Исследование однофазных выпрямителей. Исследование сглаживающих фильтров. Исследование трехфазных выпрямителей. Исследование системы импульсно-фазового управления однофазным тиристорным преобразователем: Практическое пособие к лабораторным работам, страница 6

3.3. Снять и построить внешнюю характеристику выпрямителя при работе на активно-индуктивную нагрузку. Записать значения тока вторичной обмотки трансформатора и определить отношение I₂/ I_d .

3.4. Зарисовать в отчёт сфазированные осциллограммы:

– напряжений: – вторичной обмотки трансформатора, выпрямленного и обратного на диоде VD1;

– токов: – во вторичной обмотке трансформатора и в нагрузке.

По осциллограммам определить угол коммутации вентилей, максимальные значения напряжений и токов. Исследования провести при активной и активно-индуктивной нагрузках и значении тока в нагрузке 1.5...2.0 А.

3.5. Снять осциллограммы выходного напряжения и тока при активной нагрузке и отключенной фазе “b” вторичной обмотки трансформатора.

3.6. Собрать схему мостового выпрямителя (переключатель SA7 перевести в верхнее положение) и повторить пункты 3.2...3.5.

4. Методические указание к выполнению работы

4.1. Для построения внешней характеристики выпрямителя необходимо замерить напряжение на выходе выпрямителя для 4...5-ти значений тока в нагрузке в диапазоне от 0 до 2.0...2.2 А. Переключатель SA5 должен находится в положении “1” или ”2”, а SA8 должен быть отключен. Режим холостого хода выпрямителя создается тумблером SA4.

4.2. Для создания активно-индуктивной нагрузки последовательно с резистором R_d переключателем SA5 подключается дроссель L_d. Его индуктивность, в зависимости от положения переключателя SA5, может принимать два различных значения. В положении “0” дроссель закорачивается.

4.3. Для снятия диаграмм напряжений щупы осциллографа  подключают к соответствующим контрольным точкам (гнёздам) схемы. Для наблюдения формы токов вторичной обмотки трансформатора и нагрузки необходимо использовать шунты R_ш2 и R_ш3.

4.4. Для исследования влияния анодной индуктивности на угол коммутации вентилей используется дроссель L₁, подключение и отключение которого производится тумблером SA2.

4.5. Для отключения фазы ”b” вторичной обмотки трансформатора служит переключатель SA3.

5. Содержание отчета

Наименование и цель работы. Таблицы с результатами измерений и расчетов. Схемы трехфазных выпрямителей с осциллограммами работы. Анализ результатов и выводы по работе.

6.Вопросы к защите лабораторной работы

6.1. Трехфазный нулевой выпрямитель, схема, диаграммы работы на активную и активно-индуктивную нагрузки, основные соотношения.

6.2. Трехфазный мостовой выпрямитель, схема, диаграммы работы на активную и активно-индуктивную нагрузки, основные соотношения.

6.3. Влияние анодной индуктивности на коммутацию вентилей. Внешние характеристики выпрямителей.

Лабораторная работа №4

Исследование трехфазных тиристорных преобразователей

1. Цель работы

изучение работы схем трехфазныхтиристорных преобразователей, ознакомление с их расчетом, внешними характеристиками и осциллограммами напряжений и токов в различных элементах этих схем, экспериментальная проверка основных соотношений между токами и напряжениями.

2. Теоретические сведения

2.1. Схема трехфазного нулевого тиристорного преобразователя (ТП)

Схема трехфазного нулевого тиристорного преобразователя (рис. 4.1) аналогична схеме трехфазного нулевого выпрямителя, только вместо диодов используются управляемые вентили – тиристоры, моментом открывания которых можно управлять. управляющие импульсы подаются на вентили с некоторым смещением во времени по отношению к моменту их естественного отпирания (точка пересечения синусоид фазных напряжений).

На рис. 4.2 показаны временные диаграммы работы ТП на активно-индуктивную нагрузку без учета коммутации вентилей (g=0). Смещение управляющих импульсов на некоторый угол a в сторону запаздывания задерживает вступление в работу очередного вентиля и затягивает работу предыдущего (рис. 4.2, а).

Полагаем величину L_d такой, что выпрямленный ток идеально сглажен во всем диапазоне регулирования (L_d=). В этом случае ток через каждый вентиль протекает в течение трети периода. Переход тока с вентили на вентиль происходит в момент подачи отпирающего импульса на очередной вступающий в работу вентиль. Как видно из рис. 4.2, а, кривая выпрямленного напряжения для углов регулирования a<p/6 будет находиться в области положительных значений. При углах регулирования a>p/6 в кри-

вой выпрямленного напряжения появляются интервалы, когда u_d принимает отрицательные значения. Величина среднего выпрямленного напряжения в режиме непрерывных токов (без учета потерь напряжений на элементах схемы)

U_d=U_docos,                                                    (4.1)

где U_do=1.17 U₂ – напряжение условного холостого хода для трехфазной нулевой схемы;

U₂  – действующее значение фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора.

Предельный угол регулирования , при котором U_d = 0, равен 90°. Напряжение на вентиле определяется как разность потенциалов катода и анода вентиля. Величина максимального обратного напряжения на тиристоре, так же как в схеме с неуправляемыми вентилями, равна амплитуде линейного напряжения вторичной обмотки трансформатора.

.                                       (4.2)

На рис. 4.3, в проделано построение кривой напряжения на вентиле для угла регулирования a = p/8.

При работе трехфазного нулевого ТП на активную нагрузку кривая тока i_d по своей форме повторяет кривую выпрямленного напряжения.

Нетрудно заметить, что в этом случае имеются две характерные области регулирования. Первая находится в диапазоне  углов 0<a<p/6  и характеризуется режимом непрерывного выпрямленного тока, а вторая начинается при углахa>p/6, причем в кривой выпрямленного тока в этом случае возникают паузы, в течение которых мгновенные значения выпрямленного тока равны нулю. Величина среднего выпрямленного напряжения для первой области регулирования U_d=U_docos, т.е. такое же, как при активно-индуктивной нагрузке. Каждый вентиль схемы работает в этом случае треть периода.