Convertor c.a.-c.a. cu control prin faza pentru reglarea automata a iluminarii

OBIECTUL APLICATIEI

Se studiaza un convertor c.a.-c.a. monofazat cu control prin faza, cu aplicatii in reglarea automata a iluminarii. Convertorul este folosit ca element de executie intr-un sistem de reglare automata a fluxului luminos al unui bec cu incandescenta. Se estimeaza caracteristicile de reglaj ale sistemului, pe baza unor masuratori efectuate in bucla deschisa si se compara cu caracteristicile de reglaj in bucla inchisa determinate experimental.

DESFASURAREA APLICATIEI

1. Se identifica elementele machetei de laborator cu schema de principiu din figura. Se realizeaza montajul experimental si apoi se conecteaza alimentarea.

2. Pentru cazul buclei inchise (K in pozitia 2), se traseaza la scara formele de unda ale urmatoarelor tensiuni vizualizate pe osciloscop: U_3-1, U_4-1, U_5-1, U_9-7, U_9-8, U_6-1.

Formele de unda de pe osciloscop arata aproximativ asa:

U_3-1 U_4-1

U_5-1                    U_6-1

U_9-7                    U_9-8

3. Se determina caracteristica de reglaj compusa P(a) (pentru rezistenta dependenta de putere) folosind diagrama universala si dependenta rezistenta putere pentru lampa din circuitul studiat. Caracteristica P(a) se traseaza pentru trei valori ale tensiunii retelei de alimentare U_ef= 210V, 220V si 230V.

Pentru a determina un punct al caracteristicii se ia o valoare a puterii, se determina rezistenta R(P) si se calculeaza l a). Datele obtinute se trec in tabel.

Se reprezinta la scara caracteristica P(a) pentru cele trei valori ale tensiunii de alimentare.

4. Functia de transfer a=f(P) in bucla deschisa (K in pozitia 1) este de tip 'releu', avand vlorile de palier a_min si a_max. Unghiul a se determina cu ajutorul osciloscopului, vizualizand tensiunea pe condensatorul C₅. Pentru determinarea functiei de transfer a buclei deschise a=f(P), la diverse valori ale tensiunii de referinta V se completeaza tabelul:

Se traseaza familia de curbe a=f(P) cu parametrul V⁺ pe diagramele caracteristicii de reglaj compuse, trasate utilizand tabelul 1 si se determina coordonatele (a_i, P_i) ale punctelor de intersectie.

Diagramele a_i=f_e(V⁺) si P_i=g_e(V⁺) reprezinta caracteristicile de reglaj in bucla inchisa, estimate prin masuratori in bucla deschisa. Se traseaza aceste familii de caracteristici la scara, avand ca parametru tensiunea de alimentare U_ef.

5. Se calibreaza raductorul fotoelectric trasandu-se curbele U_6-1=f(P) prin completarea tabelului.

6. Se alimenteaza transformatorul Tr₂ de la autotransformatorul reglabil ATR. Se realizeaza bucla inchisa (K in pozitia 2) si se determina caracteristicile de reglaj experimentale a=f_m(V⁺) si P=g_m(V⁺). Puterea se determina cu ajutorul curbelor de calibrare trasate la punctul anterior.

Masuratorile se efectueaza pentru U_ef= 210V, 220V si 230V iar, valorile gasite se trec in tabel.

Caracteristicile de reglaj experimental se reprezinta la scara pe diagramele de la punctul 4.

7. Se traseaza dependenta F_S(V⁺). Pentru aceasta se masoara tensiunea U_6-1 pentru o variatie de aproximativ 10% a tensiunii de alimentare, mentinuta constanta tensiunea de referinta V⁺. Factorul de stabilizare se calculeaza cu relatia 6 in care U_nom=220V iar, U_(6-1)nom este tensiunea corespunzatoare lui U_nom. Rezultatele se trec in tabel.