
- •Национальный технический университет Украины “кпи”
- •”Элементы автоматизированного электропривода“ Лебедев л.Н. , Дубовик в.Г.,
- •Киев 2012
- •Краткие теоретические сведения
- •Методические указания к проведению работы
- •Содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Техническое описание и инструкция по эксплуатации рнто.
- •Перечень элементов рнто
- •Приложение б Регулятор однофазный тиристорный (рот)
- •Перечень элементов рот.
Содержание отчета
1. Название работы.
2. Цель работы.
3. Программа работы.
4. Схема испытаний.
5. Паспортные данные приборов и оборудования.
6. Структурная схема РНТО.
7. Принадлежность узлов и блоков к основным системам полупроводниковых преобразователей.
8. Эпюры напряжений в характерных точках СИФУ.
9. Результаты измерений параметров импульсов управления тиристорами.
10. Расчетные и экспериментально снятые зависимости упр и UРНТО .
11. Выводы по отдельным опытам и по работе.
Контрольные вопросы
1. Назовите классификационные признаки одноканальных СИФУ.
2. Назовите классификационные признаки многоканальных СИФУ.
3. Назовите классификационные признаки преобразователей первого поколения.
4. Каково назначение каждого из функциональных узлов многоканальной СИФУ?
5. Как производится регулирование угла в преобразователях РНТО?
6. Как добиться равенства напряжений каналов при заданном угле регулирования в преобразователе РНТО?
7. Дайте определение термину «момент естественного отпирания тиристоров».
8. Для измерения каких величин предназначены используемые в работе приборы?
9. Какими приборами измеряют среднее, действующее, амплитудное значения сигналов?
10. Как измерить длительность сигнала и его амплитуду с помощью осциллографа?
11. В связи с чем возникает опасность короткого замыкания при использовании двухлучевого осциллографа?
12. Как определить амплитуду напряжения с помощью осциллографа?
13. Как включить однооперационный тиристор?
14. Как выключить однооперационный тиристор?
15. Какие функции выполняют в схеме импульсные трансформаторы?
16. Для чего производится частотное заполнение импульсов управления?
17. Как действует обратная связь по напряжению?
18. Как в СИФУ РНТО определяются моменты естественного отпирания тиристоров?
19. Как работают фазосдвигающие устройства РНТО?
20. Какую роль в СИФУ РНТО играет обмотка смещения?
21. Как рассчитать зависимость выходного напряжения РНТО от угла управления?
22. В чем заключается принцип «вертикального управления» тиристорами?
23. В чем отличие импульсно- фазового от интегро-импульсного методов регулирования?
24. Определите максимальное время запаздывания начала восстановления запирающих свойств тиристоров?
Приложение А
Техническое описание и инструкция по эксплуатации рнто.
Регуляторы напряжения серии РНТО предназначены для питания переменным током активных и активно-индуктивных нагрузок, допускающих фазовое регулирование синусоидального напряжения.
Технические данные регуляторов
Наименование параметров |
РНТО-190-63У4 |
РНТО-330-63У4 |
РНТО-190-250У4 |
РНТО-330-250У4 |
РНТО-190-630У4 |
РНТО-330-630У4 |
Напряжение питающей сети, В |
220 |
380 |
220 |
380 |
220 |
380 |
Номинальное выходное напряжение, В |
190 |
330 |
190 |
330 |
190 |
330 |
Номинальный выходной ток, А |
63 |
63 |
250 |
250 |
630 |
630 |
Номинальная выходная мощность, кВт |
12 |
21 |
48 |
83 |
120 |
208 |
Частота питающей сети, Гц |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
Коэффициент полезного действия, % не менее |
98 |
98 |
98 |
98 |
98 |
98 |
Масса, кг |
13±1 |
13±1 |
18±1 |
18±1 |
18±1 |
18±1 |
Вид охлаждения |
воздушное естественное |
водяное |
При номинальном значении питающей сети, регуляторы напряжения обеспечивают плавкую регулировку от 0 до номинального выходного напряжения при изменении сигнала на входе блока управления от 0 до 5 мА или от 0 до 20 мА в зависимости от настройки. Предприятие-изготовитель выпускает регуляторы напряжения, настроенные на входной сигнал 5 мА среднего значения.
Регулятор напряжения выполнен в виде двух блоков - силового блока и блока управления Силовой блок размещен на изоляционной панели. Блок управления выполнен в виде металлического каркаса, в котором расположены панели со штепсельными разъемами. Схема внешних соединений показана на рис 8. Принципиальная электрическая схема регулятора напряжения приведена на рис. 9.
В качестве регулирующих элементов в силовой части схемы используются два встречно параллельно включенных тиристора. Для защиты тиристоров от коммутационных перенапряжений параллельно каждому из них подключена цепочка RС. Схема управления включает в себя систему имлупьсно-фазового управления и цепь обратной связи по напряжению. Система импульсно-фазового управления осуществляет формирование управляющих импульсов и фазовый сдвиг. В зависимости от времени выдачи импульсов на управляющие электроды тиристоров осуществляется изменение выходного напряжения регулятора напряжения. Поддержание заданной величины выходного напряжения осуществляется цепью обратной связи по напряжению, которая воздействует на систему импульсно-фазового управления.
Для пояснения принципа работы регулятора напряжения рассмотрим работу одного канала управления Для получения диапазона регулирования от 0 до 180 эл. град ТС1 питается трапецеидальным напряжением шириной более 220 эл. град Трапецеидальное напряжение формируется путем подачи на стабилитрон Д10 через диоды Д5 и Д6 напряжений, сдвинутых относительно друг друга на 46 эл. град цепочками RС
На обмотках ОУ и ООС происходит суммирование сигналов задания и обратной связи. В зависимости от величины суммарного сигнала изменяется выходной сигнал магнитного усилителя (ТС1) т е отношение между его закрытыми открытым состоянием в течение рабочей части периода. Таким образом, передний фронт напряжении на выходе ТС1 (резистор R9) сдвигается по фазе.
Крутизна переднего фронта напряжения на выходе ТС1 является недостаточной дня четкого открывания тиристоров Для формирования требуемого сигнала управления импульса напряжения с амплитудой 10В, длительностью переднего фронта 20-25 мкс., длительностью импульсов 100-150 мкс применен бгокинг-генератор (Т4,Тр2) При отсутствии выходного сигнала сТС1 транзистор ТЗ открыт за счет тока, протекающего по резистору R6 Транзистор Т 4 закрыт т к на его базу подается запирающее напряжение 12В При подаче сигнала с ТС1 транзистор ТЗ закрывается, транзистор Т4 приоткрывается, что приводит к увеличению напряжения на обмотке 2Н-2К.трансформатора Тр2, а следовательно к увеличению э д с на его обмотке ЗН-ЗК Полярность подключения обмотки ЗН-ЗК такова, что возникающая в ней э д с способствует увеличению тока в базе транзистора Т4 Транзистор лавинообразно открывается, переходя из режима отсечки в режим насыщения. Одновременно заряжается конденсатор С1. На базе транзистора Т 4 появляется "+" и он закрывается Конденсатор С1 начинает разряжаться через R1, АН-ЗЕК По окончании разряда транзистор Т4 снова открывается и процесс повторяется. Частота импульсов зависит от параметров С1, R1, RЗ. Режим автоколебаний будет продолжаться до открытия транзистора ТЗ Это произойдет в момент исчезновения сигнала на выходе ТС1.
Временные диаграммы работы одного канала управления приведены на рис 10. Настройка регулятора напряжения производится следующим образом:
- резисторы R15, R35, R13, RЗЗ ставят в среднее положение
- при токе управления Iуст= 0 резисторами R13 и RЗЗ устанавливают начальный угол регулирования;
- при токе управления Iуст=5мА резисторами R15 и R35 устанавливают номинальное выходное напряжение 190 или 330В (в зависимости от напряжения питания), добиваясь одинаковой нагрузки по току тиристоров силового блока.
Разность средних значений токов, протекающих через тиристоры силового блока не должна превышать 10% их полу суммы во всем диапазоне регулирования.