovej konštanty záťaže prejdite z OPP do ONP, resp. opačne. Presvedčte sa, že pri ohmickej záťaži sa nulová dióda neuplatní.

Schéma zapojenia: GHI 0V 50Hz T 50V V A de u d + A d L V de V d R ND N R V R d i V - Osc i d + R ND i ND - Literatúra: Oetter, J.: Výkonová elektronika, Návody na cvičenia, Alfa, Košice, 98. Dudrik, J.: Prednášky z Výkonovej elektroniky. Timko, J., Dudrik, J.: Elektrické pohony a výkonová elektronika, TU Košice, 99.

JEDNOFÁZOVÝ JEDNOIMPULZOVÝ RIADENÝ USMERŇOVAČ S R-L ZÁŤAŽOU, BEZ A S NULOVOU DIÓDOU SIMULÁCIA Úloha: Jednofázový jednoimpulzový riadený usmerňovač s R-L záťažou, bez a s nulovou diódou simulácia.) Zistite priebehy u d, i d a napätia na tyristore u VT pri R záťaži. Sledujte uvedené priebehy pri rôznych uhloch fázového riadenia α..) Nastavte uhol α na hodnotu 45º a pridajte do záťaže malú indukčnosť (L = 50 mh). Sledujte vplyv indukčnosti na priebehy daných veličín. Zvýšte hodnotu indukčnosti a sledujte zmeny. 3.) Nastavte nasledujúce parametre: U S = 50 V, α = 45º, R = 7 Ω, L = 600 mh. Zistite stredné hodnoty U d, I d, efektívne hodnoty U de, I de, a uhol vypnutia α. Porovnajte tieto výsledky s nameranými na reálnom usmerňovači. 4.) Do zapojenia pridajte nulovú diódu. Sledujte priebehy získané simuláciou na usmerňovači a porovnajte ich s teoretickými. 5.) Prejdite do oblasti prerušovaných prúdov znížením indukčnosti v záťaži a sledujte u d, i d. Sledované porovnajte s teoretickými priebehmi. 6.) Pridajte rozptylovú indukčnosť L σ = mh do série s napájacím zdrojom. Sledujte komutáciu medzi tyristorom a nulovou diódou. Zistite veľkosť komutačného uhla. 7.) Porovnajte priebehy získané pri reálnom a simulačnom zapojení usmerňovača a zanalyzujte rozdiely. Simulačná schéma zapojenia: CS9- PARAMETERS: Lsig p Us VT VOFF = 0 VAMPL = 70.7 FREQ = 50 Rghi 360 GHI V = 0 V = 5 TR = 0n TF = 0n PER = 0m PW = m TD = {0m*(ALFA/360)} ND BYV7-00 Rz {R} Lz {L} Rf ilt 5k R = 0 L = p ALFA = 0 0

JEDNOFÁZOVÝ STRIEDAVÝ MENIČ NAPÄTIA Úloha: Jednofázový striedavý menič napätia.) Zapojte striedavý menič podľa schémy. Uveďte menič do činnosti pri čisto ohmickej záťaži a osciloskopicky sledujte súčasne priebeh záťažného prúdu i z a napätia na záťaži u z. Preskúmajte tvary týchto veličín pri riadení meniča v plnom rozsahu α..) Nastavte uhol riadenia medzi 45º až 90º a pridávajte do obvodu záťaže čoraz väčšiu indukčnosť. Pozorujte, aké zmeny nastanú v priebehu napätia u z a ako sa priebeh prúdu i z čoraz viac odlišuje od priebehu u z. Pre dva zvolené parametre α, R, L zmerajte U ze, I ze, α a zapíšte ich. 3.) Pri dostatočne veľkej časovej konštante v záťaži presledujte tvary napätia a prúdu v záťaži pri zmenách uhla riadenia α. Overte si, že je rozsah riadenia pri R L záťaži meniča zdola obmedzený hodnotou ϕ. Pozorujte ako sa tvar prúdu pri zmenšovaní α až na hodnotu α min stáva sínusovkou posunutou voči napätiu o uhol ϕ. Zmerajte osciloskopicky uhol α min = ϕ a udajte číselnú hodnotu pomeru X L /R i časovej konštanty. 4.) Pri ohmickej záťaži pre α = 0º nastavte efektívnu hodnotu prúdu I ze0 = A. Súčasne zmerajte efektívnu hodnotu napätia U ze0. Potom pomocou osciloskopu nastavujte uhol riadenia α od 0º až do 80º, skokovite po 8º. Pri každom nastavenom uhle riadenia zmerajte efektívnu hodnotu záťažného prúdu I zeα. 5.) Vypočítajte veličinu a nam = (I zeα /I ze0 ) potrebnú pre zostrojenie riadiacej charakteristiky striedavého meniča napätia. Nameranú riadiacu charakteristiku (závislosť a nam = f(α ) ) vykreslite vo forme grafu. 6.) Do toho istého grafu vykreslite iným druhom čiary riadiacu charakteristiku získanú výpočtom podľa vzťahu pre a vyp = f(α ), ktorý je uvedený v závere.

Schéma zapojenia: GHI 0V 50Hz T 50V VT u z + A ze VT L V ze R N R z Osc i z + Užitočné vzorce:. R U I ze0 = ze0 R tg. L =. α min ; τ = L ω R, kde U ze0, I ze0 sú hodnoty pri α = 0º 3. Meraním sa parameter a určí nasledovne: 4. Výpočtom sa parameter a určí nasledovne: a nam a vyp I zeα =, I = ze0 a α sin. α + π. π I zeα nam = I ze0 Literatúra: Oetter, J.: Výkonová elektronika, Návody na cvičenia, Alfa, Košice, 98. Dudrik, J.: Prednášky z Výkonovej elektroniky. Timko, J., Dudrik, J.: Elektrické pohony a výkonová elektronika, TU Košice, 99.

JEDNOSMERNÝ ZNIŽOVACÍ IMPULZOVÝ MENIČ Úloha: Jednosmerný znižovací impulzový menič.) Zapojte znižovací jednosmerný impulzový menič podľa schémy..) Na znižovacom impulzovom meniči s R záťažou osciloskopicky presledujte záťažné veličiny u Z a i Z. 3.) Nastavte pomerný čas zapnutia striedu z = 0,5. Do záťaže pridávajte postupne čoraz väčšiu induktívnu zložku a pozorujte, ako sa časový priebeh prúdu i Z stále viac odchyľuje od priebehu napätia u Z. Sledujte prechod prúdu i Z do ONP. Zistite pri tom veľkosť ohmického odporu a indukčnosti v záťaži, a vypočítajte časovú konštantu τ = L/R. Analyticky vysvetlite, prečo sa priebehy u T (napätie na tranzistore) a u Z navzájom musia dopĺňať. 4.) Zistite, ako sa v ONP mení zvlnenie prúdu záťaže, v závislosti od: a) striedy z b) indukčnosti záťaže c) frekvencie 5.) Zistite vplyv činiteľov podľa bodu 4.) a); b); c) na prechod prúdu i Z z OPP do ONP a opačne. 6.) Do obvodu záťaže zapojte zdroj U i, ako zdroj protinapätia (U i > 0 V, t.j. v smere prúdu i Z ). O správnej polarite U i sa presvedčte pomocou voltmetra V i. Kotvu jednosmerného stroja JS pritom poháňajte pomocou indukčného motora AM. Veľkosť U i nastavujte zmenou uhlovej rýchlosti ω indukčného motora napájaného pomocou externého frekvenčného meniča. Sledujte výstupný prúd i Z a napätie u Z v ONP a v OPP. Sledujte vplyv zmeny veľkosti protinapätia U i na výstupný prúd i Z. 7.) Pri konštantnej striede z v rozsahu od 0 do, zmerajte pri zmene veľkosti protinapätia U i hodnoty prúdu I Z a napätia U Z, a zapíšte ich do tabuľky. Z nameraných hodnôt vykreslite zaťažovaciu charakteristiku meniča. V zaťažovacej charakteristike zakreslite hranicu medzi OPP a ONP.

Schéma zapojenia: u z + T A Z L U + = GRI ND i ND - R ND R T V Z R Z V i R U i JS i b U b ω = var. i T - Osc i Z + AM Literatúra: Dudrik, J.: Prednášky z Výkonovej elektroniky. Timko, J., Dudrik, J.: Elektrické pohony a výkonová elektronika, TU Košice, 99.