Лабораторная работа №6. Исследование управляемых схем на тиристорах.

1. Установите ключ в разъем модуля М4 лабораторного стенда. Внеш­ний вид модуля показан на рис. 6.1.

Рис. 6.1.

2. Загрузите и запустите программу Lab6(M4).vi. На экране появится изображение лицевой панели ВП (рис.6.2), необходимого для выполнения лабораторных заданий.

Рис. 6.2.

1. Исследование работы управляемого однополупериодного выпрямителя

1.1. Запустите программу, нажав кнопку RUN c изображением стрелки в верхней части рабочего окна .

1.2. Установите переключатель «К» модуля М4 в положение «1».

1.3. С помощью элементов управления на лицевой панели ВП выберите режим измерения. Установите частоту входного сигнала 200 Гц. Амплитуду сигнала на входе установите такой величины, чтобы сигналы на осциллограммах не имели видимых искажений и были удобны для на­блюдения и измерений.

1.4. С помощью ползункового регулятора схемы управления установите задержку импульсов управления относительно начала положительного полупериода входного сигнала, соответствующую углу включения тиристора, равному примерно 90°. На верхнем графическом индикаторе можно наблюдать изображение входного сигнала u_вх.(t) (синий цвет) и импульсов управления u_упр.(t) (красный цвет), на нижнем - выходное напряжение на нагрузке u_н.(t) (синий цвет) и средний уровень этого напряжения U_{вых. ср.} (красный цвет). Скопируйте изображения обоих графических индикаторов в отчет.

1.5. Определите диапазон изменения угла включения тиристора (α_min, α_max), в котором средняя величина напряжения на нагрузке изменяется, соответственно, от максимального до минимального значения. Для этого с помощью ползункового регулятора схемы управления плавно изменяйте угол включения от 0 до 180° и контролируйте форму напряжения на нагрузке по графическому индикатору, а среднюю величину напряже­ния по цифровому индикатору U_{вых. ср.}. Полученные граничные значения угла включения и соответствующие им величины среднего напряжения на нагрузке (U_{вых. ср.ВКЛ.} и U_{вых. ср.ВЫКЛ.}) запишите в отчет.

1.6. Определите максимальное мгновенное напряжение на нагрузке U_н.max. при α = 90°. Полученное значение запишите в отчет.

1.7. Получите регулировочную характеристику управляемого вы­прямителя. Для этого, изменяя угол включения тиристора в диапазоне от α_min до α_max, получите не менее 10 отсчетов среднего значения выходного напряжения по цифровому индикатору U_{вых. ср.}. Полученные значения запишите в отчет. Постройте график зависимости среднего значения выходного напряжения схемы от угла включения тиристора.

2. Исследование работы тиристорного регулятора мощности.

2.1. Установите переключатель «К» модуля М4 в положение «2». При этом встречно-параллельно тиристору будет включен выпрямитель­ный диод.

2.2. С помощью элементов управления на лицевой панели ВП выберите режим измерения. Установите частоту входного сигнала 200 Гц. Амплитуду входного сигнала следует установить такой величины, чтобы сигналы на осциллограммах не имели видимых искажений и были удобны для наблюдения и измерений.

2.3. С помощью ползункового регулятора схемы управления установите задержку импульсов управления относительно начала положительного полупериода входного сигнала, соответствующую углу включения тиристора, равному примерно 90°. На верхнем графическом индикаторе можно наблюдать изображение входного сигнала u_вх.(t) (синий цвет) и импульсов управления u_упр.(t) (красный цвет), на нижнем - выходного напряжения на нагрузке u_н.(t) (синий цвет) и действующее значение этого напряжения U_{вых. д.} (зеленый цвет). Скопируйте изображения обоих графических индикаторов в отчет.

2.4. Определите диапазон изменения угла включения тиристора (α_min, α_max), в котором действующее значение напряжения на нагрузке изменяется, соответственно, от максимального до минимального значения. Для этого с помощью ползункового регулятора схемы управления плавно изменяйте угол включения от 0 до 180°. Контролируйте форму напряжения на нагрузке по графическому индикатору, а действующее значение напря­жения на нагрузке по цифровому индикатору U_{вых. д.}. Полученные гранич­ные значения угла включения и соответствующие им величины действую­щего напряжения на нагрузке (U_{вых. д. вкл.} и U_{вых. д. выкл.}) запишите в отчет.

2.5. Определите максимальное действующее напряжение на нагрузке U_{вых.д.max} при α = 90°. Полученное значение запишите в отчет.

2.6. Получите регулировочную характеристику регулятора мощности. Для этого, изменяя угол включения тиристора в диапазоне от α_min до α_max, получите не менее 10 отсчетов действующего значения выходного напряжения по цифровому индикатору U_{вых. д.}. Полученные значения за­пишите в отчет. Постройте график зависимости среднего значения выход­ного напряжения схемы от угла включения тиристора.

2.7. Выключите ВП, для чего нажмите на лицевой панели ВП кнопку «Завершение работы».

Контрольные вопросы

1. Объясните устройство и принцип работы управляемого выпрямителя на тиристоре. Что называется углом включения тиристора? В каких пределах можно регулировать среднее напряжение в однополупериодном управляемом выпрямителе?

2. Для каких целей служит тиристорный регулятор мощности?

3. В чем отличие управляемого выпрямителя и регулятора мощности?

4. Нарисуйте временные диаграммы, поясняющие работу двухполупериодного регулятора мощности на симисторе.