Опис лабораторного стенду

Стенд виконано з однією системою, яка керує тиристорами, що можуть перемикатись зі схеми однофазного тиристорного реґулювання змінної напруги (рис. 4.5, а) в схему однофазного двохнапівперіодного випрямляча (рис. 4.5, б).

а)

б)

Рисунок 4.5 – Схема силової частини стенду: а) включення у схему однофазного тиристорного перетворювача змінної напруги; б) включення у схему двохнапівперіодного випрямляча

Розглянемо один канал системи імпульсно-фазового керування, реалізований у лабораторному стенді.

Блок синхронізації (рис. 4.6) виконаний на основі мікросхеми гальванічної розв'язки типу H11L1, що входами 1 і 2 через вхідний опір підє’днана до мережі живлення. Вхідний опір розраховується виходячи з номінального струму гальванічної розв'язки за формулою , де – вхідна напруга синхронізації тиристорів. Потужність вхідного опору дорівнює: . До 6 виходу мікросхеми H11L1 приєднано джерело живлення і опір підтяжки вихідного сигналу до логічної одиниці. Вихідний сигнал синхронізації (рис. 4.6) з 4 ніжки розв'язки подається на керуючий електрод транзистора генератора пилкоподібної напруги (ГПН).

а)

б)

Рисунок 4.6 – Принципова схема а) і часові діаграми роботи, б) блоку синхронізації

ГПН складається із конденсатора і опору , параметри яких визначають період генерованого ШІМ сигналу , причому період повинен перевищувати половину періоду напруги мережі с. Система імпульсно-фазового керування реалізована на мікросхемі TL494 порівнює величину напруги ГПН і напруги завдання, яку формує керуючий резистор . В момент рівності напруг у мікросхемі TL494 відмикається вмонтований транзистор між виводами , запалюючи гальванічну розв’язку блоку вихідного підсилювача (БВП). Підсилювач імпульсів виконано з використанням силової оптотранзисторної розв’язки з живленням від DC/DC перетворювача. Струм гальванічної розв’язки обмежується опором . Відкрита гальванічна розв’язка замикає коло керуючого електрода тиристора, струм якого обмежується опором .

Рисунок 4.7 – Принципова схема тиристорного реґулятора напруги

Захист тиристорів від перевантаження за напругою, обумовленого процесами комутації в схемі реґулятора, можливий завдяки включенню паралельно вентилю додаткових захисних RC ланцюгів (снаберів). Захисну ємність обирають виходячи, з умови забезпечення допустимої швидкості зміни зворотної напруги, за формулою:

Де – максимальний анодний струм перед комутацією,

– найбільше значення зворотної напруги.

Опір вибирається на напругу заряду захисного конденсатора і необхідну потужність розсіюваної енергії. Величина обмежується знизу допустимою амплітудою струму ввімкнення тиристора, а зверху – швидкістю повного розряду впродовж відкритого стану тиристора:

Хід роботи

1. Ознайомитись зі структурою та порядком роботи на лабораторному стенді. Отримати допуск викладача для проведення роботи на стенді.

2. Підє’днати до затискачів тиристорного реґулятора напруги блок датчиків. Зняти експериментальні дані реґулювання напруги для різних кутів керування тиристорами. Виконати запис осцилограм проведених дослідів. Визначити середнє , діюче значення сигналу, амплітуду , період і частоту напруги і струму. Дані експериментів занести до таблиці 4.2:

Таблиця 4.2 – Експериментальні дані вимірювання струму і напруги

№	α	, В	, А	, В	, А	, В	, А	, с	, с-1

Рисунок 4.8 – Осцилограми сигналів струму та напруги, знятих за допомогою резистивних датчиків при живленні від зовнішнього джерела при реґулюванні напруги.

3. За отриманими експериментальними даними побудувати реґулювальну характеристику ТРН

4. Скласти звіт лабораторної роботи, письмово відповісти на контрольні питання за завданням викладача.

Зміст звіту

1. Назва та мета лабораторної роботи.

2. Схема лабораторного стенду.

3. Осцилограми та таблиці експериментальних даних.

4. Результати проведених розрахунків.

5. Висновки щодо роботи.