Методические указания для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Электронная техника и преобразователи в электроснабжении», страница 10

Зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от угла  (регулировочная характеристика) при  может быть найдена усреднением кривой u_d на интервале  (рис. 14, б):

.                            (10)

          Участок регулировочной характеристики при активной нагрузке () на интервале 120°60° находят из выражения:

.     (11)

Регулировочные характеристики трехфазного мостового выпрямителя, построенные по выражениям (10), (11), приведены на рис. 16.

          Наличие угла регулирования α качественно и количественно сказывается на всех показателях преобразователя:

а) искажается форма кривой выпрямленного напряжения;

б) снижается среднее значение этого напряжения, причем в режиме непрерывного тока оно определяется по выражению (10), в режиме прерывистого тока – по уравнению (11);                           

          в) ухудшаются условия работы вентилей в непроводящую часть периода за счет увеличения скачка обратного напряжения;

г) уменьшается значение угла коммутации γ за счет того, что этот процесс совершается при более высоком напряжении;

д) ухудшается коэффициент мощности преобразователя.

Управляемые выпрямители выполняют также функцию бесконтактного коммутационного аппарата, обеспечивающего отключение цепи нагрузки от сети в случае аварийного нарастания тока или при рабочем токе снятием импульсов управления с тиристоров. Указанные функции можно реализовать выпрямителем, в выпрямительной схеме которого применяются тиристоры и диоды.

Такие выпрямители получили название частично управляемых, несимметричных или тиристорно-диодных выпрямителей.

Схема такого частично управляемого трехфазного мостового шестипульсового выпрямителя со схемой соединения обмоток «звезда – звезда» приведена на рис. 17, а временные диаграммы электромагнитных процессов – на рис. 18.

Технико-экономические показатели управляемых выпрямителей ниже, чем неуправляемых. Это касается условий работы вентилей и трансформаторов, показателей качества электроэнергии и в определенной степени ограничивает их применение. Однако необходимость создания коммутационных, защитных устройств и инверторов приводит к использованию управляемых преобразователей.

Лабораторные  работы 9, 10

Исследование  МОСТОВых  шестипульсовых  управляемых

и  частично УПРАВЛЯЕМЫх  ТРЕХФАЗНых  ВЫПРЯМИТЕЛей 

Цель работы: изучить особенности процессов, технико-экономические показатели и эксплуатационные характеристики управляемых и частично управляемых трехфазных выпрямителей.

В лабораторных работах 9 и 10 исследуются схемы выпрямителей, приведенные на рис. 13 и 17 соответственно. При выполнении работ следует обратить внимание  на регулирование напряжения, влияние характера нагрузки на процессы в схеме и качество электрической энергии. Схемы необходимо исследовать при различном характере нагрузки при трех значениях угла регулирования α, которые задаются преподавателем.

В ходе выполнения работ необходимо сравнить электромагнитные процессы и характеристики исследуемых схем с характеристиками шестипульсовых неуправляемых выпрямителей, сделать выводы о достоинствах и недостатках схем.

Рис. 17. Схема частично управляемого трехфазного мостового

              шестипульсового выпрямителя

Управляемые преобразователи имеют параллельно расположенные внешние характеристики, а среднее напряжение на шинах постоянного тока зависит не только от тока нагрузки, но и от значения угла α. Уравнение внешней характеристики управляемого преобразователя в режиме непрерывных токов имеет вид:

                                                                    (12)

Программа экспериментальных исследований остается прежней, но дополнительно следует снять регулировочные характеристики выпрямителей.

Временные   диаграммы   напряжения   и   тока  трехфазного   мостового

шестипульсового частично управляемого выпрямителя приведены на рис. 18.

Рис. 18. Временные диаграммы напряжения и тока трехфазного мостового

шестипульсового частично управляемого выпрямителя

КОНТРОЛЬНЫЕ  ВОПРОСЫ

При самостоятельной подготовке к ответам на контрольные вопросы рекомендуется использовать литературу [1 – 8].