Исследование трехфазного мостового тиристорного преобразователя

Лабораторная работа  № 4

«Исследование трехфазного мостового тиристорного преобразователя»

Цель работы: Исследование работы и характеристик 3-фазного мостового тиристорного преобразователя и построенных на его основе специальных схем преобразователей с повышенным коэффициентом мощности.

Лабораторная установка включает в себя:

- управляемый выпрямитель, выполненный по 3-фазной мостовой схеме на тиристорах VS1-VS6;

- систему импульсно-фазового управления тиристорами (СИФУ);

- нагрузочные цепи, содержащие активные сопротивления R7, R9, сглаживающую индуктивность L, электромашинный агрегат из двух машин постоянного тока (M1, G1) с датчиком частоты вращения (BR) и цепи питания обмоток возбуждения;

- релейно-контакторную, коммутационную и измерительную аппаратуру.

Исследуемый преобразователь, включение которого производится выключателем Q1, питается от сети 380/220В через 3-фазный трансформатор Т.

Трехпозиционный переключатель Q2 позволяет подключить параллельно тиристорному мосту либо два нулевых неуправляемых вентиля (верхнее положение Q2, диоды VD1, VD2), либо один шунтирующий неуправляемый вентиль (нижнее положение Q2, диод VD1).

Для определения параметров режимов работы преобразователя на стороне переменного тока включены амперметр PA1, вольтметр PV1 и ваттметр PW с переключателем S1, обеспечивающим изменение схемы подключения катушки напряжения для измерений активной и реактивной мощностей. Напряжение и ток на стороне постоянного тока преобразователя определяются по приборам PV2 и PА2 соответственно.

Угол регулирования преобразователя для изменения выпрямленного напряжения изменяется регулировкой входного напряжения управления СИФУ потенциометром R11. Для измерения входного напряжения используется вольтметр PV4. Схема используемой в установке СИФУ полностью соответствует схеме, использованной в работе по исследованию систем импульсно-фазового управления тиристорами. Потенциометры R15-R17 входного узла СИФУ, предназначенные для регулирования начального, min и max значений угла регулирования, вынесены на лицевую панель лабораторного стенда.

Выбор характера нагрузки преобразователя осуществляется переключателем S2. Верхнее положение S2 соответствует активной нагрузке (резистор R7), а нижнее – работе преобразователя на якорь машины М1 с последовательно включенной индуктивностью L.

В выпрямительном режиме работы преобразователя М1 используется в качестве двигателя, а G1 – в качестве генератора, нагружаемого на резистор R9. В инверторном режиме преобразователя G1 используется в качестве двигателя, подключаемого через резистор R8 к источнику постоянного напряжения 110В, а М1 выполняет роль генератора, нагружаемого на цепь постоянного тока преобразователя. Частота вращения электрических машин контролируется по вольтметру PV3, измеряющему напряжение тахогенератора BR.

Выбор выпрямительного или инверторного режима осуществляется кнопками SB2 и SB3. Регулирование значения тока нагрузки в этих режимах производится потенциометром R10, который обеспечивает изменение тока возбуждения машины М1 (в выпрямительном режиме преобразователя) или G1 (в инверторном режиме). Дополнительным средством регулирования тока нагрузки преобразователя в выпрямительном режиме служит резистор R9, а в инверторном режиме – резистор R8.

Блок-контакт К4.2 реле К4, катушка которого (К4.1) включена на выход тиристорного моста, не допускает включения контакторов К2 и К3 при ненулевом значении выпрямленного напряжения, предотвращая этим броски тока якоря М1 при включении контактов К2.2 и К3.2. Аналогичным образом, блок-контакт К5.2 реле К5, катушка которого включена на выход потенциометра R10, не допускает включения контактора К3 при ненулевом значении напряжения возбуждения М1, предотвращая броски тока при замыкании якорной цепи М1 контактом К3.2 в инверторном режиме преобразователя.

На лицевой панели лабораторного стенда установлены клеммы Х1-Х2 и Х7-Х8, позволяющие наблюдать с помощью электронного осциллографа кривые, соответствующие выходному напряжению преобразователя и импульсам управления на выходе одного из каналов СИФУ.