Л а б о р а т о р н а я р а б о т а №1
Цель работы: изучение устройства, принципа действия и исследование режимов работы управляемого трехфазного выпрямителя.
Трехфазные выпрямители применяются для питания потребителей постоянного тока средней и большой мощности. Наиболее распространенной является трехфазная мостовая схема выпрямления. На рис. I.Iа представлена схема мостового трехфазного управляемого выпрямителя на тиристорах.
Вентили VS4, VS5, VS6 образуют трехфазную катодную нулевую схему, в которой катоды вентилей объединены в общую (нулевую) точку. Вентили VS1, VS2, VS3 образуют трехфазную анодную нулевую схему, в которой аноды вентилей объединены в общую (нулевую) точку. Таким образом, трехфазную мостовую схему выпрямления можно рассматривать как последовательное включение двух трехфазных нулевых выпрямителей VS1–VS3 и VS4–VS6.
Трехфазная нулевая схема выпрямления (рис.I.2а) применяется довольно редко, так как в этой схеме плохо используется трансформатор (Sr = 1,48 Рн) и вентили должны выбираться на относительно высокое обратное напряжение (Uобрmax = 2.09Uн.ср.).Кроме того, питающий трансформатор должен иметь вывод нулевой точки. На рис. I .2 б, впоказаны диаграммы напряжений и токов для различных значений угла управления αпри индуктивности дросселя в цепи нагрузки, обеспечивающей идеально выпрямленный ток Iн.ср. При α =0 кривая выпрямленного напряжения состоит из отрезков трех фазных напряжений uа, uв , uс. В каждый момент времени на выходе выпрямителя действует то напряжение, мгновенное значение которого наибольшее (рис. I.2 б). При α¹ 0 переменное напряжение, например, uа, определяет кривую выпрямленного напряжения с момента времени t = α , когда происходит открытие вентиля VS1 (рис.I.2 в). Переключение вентилей VS1, VS2, VS3 (без учета процессов коммутации токов вентилей) происходит в моменты времени
t =0, 2p, 4p для режима работы с α =0 и в моменты времени t = 0+ α, 2p + α, 4p + α
3 3 3 3 для режимов работы с α¹ 0 . Независимо от величины угла управления αтоки вентилей при идеальном сглаживании имеют прямоугольную форму и длительность 2p . На рис. I.2 г
3
показаны диаграммы токов вентилей с учетом процесса коммутации. В этом случае в течение интервала времени, называемого углом коммутации γ, происходит спад тока в закрывающемся вентиле и нарастание тока в открывающемся вентиле. Среднее значение выпрямленного напряжения при учете коммутационных процессов уменьшается по сравнению с выпрямленным напряжением идеализированного выпрямителя.
В мостовой трехфазной схеме при α=0 (рис. I. I б) в каждый момент времени в проводящем состоянии находятся два вентиля: один - из катодной группы, другой - из анодной. В катодной группе в проводящем состоянии будет находиться тот вентиль, у которого положительный потенциал на аноде - наибольший, а в анодной группе - тот вентиль, у которого отрицательный потенциал на катоде наименьший. Таким образом, в проводящем состоянии будут находиться те два накрест лежащих вентиля выпрямительного моста, между которыми действует в проводящем направлении наибольшее линейное напряжение. Интервал проводимости каждого вентиля составляет 2p, а интервал совместной работы вентилей равен p .
3 3
За период питающего напряжения происходит шесть переключений вентилей, поэтому кривая выпрямленного напряжения uн содержит шесть пульсаций, а схема выпрямления часто называется шестипульсной.
В управляемом режиме работы мостового выпрямителя (при α¹ 0) отпирание очередных тиристоров относительно точек естественного отпирания t1 , t2 , t3 и т.д. задерживается на угол управления α. Это обусловливается задержкой на угол αмоментов подачи управляющих импульсов на тиристоры от системы управления выпрямителем (рис.I. I в). На рис. I. I г, д приве-дены диаграммы выпрямленного напряжения uн для различных значений угла управления α.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.