Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

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 X_d во всем возможном диапазоне, измерять значения напряжения на выходе выпрямителя U_d, выходного тока выпрямителя I_d, коэффициенты пульсаций q_d, q_н, коэффициент формы входного тока к_Ф. Результаты измерения свести в таблицу. Зафиксировать временные диаграммы при нулевом и двух характерных значениях сопротивления X_d.

· 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 R_Ф и первое значение емкости конденсатора С_Ф. Изменяя во всем возможном диапазоне сопротивление нагрузки R_Н, измерять значения напряжения на выходе выпрямителя U_d, выходного тока выпрямителя I_d, коэффициент пульсаций q_d, коэффициент формы входного тока к_Ф. 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 С_Ф.

· 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 X_d. Изменяя угол управления от нулевого до максимального значения, измерять значения напряжения на выходе выпрямителя U_d, выходного тока выпрямителя I_d, коэффициенты пульсаций q_d, q_н, коэффициент формы входного тока к_Ф. 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 X_d. Изменяя угол управления от нулевого до максимального значения, измерять значения напряжения на выходе выпрямителя U_d, выходного тока выпрямителя I_d, коэффициенты пульсаций q_d, q_н, коэффициент формы входного тока к_Ф. 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 X_d.

· 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 I_d и минимальное индуктивное сопротивление фазы X_Ф. Изменяя угол управления от нулевого до максимального значения, измерять значения напряжения на выходе выпрямителя U_d, коэффициенты пульсаций q_d, коэффициент формы входного тока к_Ф. 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 X_Ф. Дополнительно измерять угол коммутации g.

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

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

· 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	R_Ф=0.4, С_Ф1=10^-3, С_Ф2=5^.10^-3	3	X_d=0.3	6	I_d=0.5, X_Ф=0.2, a₁=30, a₂=130
	3	2	R_Ф=0.6, С_Ф1=2^.10^-3, С_Ф2=0.01	6	X_d=0.5	2	I_d=0.8, X_Ф=0.10, a₁=30, a₂=130
	6	2	R_Ф=1.0, С_Ф1=10 ^-3, С_Ф2=1.5^.10 ^-2	6	X_d=0.8	3	I_d=0.6, X_Ф=0.15, a₁=10, a₂=100
	2	2	R_Ф=0.2, С_Ф1=3^.10 ^-3, С_Ф2=1.5^.10 ^-2	6	X_d=1.0	2	I_d=0.7, X_Ф=0.12, a₁=20, a₂=120
	3	2	R_Ф=0.5, С_Ф1=4^.10^-3, С_Ф2=0.02	6	X_d=1.2	3	I_d=1.3, X_Ф=0.08, a₁=40, a₂=120
	6	2	R_Ф=2, С_Ф1=2^.10^-3, С_Ф2=8^.10^-3	3	X_d=1.4	6	I_d=0.8, X_Ф=0.10, a₁=30, a₂=130
	2	2	R_Ф=1.5, С_Ф1=3^.10^-3, С_Ф2=1.2^.10^-2	6	X_d=1.7	3	I_d=0.9, X_Ф=0.09, a₁=40, a₂=120
	3	2	R_Ф=0.4, С_Ф1=10^-3, С_Ф2=5^.10^-3	2	X_d=2.0	6	I_d=1.0, X_Ф=0.09, a₁=50, a₂=110
	6	2	R_Ф=0.6, С_Ф1=2^.10^-3, С_Ф2=0.01	3	X_d=1.2	2	I_d=1.5, X_Ф=0.05, a₁=10, a₂=110
	2	2	R_Ф=1.0, С_Ф1=10 ^-3, С_Ф2=1.5^.10 ^-2	2	X_d=1.4	3	I_d=0.7, X_Ф=0.12, a₁=20, a₂=120
	3	2	R_Ф=0.2, С_Ф1=3^.10 ^-3, С_Ф2=1.5^.10 ^-2	6	X_d=1.7	2	I_d=1.1, X_Ф=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	R_Ф=0.4, С_Ф1=10^-3, С_Ф2=5^.10^-3	2	X_d=2.0	3	I_d=1.2, X_Ф=0.09, a₁=60, a₂=100
	2	2	R_Ф=0.6, С_Ф1=2^.10^-3, С_Ф2=0.01	3	X_d=0.3	6	I_d=1.3, X_Ф=0.08, a₁=40, a₂=120
	3	2	R_Ф=1.0, С_Ф1=10 ^-3, С_Ф2=1.5^.10 ^-2	6	X_d=0.5	2	I_d=0.5, X_Ф=0.2, a₁=30, a₂=130
	6	2	R_Ф=0.2, С_Ф1=3^.10 ^-3, С_Ф2=1.5^.10 ^-2	3	X_d=0.8	6	I_d=1.4, X_Ф=0.07, a₁=20, a₂=90
	2	2	R_Ф=0.5, С_Ф1=4^.10^-3, С_Ф2=0.02	6	X_d=1.0	3	I_d=1.5, X_Ф=0.05, a₁=10, a₂=110
	Не делать	2	R_Ф=0.4, С_Ф1=10^-3, С_Ф2=5^.10^-3	3	Не делать	6	I_d=0.5, X_Ф=0.2, a₁=30, a₂=130
	Не делать	2	R_Ф=0.6, С_Ф1=2^.10^-3, С_Ф2=0.01	6	X_d=0.5	2	Не делать
	Не делать	2	R_Ф=1.0, С_Ф1=10 ^-3, С_Ф2=1.5^.10 ^-2	6	Не делать	3	I_d=0.6, X_Ф=0.15, a₁=10, a₂=100
	Не делать	2	R_Ф=0.2, С_Ф1=3^.10 ^-3, С_Ф2=1.5^.10 ^-2	6	X_d=1.0	2	Не делать
	Не делать	2	R_Ф=0.5, С_Ф1=4^.10^-3, С_Ф2=0.02	6	Не делать	3	I_d=1.3, X_Ф=0.08, a₁=40, a₂=120
	Не делать	2	R_Ф=2, С_Ф1=2^.10^-3, С_Ф2=8^.10^-3	3	X_d=1.4	6	Не делать
	Не делать	2	R_Ф=1.5, С_Ф1=3^.10^-3, С_Ф2=1.2^.10^-2	6	Не делать	3	I_d=0.9, X_Ф=0.09, a₁=40, a₂=120
	Не делать	2	R_Ф=0.4, С_Ф1=10^-3, С_Ф2=5^.10^-3	2	X_d=2.0	6	Не делать
	Не делать	2	R_Ф=0.6, С_Ф1=2^.10^-3, С_Ф2=0.01	3	Не делать	2	I_d=1.5, X_Ф=0.05, a₁=10, a₂=110
	Не делать	2	R_Ф=1.0, С_Ф1=10 ^-3, С_Ф2=1.5^.10 ^-2	2	X_d=1.4	3	Не делать
	Не делать	2	R_Ф=0.2, С_Ф1=3^.10 ^-3, С_Ф2=1.5^.10 ^-2	6	Не делать	2	I_d=1.1, X_Ф=0.11, a₁=40, a₂=120
	Не делать	2	R_Ф=0.4, С_Ф1=10^-3, С_Ф2=5^.10^-3	2	X_d=2.0	3	Не делать
	Не делать	2	R_Ф=0.6, С_Ф1=2^.10^-3, С_Ф2=0.01	3	Не делать	6	I_d=1.3, X_Ф=0.08, a₁=40, a₂=120
	Не делать	2	R_Ф=1.0, С_Ф1=10 ^-3, С_Ф2=1.5^.10 ^-2	6	X_d=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);

· m_СВ 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;

· U_d, I_d - средние значения напряжения и тока на выходе СВ;

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

· U_d₍_m₎_m – амплитуда гармоники выходного напряжения выпрямителя с номером m, где m – фазность схемы выпрямления;

· I_V_._CP - среднее значение тока вентиля;

· U_Vm - максимальное обратное напряжение на вентиле;

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

· I_Ф.СР – средневыпрямленное значение фазного тока;

· К_Ф_I = I_Ф.ЭФ/I_Ф.СР – коэффициент формы фазного тока;

· К_ф_U =U_ЭФ/U_СР – коэффициент 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

q_d = U_d(m)m/U_d;

· 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 Uф 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 i_V совпадают.

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

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

1.2.3. Двухфазные схемы выпрямления

12 3 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: