Снабдување со електрична енергија

Документи

Л. Франгу: Напојувања, лабораториски водич, 2017 година

Лабораториски водич за снабдување со електрична енергија

Л. Франгу: Напојувања, лабораториски водич, 2017 година

Хартија 2: Карактеристика на оптоварување на нестабилизиран извор Цели на работата: - подигање на карактеристиката на оптоварувањето на изворот - приближување на карактеристиката со права линија, одредување на параметрите - истакнување на бранот и изобличување на примарната струја Потребни уреди: нестабилизиран извор, дигитален волтметар, милиамметар, променлив отпорник (или декадна кутија), галвански изолиран струен трансдуцер. Теоретски краток извештај

Стабилизираните извори имаат улога на испорака на напон со мали варијации, во однос на вознемирувачките флуктуации. Меѓу нарушувањата, најважни се: оптоварување, напојување и температура на околината. Обично, напојувањето на стабилизаторот се обезбедува од нестабилизиран извор, создавањето енергија може да дојде од: батерии, соларни панели, мрежен исправувач итн. Карактеристиката на оптоварување на овој извор (исто така наречена надворешна карактеристика) изразува зависност на напонот од струјата на оптоварување, за фиксни вредности на напонот на напојување и температурата на околината, променливите се Us и Is. Важно е за време на дизајнот, бидејќи резултира во крајност на нарушувањето што може да се појави на напојувањето на стабилизаторот (пример на стабилизатор на мрежата, на слика 1).

Слика 1: Напојување составено од нестабилизиран извор (трансформатор + исправувач + филтер) и стабилизатор

Слика 2: Мерно коло за карактеризација на изворот

За експериментално одредување на карактеристиката на оптоварување, се користи коло како оној на слика 2. За да се минимизира грешката во мерењето, претпоставивме дека волтметарот има многу висока внатрешна импеданса (електронскиот волтметар го исполнува ова барање), така што струјата апсорбирана од него е занемарлива. во споредба со струјата низ товарот. Ваквите мерки на претпазливост во врска со грешката воведена со методот на мерење мора да се преземат во извори што снабдуваат мали струи.

За анализа и дизајнирање, се користат поедноставени варијанти на карактеристиката на оптоварувањето. Наједноставната апроксимација е линеарна (графиконот е права линија), на која и се додава максимално дозволената вредност на струјата на оптоварување, доколку ова ограничување е потребно. Параметрите на линијата се наклонот и пресекот со оската на ордината. Неактивниот напон на изворот е еднаков на смолкнување со оската на ордината и внатрешниот отпор е еднаков на наклонот на линијата, помножен со 1. Одредувањето на параметрите може да користи неколку методи: - цртање приближна линија на експерименталните точки и мерење на параметрите и директно на табелата; - аналитичко одредување на параметрите на линеарното приближување, со употреба на цитат на најмалите квадрати (види линеарна регресија на http://www.etc.ugal.ro/lfrangu/IETC1.pdf).

Л. Франгу: Напојувања, лабораториски водич, 2017 година

Начин на работа: 1. Излезот од нестабилизираниот извор е празен, изворот се напојува од наизменична мрежа.Со помош на осцилоскоп се забележува излезниот сигнал и се идентификува видот на изворот (наизменична струја, еднонасочна струја со мрежен трансформатор, итн.). Екраните на мерните уреди се избираат според видот на излезниот напон. Доколку е потребно (на пример, за да ја видите формата на бранувањето), додадете излез на излезот, што апсорбира мала струја (под 50mA). 2. Направено е колото од слика 2, за карактеризација на изворот Е (без оглед на неговиот тип). Се користи електронски волтметар. Товарот е променлив отпорник, кој може да биде декадна кутија или збир на отпорници со различни вредности (приближно 20 250, без 500mA). 3. Дајте различни вредности на отпорот R и измерете ги паровите U-I (индикативни вредности на струјата во табелата). Измерените вредности се внесуваат во табелата. За да се добие вредноста 0 на струјата на товарот, товарот е исклучен. I (mA) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 U (V) 4. Нацртај ја карактеристиката U (I) на изворот, приближувајќи ја карактеристиката со права. 5. Од линеарниот график се одредуваат два карактеристични параметри: напон на празен д (Е) е вредност на напонот на пресекот на графикот со оската

ординира; внатрешниот отпор на изворот е еднаков на наклонот на линијата, со променет знак. Внатрешен отпор е

може да приближи од крајните точки на линијата:

6. Параметрите на линеарното приближување се одредуваат со методот на најмали квадрати и се споредуваат со вредностите утврдени погоре. 7. Користете опција за осцилоскоп со еден удар, измерете го минливото време кога изворот е вклучен и исклучен. 8. Користејќи струен трансдуцер со галванска изолација, се истакнува обликот на апсорбираната струја од мрежата на а.ц. Лабораторискиот извештај мора да содржи: - Шема, табела на вредности и карактеристика на оптоварување - Вредностите на параметрите, утврдени од графиконот, како и вредностите утврдени со c.m.m.p. - Другите експериментално утврдени вредности - Која структура ја испитал изворот? - Сегашното скијање на градоначалникот. Дали е во согласност со видот на изворот идентификуван на почетокот? Модел извештај за лабораториската работа:

Л. Франгу: Напојувања, лабораториски водич, 2017 година

Карактеристика на оптоварување на нестабилизиран извор 1. Мерно коло

2. Подигање на U (I) карактеристиката на изворот. I (mA) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 200 U (V) 3.

4. Вредностите на параметрите, утврдени од графиконот и со методот c.m.m.p . приближно, од графиконот методот c.m.m.p. Неактивен напон на изворот, E (V) Внатрешен отпор, r () 5.

Тука графиконот нацртан на графичка хартија или друга хартија наредена (карактеристика добиена експериментално). U (V) n наредено, јас (mA) n апсциса. Вредности на оските поставени рамноправно (8-12 вредности се доволни). На оската на ордините, почетната вредност ќе биде различна од 0 (може да биде малку пониска од најниската измерена вредност на напон). Измерените точки треба да бидат означени одделно. Не се потребни други линии за помош, освен оригиналната линија за хартија. Графикот нацртан приближно, линеарно, помеѓу измерените точки, може да се користи правило. Со втората боја, се повлекува линијата, која се карактеризира со параметрите утврдени со методот c.m.m.p.

Излезен напон за бранување ски Излезен напон за скијање, во минлив режим (почеток, стоп)

Л. Франгу: Напојувања, лабораториски водич, 2017 година

Хартија 3: Евалуација на потрошената моќност на капсулата на енергетскиот уред Цели на хартијата: - одредување на карактеристична температура/дисипирана моќност разлика, за енергетски транзистори (разлика измерена помеѓу капсулата и околината) - приближување на карактеристиките со полином - индиректно мерење на на капсулата, со помош на температурната разлика од околината - определување на влијанието на фреквенцијата на преклопување врз дисипираната моќност Потребни уреди: амперметр, електронски волтметар, стабилизиран извор 15V, 1A, експериментална платформа за мерење на температурната разлика (2 разменувачи на температура за капсула i за животната средина), варијабилна отпорност на оптоварување 3 - 33/2A, генератор на функции, осцилоскоп, термометар со термопар. Теоретски краток извештај

Дисипацијата на електричната енергија во електронските уреди предизвикува внатрешно загревање (крстосници), потоа капсула, па околина. Температурната разлика помеѓу капсулата и околината зависи од потрошената моќност и од тоа како топлината исчезнува во околината. Елементите што влијаат на дисипацијата во околината се: - капсулата и радијаторот (геометрија, зрачење и проводни својства) - дисипациониот медиум (воздух, течност, тела што апсорбираат енергија околу капсулата, струја на воздухот) - позиција на капсулата (или радијаторот), во однос на природната насока на проток на флуидниот медиум Ако овие елементи се фиксни, температурната разлика зависи скоро исклучиво од потрошената моќност. Графикот на функцијата 1dt (P) е прикажан на слика 1. Како резултат на тоа, моќта потрошена од уредот може да се процени, под претпоставка дека е инсталиран стационарен режим, само со мерење на температурната разлика помеѓу капсулата и околината. во ова