Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 7
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЖИМОВ ТИРИСТОРНОЙ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ МЕТОДОМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА НА ЭВМ
Цель работы: исследование на ЭВМ электрических режимов работы тиристорного трехфазного преобразователя на активную, активно-индуктивную и дуговую нагрузку.
Общие сведения
Электропитание большинства мощных промышленных установок постоянного тока, в том числе и электродуговых, осуществляется от трехфазной сети. Это связано с тем, что мощность однофазных сетей ограничена, и подключение к ним нагрузок, потребляющих большие мощности, не рекомендуется. Кроме того, нелинейная дуговая нагрузка и сам тиристорный преобразователь являются источниками высших гармоник в составе питающего напряжения. Поэтому прямое подключение к питающей сети подобного рода потребителей нецелесообразно. Наиболее распространенным и целесообразным является питание тиристорных преобразователей, работающих на нелинейную нагрузку, через мощный трехфазный трансформатор.
Основные элементы автономной тиристорной системы электропитания и управления, определяющие электрические режимы дуговой электротермической установки, показаны на рис.7.1.
Рис. 7.1
В качестве питающего трансформатора (Т) применяют силовые трехфазные трансформаторы, предназначенные для работы на вентильную нагрузку, со схемами соединения обмоток Y/Δ -11 или Δ/Δ -0. Управляемый выпрямитель (УВ) выполняется по одной из известных трехфазных схем выпрямления. Наиболее широкое применение получила мостовая трехфазная схема выпрямления (схема Ларионова), которая имеет наименьший коэффициент пульсаций и наименьший коэффициент превышения типовой мощности, трансформатора, питающего выпрямитель. В преобразователях большой мощности в качестве управляемых вентилей используются тиристоры. Система импульсно-фазового управления (СИФУ) предназначена для формирования и подачи сигналов управления, обеспечивающих своевременное открытие тиристоров выпрямительной схемы УВ. Угол управления αупр. тиристорами вырабатывается с учетом величины угла регулирования Δαрег., формируемого блоком автоматической стабилизации тока (АСТ) нагрузки. В качестве нелинейной нагрузки преобразователя принята электротермическая дуговая установка постоянного тока (ПГ - плазмогенератор).
В большинстве промышленных технологических установок постоянного тока выпрямленный ток является основным параметром регулирования технологического процесса. В электродуговых установках поддержание заданного значения тока дуги является основным условием обеспечения устойчивости горения дуги. АСТ и дроссель LR, включаемый последовательно с дугой, служат для обеспечения устойчивого горения дуги. Датчиком тока нагрузки (дуги) является активный шунт RS или система трансформаторов тока ТА, включаемых на стороне переменного напряжения УВ.
Схема электрических соединений силовых цепей тиристорной системы питания показана на рис.7.2.
Рис.7 2
Расчет установившихся и переходных режимов в цепях с нелинейной дуговой нагрузкой, вентильными элементами (тиристорами) и магнитосвязанными обмотками трансформатора сопряжен со значительными трудностями. Решение этой задачи в данной работе осуществлено с помощью метода математического моделирования и вычислительного эксперимента на ЭВМ. Сущность этого метода кратко выражает триада "модель - алгоритм - программа". Таким образом, исследование электрических режимов работы тиристорного трехфазного преобразователя на нагрузку различного характера сводится к проведению вычислительных экспериментов на ЭВМ по расчетной программе, реализующей алгоритм решения математической модели исследуемой системы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.