Управляемый трехфазный выпрямитель (Лабораторная работа № 1), страница 2

При изменении угла αв диапазоне от 0° до 60° (рис I.Iг) переход напряжения uн  с одного линейного напряжения на другое происходит в пределах положительной полярности участков линейных напряжений. Поэтому форма выпрямленного напряжения и его среднее значение не зависят от характера нагрузки. При угле  α  > 60° форма кривой выпрямленного напряжения зависит от характера нагрузки. При наличии индуктивности в цепи нагрузки ток iн продолжает протекать через тиристоры и после изменения полярности линейного напряжения на входе выпрямителя (рис. I. I д), в связи с чем в кривой выпрямленного напряжения появляются участки линейных напряжений отрицательной полярности. При Lн → ∞ ею эти участки продолжаются до моментов очередного переключения тиристоров. При чисто активной нагрузке участки напряже-ния отрицательной полярности отсутствуют, и в кривой выпрямленного напряжения при  α  >  60° появляются нулевые паузы. При активной нагрузке выпрямленное напряжение uн.ср. будет равно нулю, когда угол управления α=120°. При активно-индуктивной нагрузке предельный угол управления  α=90°.

Зависимость  uн.ср. (α ) называют  регулировочной характеристикой. При   Lн → ∞  среднее значение выпрямленного напряжения мостового выпрямителя при непрерывном токе в активной нагрузке                                  

uн.ср.  = uн.ср. (0) cos α, а в режиме прерывистого тока нагрузки (120° ≤ α < 60°)

uн.ср.  = uн.ср. (0) (1 + cos(60° + α)).

Зависимость uн.ср.(I н) для заданного угла управления называют внешней    характерис-тикой. Основные параметры трехфазных выпрямительных схем приведены в табл. I.I.

Таблица    I. I.

Предварительное задание к эксперименту

Для заданного в табл. I.2 действующего линейного напряжения на входе мостового выпрямителя    U2л =40В построить график    Uн.ср.( α ) и определить по нему среднее значение выпрямленного напряжения   Iн.ср., соответствующее заданному в табл. I.2 углу управления.

Таблица    I .2 

Порядок выполнения эксперимента

I.. Собрать электрическую цепь по схеме рис.1.2а. К зажимам нагрузки подключить осциллограф.

2. При среднем положении переключателя нагрузки   Rн, изменяя угол управления от минимального до максимального значения, снять регулировочную характеристику выпрямителя  Uн.ср.( α ) при Rн =const. Результаты записать в табл.1.3. Проследить на экране осциллографа за изменением формы кривой выпрямленного напряжения при различных значениях  α, зарисовать на миллиметровой бумаге эти кривые с указанием масштабов по напряжению и времени.

Таблица    1.3

3. Изменяя с помощью   Rнток нагрузки от минимальной до максимальной величины, снять внешнюю характеристику выпрямителя Uн.ср.(Iн) для заданного в предварительном задании значения угла управления. Результаты измерений записать в табл.1.4.

Таблица    1.4

4. Подключить переключателем "мост-нуль"  анодную группу тиристоров (VS1, VS2,VS3) и исследовать трехфазный мостовой выпрямитель согласно пунктам 2-3. Сравнить результаты предварительного задания с экспериментом.

Содержание отчета

Цель работы, схемы исследуемых выпрямителей, расчет предварительного задания, таблицы с экспериментальными данными и осциллограммы выпрямленного напряжения, характеристики Uн.ср.( α ) и Uн.ср.( Iн), сравнительная оценка исследуемых выпрямителей и выводы.

Контрольные вопросы

1. В чем отличие управляемого выпрямителя от неуправляемого?  2. Какие полупроводнико-вые элементы применяются в качестве неуправляемых и управляемых вентилей?  3. Объяснить принцип работы тиристора с использованием его вольтамперной характеристики.   4. Объяснить принцип работы исследуемых выпрямителей. 5. Что такое угол управления и как его измерить с помощью осциллографа?   6. Что такое процессы коммутации и какое влияние они оказывают на работу выпрямителей?   7. Какое влияние оказывает характер нагрузки на работу выпрямителя?   8. Назовите области применения исследуемых выпрямителей.