Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

работающей на источник тока




с активно-индуктивной нагрузкой

· Установить нулевое значение угла управления. Работа управляемого выпрямителя с нулевым углом управления аналогична работе неуправляемого выпрямителя.

· Изменяя сопротивление Xd во всем возможном диапазоне, измерять значения напряжения на выходе выпрямителя Ud, выходного тока выпрямителя Id, коэффициенты пульсаций qd, qн, коэффициент формы входного тока кФ. Результаты измерения свести в таблицу. Зафиксировать временные диаграммы при нулевом и двух характерных значениях сопротивления Xd.

· Построить зависимости коэффициента пульсаций напряжения на нагрузке и коэффициента фильтрации в функции добротности цепи постоянного тока .

 

1.1.2. Исследование неуправляемой схемы выпрямления,

работающей на активно-емкостную нагрузку

· Установить заданные вариантом работы сопротивление фазы RФ и первое значение емкости конденсатора СФ. Изменяя во всем возможном диапазоне сопротивление нагрузки RН, измерять значения напряжения на выходе выпрямителя Ud, выходного тока выпрямителя Id, коэффициент пульсаций qd, коэффициент формы входного тока кФ. Сопротивление нагрузки изменять так, чтобы ток нагрузки изменялся равномерно. Результаты измерения свести в таблицу. Зафиксировать временные диаграммы при двух значениях сопротивления нагрузки.

· Повторить предыдущий пункт при втором значении емкости конденсатора СФ.

· Построить на одном графике внешние характеристики выпрямителя для обоих значений емкости фильтра.

· Построить на одном графике зависимость коэффициента пульсаций от тока выпрямителя для обоих значений емкости фильтра.

1.1.3. Исследование управляемой схемы выпрямления

с активно-индуктивной нагрузкой

· Установить нулевое значение индуктивного сопротивления Xd. Изменяя угол управления от нулевого до максимального значения, измерять значения напряжения на выходе выпрямителя Ud, выходного тока выпрямителя Id, коэффициенты пульсаций qd, qн, коэффициент формы входного тока кФ. Результаты измерения свести в таблицу. Зафиксировать временные диаграммы при нулевом и двух значениях угла управления . Углы управления выбрать так, чтобы наблюдались (для схем с фазностью больше двух) режимы непрерывного и прерывистого тока.

· Установить заданное вариантом лабораторной работы значение индуктивного сопротивления Xd. Изменяя угол управления от нулевого до максимального значения, измерять значения напряжения на выходе выпрямителя Ud, выходного тока выпрямителя Id, коэффициенты пульсаций qd, qн, коэффициент формы входного тока кФ. Результаты измерения свести в таблицу. Зафиксировать временные диаграммы при двух значениях угла управления . Углы управления выбрать так, чтобы наблюдались режимы непрерывного и прерывистого тока.

· Построить на одном графике теоретическую регулировочную характеристику для непрерывного выходного тока и экспериментальные регулировочные характеристики при нулевом и заданном сопротивлениях Xd.

· Построить на одном графике зависимости коэффициентов пульсаций от угла управления и .

1.1.4. Исследование управляемой схемы выпрямления,

работающей на источник тока

· Установить заданный вариантом работы ток Id и минимальное индуктивное сопротивление фазы XФ. Изменяя угол управления от нулевого до максимального значения, измерять значения напряжения на выходе выпрямителя Ud, коэффициенты пульсаций qd, коэффициент формы входного тока кФ. Результаты измерения свести в таблицу. Зафиксировать временные диаграммы при трех значениях угла управления . Углы управления выбрать так, чтобы наблюдались режимы с положительным и отрицательным выходными напряжениями.

· Повторить предыдущий пункт при заданном вариантом работы значении сопротивления фазы XФ. Дополнительно измерять угол коммутации g.

· Построить на одном графике теоретическую регулировочную характеристику для непрерывного выходного тока и экспериментальные регулировочные характеристики при нулевом и заданном сопротивлениях XФ.

· Построить зависимости коэффициента пульсаций от угла управления при нулевом значении фазного сопротивления XФ.

· Установить первое значение заданного вариантом работы угла управления. Изменять ток источника Id от нуля до максимального значения, измерять значения напряжения на выходе выпрямителя Ud.

· Повторить предыдущий пункт при втором значении угла управления.

· Построить на одном графике внешние характеристики выпрямителя для обоих значений угла управления.

Таблица 1.1

Варианты задания к лабораторной работе № 1

  Вариант П. 1.1.1 Пункт 1.1.2 Пункт 1.1.3 Пункт 1.1.4
m m Парам. m Параметры m Параметры
  2 2 RФ=0.4, СФ1=10-3, СФ2=5.10-3 3 Xd=0.3 6 Id=0.5, XФ=0.2, a1=30, a2=130
  3 2 RФ=0.6, СФ1=2.10-3, СФ2=0.01 6 Xd=0.5 2 Id=0.8, XФ=0.10, a1=30, a2=130
  6 2 RФ=1.0, СФ1=10 -3, СФ2=1.5.10 -2 6 Xd=0.8 3 Id=0.6, XФ=0.15, a1=10, a2=100
  2 2 RФ=0.2, СФ1=3.10 -3, СФ2=1.5.10 -2 6 Xd=1.0 2 Id=0.7, XФ=0.12, a1=20, a2=120
  3 2 RФ=0.5, СФ1=4.10-3, СФ2=0.02 6 Xd=1.2 3 Id=1.3, XФ=0.08, a1=40, a2=120
  6 2 RФ=2, СФ1=2.10-3, СФ2=8.10-3 3 Xd=1.4 6 Id=0.8, XФ=0.10, a1=30, a2=130
  2 2 RФ=1.5, СФ1=3.10-3, СФ2=1.2.10-2 6 Xd=1.7 3 Id=0.9, XФ=0.09, a1=40, a2=120
  3 2 RФ=0.4, СФ1=10-3, СФ2=5.10-3 2 Xd=2.0 6 Id=1.0, XФ=0.09, a1=50, a2=110
  6 2 RФ=0.6, СФ1=2.10-3, СФ2=0.01 3 Xd=1.2 2 Id=1.5, XФ=0.05, a1=10, a2=110
  2 2 RФ=1.0, СФ1=10 -3, СФ2=1.5.10 -2 2 Xd=1.4 3 Id=0.7, XФ=0.12, a1=20, a2=120
  3 2 RФ=0.2, СФ1=3.10 -3, СФ2=1.5.10 -2 6 Xd=1.7 2 Id=1.1, XФ=0.11, a1=40, a2=120

 

Окончание табл. 1.1

 

  Вариант П. 1.1.1 Пункт 1.1.2 Пункт 1.1.3 Пункт 1.1.4
m m Парам. m Параметры m Параметры
  6 2 RФ=0.4, СФ1=10-3, СФ2=5.10-3 2 Xd=2.0 3 Id=1.2, XФ=0.09, a1=60, a2=100
  2 2 RФ=0.6, СФ1=2.10-3, СФ2=0.01 3 Xd=0.3 6 Id=1.3, XФ=0.08, a1=40, a2=120
  3 2 RФ=1.0, СФ1=10 -3, СФ2=1.5.10 -2 6 Xd=0.5 2 Id=0.5, XФ=0.2, a1=30, a2=130
  6 2 RФ=0.2, СФ1=3.10 -3, СФ2=1.5.10 -2 3 Xd=0.8 6 Id=1.4, XФ=0.07, a1=20, a2=90
  2 2 RФ=0.5, СФ1=4.10-3, СФ2=0.02 6 Xd=1.0 3 Id=1.5, XФ=0.05, a1=10, a2=110
  Не делать 2 RФ=0.4, СФ1=10-3, СФ2=5.10-3 3 Не делать 6 Id=0.5, XФ=0.2, a1=30, a2=130
  Не делать 2 RФ=0.6, СФ1=2.10-3, СФ2=0.01 6 Xd=0.5 2 Не делать
  Не делать 2 RФ=1.0, СФ1=10 -3, СФ2=1.5.10 -2 6 Не делать 3 Id=0.6, XФ=0.15, a1=10, a2=100
  Не делать 2 RФ=0.2, СФ1=3.10 -3, СФ2=1.5.10 -2 6 Xd=1.0 2 Не делать
  Не делать 2 RФ=0.5, СФ1=4.10-3, СФ2=0.02 6 Не делать 3 Id=1.3, XФ=0.08, a1=40, a2=120
  Не делать 2 RФ=2, СФ1=2.10-3, СФ2=8.10-3 3 Xd=1.4 6 Не делать
  Не делать 2 RФ=1.5, СФ1=3.10-3, СФ2=1.2.10-2 6 Не делать 3 Id=0.9, XФ=0.09, a1=40, a2=120
  Не делать 2 RФ=0.4, СФ1=10-3, СФ2=5.10-3 2 Xd=2.0 6 Не делать
  Не делать 2 RФ=0.6, СФ1=2.10-3, СФ2=0.01 3 Не делать 2 Id=1.5, XФ=0.05, a1=10, a2=110
  Не делать 2 RФ=1.0, СФ1=10 -3, СФ2=1.5.10 -2 2 Xd=1.4 3 Не делать
  Не делать 2 RФ=0.2, СФ1=3.10 -3, СФ2=1.5.10 -2 6 Не делать 2 Id=1.1, XФ=0.11, a1=40, a2=120
  Не делать 2 RФ=0.4, СФ1=10-3, СФ2=5.10-3 2 Xd=2.0 3 Не делать
  Не делать 2 RФ=0.6, СФ1=2.10-3, СФ2=0.01 3 Не делать 6 Id=1.3, XФ=0.08, a1=40, a2=120
  Не делать 2 RФ=1.0, СФ1=10 -3, СФ2=1.5.10 -2 6 Xd=0.5 2 Не делать

1.2. Методические указания

1.2.1. Основные параметры выпрямителей

Выпрямители характеризуются целым рядом параметров, основными из которых являются следующие:

· m1 или m2 - фазность выпрямителя, определяемая как фазность напряжения, питающего трансформатор, или как фазность напряжения, питающего схему выпрямления (СВ);

· mСВ далее просто m - фазность схемы выпрямления, определяемая как номер низшей гармоники пульсаций в выходном напряжении схемы выпрямления;

· U1, U2 - действующие значения входного и выходного фазного напряжения трансформатора;

· I1, I2 - действующие значения токов трансформатора;

· Ud, Id - средние значения напряжения и тока на выходе СВ;

· UH, IH - средние значения напряжения и тока нагрузки, если фильтр не создает дополнительных цепей, то ток нагрузки и выходной ток выпрямителя равны;

· Ud(m)mамплитуда гармоники выходного напряжения выпрямителя с номером m, где m – фазность схемы выпрямления;

· IV.CP - среднее значение тока вентиля;

· UVm - максимальное обратное напряжение на вентиле;

· IФ.ЭФ или IФ - действующее значение фазного тока;

· IФ.СРсредневыпрямленное значение фазного тока;

· КФI = IФ.ЭФ/IФ.СРкоэффициент формы фазного тока;

· КфU =UЭФ/UСРкоэффициент формы напряжения;

· - коэффициент выпрямления выпрямителя по току;

· - коэффициент выпрямления выпрямителя по напряжению;

Кроме перечисленных выше имеется ряд параметров и зависимостей, характеризующих работу выпрямителя. К ним относятся:

· гармонический состав кривой выпрямленного напряжения, часто характеризуется коэффициентом пульсаций, учитывающим только гармонику с наименьшим номером

qd = Ud(m)m/Ud;

· гармонический состав кривой переменного тока, потребляемого СВ;

· внешняя характеристика выпрямителя, которая представляет собой зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от среднего значения выпрямленного тока ;

· регулировочная характеристика управляемого выпрямителя, которая определяет зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от угла управления выпрямителем ;

· коэффициент мощности выпрямителя c;

· коэффициент полезного действия h.

В управляемой схеме выпрямления управляемый вентиль (тиристор) открывается, если на аноде вентиля положительное (относительно катода) напряжение и подан управляющий импульс. После подачи кратковременного управляющего импульса тиристор остается открытым до тех пор, пока прямой ток в нем не уменьшится до значения меньшего тока удержания. Ток удержания достаточно мал по величине, поэтому далее будем считать, что тиристор закрывается при уменьшении его тока до нуля, а напряжение на открытом тиристоре равно нулю.

Углом управления a выпрямителя называется задержка момента подачи управляющего импульса относительно момента отпирания неуправляемого вентиля, выраженная в электрических градусах.

В нулевой схеме имеются вентили только одной (катодной или анодной группы). Выходное напряжение нулевых схем выпрямления формируется (при идеальных вентилях и чисто активной или активно-индуктивной нагрузке выпрямителя) из участков фазного напряжения в районе их максимума. Число повторяющихся участков за период равно m 2, соответственно, для нулевых схем фазность схемы выпрямления m равна фазности напряжения, питающего схему выпрямления m2. Момент отпирания вентиля сдвинут относительно нуля соответствующей фазы на угол (эл. градусов)

. (1.1)

В мостовых схемах выходное напряжение равно разности напряжений, которые создаются катодной и анодной группами вентилей. Выходное напряжение формируется из участков линейных напряжений в районе их максимума. Число повторяющихся участков в выходном напряжении и, соответственно, фазность схемы выпрямления m = 2 m 2. Сдвиг момента отпирания вентиля относительно нуля соответствующего фазного напряжения определяется выражением (1.1), а относительно нуля соответствующего линейного напряжения равен (эл. градусов)

. (1.2)

 

Непрерывный ток в нулевых и мостовых схемах выпрямления с чисто активной нагрузкой имеет место при углах управления (эл. градусов)

. (1.3)

1.2.2. Двухфазные схемы выпрямления с активно-индуктивной нагрузкой

В двухфазной нулевой схеме выпрямления (рис.1.1, а) двухфазное напряжение с выведенной нулевой точкой получается с помощью трансформатора Тр, и присутствуют вентили только катодной группы (возможно наличие вентилей только анодной группы). В качестве вентилей показаны тиристоры (управляемые диоды), которые при нулевом угле управления ведут себя как неуправляемые диоды, то есть схема с тиристорами является более общей схемой преобразователя.

Нагрузка представлена включенными последовательно активным сопротивлением Rd и индуктивностью Ld. Далее будем использовать понятие индуктивного сопротивления XL=wLd, где w - частота питающей сети, что позволяет рассматривать временные диаграммы, описывающие работу схем выпрямления, не в функции времени, а в функции электрического угла q =wt.

Полагая значение сопротивления XL равным нулю, приходим к чисто активной нагрузке выпрямителя.

 

Рис.1.1. Двухфазные схемы выпрямления: а - нулевая СВ, б - мостовая СВ

В мостовой схеме выпрямления трансформатор согласует сетевое напряжение U1 и входное напряжение выпрямителя и может отсутствовать, если эти напряжения равны. В мостовой схеме вентили могут открываться только попарно V1, V3 или V2, V4. Работа мостовой и нулевой схем отличается только напряжением вентилей и формой токов во вторичных обмотках трансформатора. Формы выходного напряжения ud тока нагрузки id и токов вентилей iV совпадают.

На рис.1.2 приведены временные диаграммы работы нулевой двухфазной управляемой схемы выпрямления Xd при угле управления эл.град. и отношении . Ток id прерывистый, но из-за индуктивного сопротивления нагрузки запирание тиристоров задерживается на угол , а в напряжении ud появляются отрицательные участки.

 

Рис. 1.2. Временные диаграммы управляемой нулевой двухфазной схемы выпрямления при угле управления эл.град.

 

1.2.3. Двухфазные схемы выпрямления

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...