3. Описание лабораторной установки
Основным элементом лабораторной установки является тиристорный преобразователь. Для проведения исследований используются стрелочные измерительные приборы, двухканальный осциллограф, сглаживающий дроссель, измерительный шунт, переменные сопротивления.
Функциональная схема тиристорного преобразователя и диаграммы, поясняющие его работу, изображены на рис. 5.
Силовая часть ТП содержит однофазный трансформатор TV1, два тиристора VSJ, VS2, разъемы (гнезда) XI-ХЗ и выключатель Ql.
В системе импульсно-фазового управления (СИФУ) можно выделить: формирователь стробирующих импульсов ФСИ, генератор пилообразного напряжения ГПН, компаратор К1, формирователь коротких импульсов ФКИ, распределитель импульсов РИ, согласующие каскады КС1, КС2.
Рис. 5
На вход ФСИ поступает напряжение синхронизации Uсинхр, пропорциональное ЭДС e1 вторичной обмотки трансформатора TV1. Блок ФСИ формирует короткие импульсы напряжения Uфси в окрестности перехода напряжения Uсинхр через нуль. Напряжение Uгпн на выходе ГПН синхронизируется с питающей сетью импульсами Uфси.
Выходное напряжение ГПН и напряжение управления ТП Uynp сравниваются компаратором К1, изменяющим значение выходного логического сигнала в момент равенства абсолютных значений Uгпн и Uynp При смене значения выходного сигнала компаратора с логического нуля на логическую единицу блоком ФКИ формируются короткие импульсы напряжения Uфки, которые затем распределяются с помощью блока РИ по двум каналам управления тиристорами VS1 и VS2.
Схема электрическая принципиальная ТП изображена на рис.6. В схеме использованы оптронные тиристоры VS1 и VS2.
Операционный усилитель DA1 с конденсатором С1 и резистором R11 образуют интегратор. При постоянном входном напряжении на его выходе напряжение линейно возрастает. Когда на выходе блока ФСИ появляется стробирующий импульс Uфси, транзистор VT6 открывается, шунтируя емкость С1, которая разряжается до нуля. При исчезновении напряжения на выходе ФСИ транзистор VT6 запирается и выходное напряжение ГПН вновь линейно возрастает.
4. Порядок выполнения работы
4.1. Предварительное задание
4.1.1. Изучить принцип действия, схемные решения и характеристики тиристорных преобразователей. Контрольные вопросы для усвоения данного материала приведены в шестом разделе лабораторной работы.
4.1.2. Изучить устройство тиристорного преобразователя в лабораторной установке и, в частности, определить:
а) схему выпрямления преобразователя;
б) входные и выходные выводы ТП;
в) соответствие элементов электрической принципиальной схемы ТП блокам его функциональной схемы.
∞
∞
Рис. 6
4.2. Рабочее задание
4.2.1. Снять зависимость управляющего угла от напряжения управления =f(Uупр). Для выполнения опыта осциллограф ЛО1 и вольтметр V1 включить в соответствии с рис. 7, а.
Рис. 7 |
4.2.2. Снять регулировочную Ed=f() и внешние Ud=f(Id) характеристики ТП при неизменной нагрузке, собрать схему в соответствии с рис. 7, б (Rн – реостат). При выборе измерительных приборов следует помнить, что Ud и Id – средние значения напряжения и тока. Так как нормальная работа ТП на холостом ходу невозможна и, соответственно, нельзя измерить ЭДС Ed, то для получения регулировочной характеристики снимать зависимость Ud=f() при малых токах нагрузки (большом сопротивлении нагрузки). Значение углов управления при снятии внешних характеристик задаются преподавателем. 4.2.3. Снять регулировочную и внешние характеристики при активно-индуктивной нагрузке, собрав схему в соответствии с рис. 7, в, включающую сглаживающий дроссель СД и шунт RS для осциллографирования тока. Значения углов управления для снятия внешних характеристик задаются преподавателем. |
При снятии внешней характеристики найти угол управления, определяющий границу режимов непрерывного и прерывистого токов. При снятии внешних характеристик найти величину токов, соответствующих границе режимов непрерывного и прерывистого токов.
Зарисовать осциллограммы напряжения и тока нагрузки при прерывистом и непрерывном токах