4.2.Дослідження навантажувальних характеристик перетворювача

Для досліджуваного лабораторного стенда навантажувальні характеристики (U_d(I_d)) можна зняти тільки при роботі перетворювача на двигун (проти-ЕРС; S6 – ввімкнений; S2, S7, S8 – вимкнені) без індуктивності (S9 – перша позиція) та з індуктивністю (S9 – 2, 3, 4 позиції).

Навантажуючи двигун, необхідно відслідковувати зміну напруги при збільшенні струму й заносити ці показники до таблиці (Табл.  4 .10) та побудувати графіки залежностей U_d(I_d).

Табл. 4.10

	1		2		3
	Ud	Id	Ud	Id	Ud	Id
Без L
З L

4.3.Дослідження форм характерних напруг та струмів перетворювача

У роботі необхідно замалювати осцилограми:

• струму у первинній обмотці трансформатора (RS1);

• струму у вторинній обмотці (RS2);

• струму через вентиль (RS3);

• струму у навантаженні (RS4);

• напруги на тиристорі (VS4);

• напруги на навантаженні (PV3).

Умови роботи перетворювача задає викладач.

У звіті до лабораторної роботи необхідно привести висновки.

4.4.Рекомендована література

[1, 2, 3]

Лабораторна робота № 5 Дослідження несиметричної трифазної мостової схеми

Мета роботи:

• дослідження основних характеристик тиристорного випрямляча при різних видах навантаження;

• експериментальна перевірка основних співвідношень між струмами і напругами в окремих вузлах схеми;

• вивчення форми кривих напруги і струмів при різних видах навантаження;

• вивчення особливостей роботи схеми при шунтуванні навантаження нульовим вентилем;

• оцінка енергетичної ефективності схеми.

Короткі відомості

На Рис.  4 .9 наведена схема по дослідженню трифазних мостових схем (стенд №3). Для дослідження несиметричної мостової схеми викладач встановлює розімкненим S3 і замкненими S1, S4. Завдяки замиканню ключа S1 тиристори анодної групи будуть шунтуватися діодами і схема набуде вигляду показаному на Рис.  5 .13.

Запропоновану для дослідження схему випрямлення можна розглядати, як таку, що складається з двох послідовно-з’єднаних трифазних нульових: катодної групи (КГ: VS1, VS3, VS5) – керованої та анодної групи (АГ: VD2, VD4, VD6) – некерованої (діодної). Слід зазначити, що у запропонованій схемі одночасно працює мінімум один тиристор і один діод. Вказані групи формують відповідно потенціали (по відношенню до нульової точки трансформатора) _КГ та_АГ, як і в симетричній мостовій схемі (Рис.  4 .11,а). Напруга на навантаженні буде визначатися як різниця зазначених потенціалів ( 4 .1). Необхідно зауважити, що при куті керування =0º схема буде симетричною, як стосовно навантаження, так і стосовно мережі, причому струми і напруги будуть такими ж як і в симетричній схемі (Рис.  4 .11).

Рис. 5.13. Принципова схема трифазного несиметричного мостового перетворювача

Для кутів керування більшими нуля, діаграми напруг та струмів будуть мати дещо інший вигляд і представлені:

• для =30º – на Рис.  5 .14;

• для– на Рис.  5 .15;

• для =90º – на Рис.  5 .16.

Дослідження кривих напруг та струмів показують, що, починаючи з кута керування =60º, вихідна напруга має всього 3 пульсації за період, або ж частота основної гармоніки вихідної напруги буде дорівнювати 50×3=150 Гц.

Діаграми струму вторинної обмотки трансформатора показують, що перетворювач споживає несинусоїдний струм, причому у струмові з’являються парні гармоніки. Рівень споживання реактивної потужності у досліджуваній схемі нижчий у порівнянні з симетричним керуванням.

Рис. 5.14. Діаграми формування напруги та струму несиметричного мостового перетворювача (кут керування =30º)

Слід звернути увагу на процеси, які відбуваються у перетворювачі для кута керування ≥60º (наприклад для =90º, Рис.  5 .16). У час t₁–t₂ (Рис.  5 .16,в)з діаграм потенціалів катодної _КГ та анодної _АГ груп видно, що одночасно працюють у фазі А тиристор VS1 і діод VD4 (Рис.  4 .11). У цей момент часу коло по якому протікає струм I_d показане на Рис.  5 .17, з якого видно, що струм з мережі не споживається. Напруга на навантаженні теж буде дорівнювати нулю, так як потенціали катодної _КГ та анодної _АГ груп під’єднанні до однієї точки, що обумовлює їх рівність, а відповідно напруга на виході перетворювача теж буде дорівнювати нулю згідно ( 4 .1). Перетікання струму по зазначеному колу обумовлене вивільненням електромагнітної енергії накопиченій в індуктивності .

Рис. 5.15. Діаграми формування напруги та струму несиметричного мостового перетворювача (кут керування =60º)

Рис. 5.16. Діаграми формування напруги та струму несиметричного мостового перетворювача (кут керування =90º)