Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Силовая электроника. Методические указания к лабораторным работам №1-3 на стенде НТЦ-07.25
.pdf
5. Что называют критической индуктивностью?
6. Как зависит критическая индуктивность от угла управления тиристорами?
7. Начертите регулировочную характеристику однофазного управляемого мостового выпрямителя при активной нагрузке.
8. Начертите регулировочную характеристику однофазного управляемого мостового выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке (L = ∞).
9. Начертите регулировочную характеристику однофазного управляемого мостового выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке (L ≠ ∞).
10. Что такое режим непрерывного тока нагрузки?
11. Управляемый двухполупериодный выпрямитель работает на активно-индуктивную нагрузку в режиме непрерывного тока нагрузки от однофазной сети переменного напряжения (действующее значение напряжения
равно 380 В). Определите среднее значение напряжения на нагрузке при угле
управления 30 эл. град. и 60 эл. град.
12. Как влияет на регулировочную характеристику наличие в нагрузке
источника эдс?
41
Лабораторная работа № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО УПРАВЛЯЕМОГО
ВЫПРЯМИТЕЛЯ
Цели работы:
1. Изучить принципы построения и работы трехфазных управляемых выпрямителей.
2. Изучить регулировочные характеристики трехфазного управляемого
выпрямителя.
3. Экспериментально исследовать работу трехфазного управляемого
выпрямителя на активную, активно-индуктивную и двигательную нагрузки на
универсальном лабораторном стенде "основы электропривода и преобразовательной техники"
Порядок выполнения работы:
1. Изучить краткие теоретические сведения о трехфазных управляемых выпрямителях.
2. Теоретически рассчитать и построить регулировочные характеристики
для трехфазного управляемого выпрямителя для заданного типа нагрузки:
2.1. Для активной нагрузки;
2.2. Для активно-индуктивной нагрузки.
3. Исследовать работу трехфазного управляемого выпрямителя на активную нагрузку.
4. Исследовать работу трехфазного управляемого выпрямителя на активно-индуктивную нагрузку.
5. Исследовать работу трехфазного управляемого выпрямителя на двигательную нагрузку.
6. Сравнить экспериментально снятые регулировочные характеристики
по пп. 3 – 5 с теоретически построенными по п. 2 и сделать выводы.
7. Оформить отчет по лабораторной работе.
42
Описание универсального лабораторного стенда
Для проведения необходимых экспериментальных исследований универсальный лабораторный стенд в своем составе имеет трехфазный управляемый выпрямитель. Управляемый выпрямитель собран на тиристорах, ток которых составляет 25 А.
В трехфазном режиме работы тиристоры VS1, VS3, VS5 образуют катодную группу, реализуя положительный выход мостового выпрямителя, а тиристоры VS4, VS6, VS2 – анодную группу, реализуя отрицательный выход мостового выпрямителя (см. рис. 3.1).
Работа тиристоров управляемого выпрямителя в трехфазном режиме
контролируется с помощью микроконтроллера, основной задачей которого
является выдача сигналов на тиристоры. Для реализации этого в универсальном
стенде имеются шесть источников питания с независимым управлением, три из
которых (управление верхними тиристорами VS1, VS3, VS5) гальванически
развязаны от трех остальных (управление верхними тиристорами VS4,
VS6, VS2). В качестве источников питания используются импульсные
трансформаторы.
Универсальный стенд позволяет исследовать работу трехфазного управляемого выпрямителя на активную, активно-индуктивную и двигательную
(активно-индуктивную с противо-эдс) нагрузки.
Для проведения необходимых измерений в состав универсального стенда
входят измерительные приборы, позволяющие измерять действующие и
средние значения постоянного и переменного тока и напряжения.
Стенд также позволяет осуществить индикацию измеренных величин и
передачу данных на компьютер через интерфейс RS485.
Для более детального исследования работы трехфазного управляемого
выпрямителя необходим осциллограф (желательно с памятью).
43
1. Исследование работы трехфазного управляемого выпрямителя
Рис. 3.1. Схема подключения трехфазного управляемого выпрямителя к сети
переменного тока
Рис. 3.2. Схема подключения
напряжения задания для трехфазного управляемого выпрямителя
на активную нагрузку
1.1. Собрать схему подключения трехфазного управляемого выпрями-
теля к сети переменного тока (рис. 3.1).
1.2. Собрать схему подключения напряжения задания для трехфазно-
го управляемого выпрямителя (рис. 3.2).
1.3. Собрать схему подключения активной нагрузки на выход трех-
фазного управляемого выпрямителя (рис. 3.3).
1.4. Подключить стенд к трехфазной сети (включить три автоматических
выключателя, расположенных в левой нижней части стенда, – надпись«Сеть»).
Рис. 3.3. Схема подключения активной нагрузки на выход трехфазного управ-
ляемого выпрямителя
44
Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры,
управляющие включением преобразователей, находятся в положении «вы-
ключено», а также на панели стенда присутствуют только необходимые для
проведения данного опыта перемычки.
1.5. Задать трехфазный режим работы управляемого выпрямителя, для
этого установить тумблер в положение «Трехфазный» (тумблер в нижней части
панели стенда, в окошке «Угол управления, град.»).
1.6. Включить управляемый выпрямитель (тумблер в нижней части
панели стенда, в окошке «Угол управления, град.», перевести в положение
«Вкл.»).
1.7. Изменяя угол управления от 0 до 120 эл.град. (с помощью резистора
задания R18 в окошке «Угол управления, град.»), снять по вольтметру PV1
среднее значение выпрямленного напряжения на выходе управляемого выпрямителя (данные занести в табл. 2).
Примечание:
При наличии осциллографа целесообразно для двух различных углов
управления тиристорами трехфазного управляемого выпрямителя записать
сигналы сетевого напряжения, выпрямленного напряжения и тока нагрузки.
1.8. По завершении исследования вывести резистор R18 в начальное
положение, отключить управляемый выпрямитель (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Угол управления, град.», перевести в положение
«Выкл.»), отключить автоматические выключатели, расположенные в левой
нижней части стенда, – надпись «Сеть».
2. Исследование работы трехфазного управляемого выпрямителя
на активно-индуктивную нагрузку.
2.1. Собрать схемы в соответствии с пп. 1.1 и 1.2 или при собранной
схеме убедиться в правильности подключения трехфазного управляемого
выпрямителя к питающей сети (см. рис. 3.1) и напряжения задания (см. рис.
3.2).
45
2.2. Собрать схему подключения активно-индуктивной нагрузки на
выход трехфазного управляемого выпрямителя (рис. 3.4).
Примечание:
В качестве активно-индуктивной нагрузки в стенде используется незави-
симая обмотка возбуждения двигателя постоянного тока, которая обладает
индуктивностью и активным сопротивлением.
Рис. 3.4. Схема подключения активно-индуктивной нагрузки на выход
трехфазного управляемого выпрямителя
2.3. Подключить стенд к трехфазной сети (включить три автоматических
выключателя, расположенных в левой нижней части стенда, – надпись
«Сеть»). Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тумблеры, управляющие включением преобразователей, находятся в положении «выключено», а также на панели стенда присутствуют только необходимые
для проведения данного опыта перемычки.
2.4. Задать трехфазный режим работы управляемого выпрямителя (если
он ранее не задан), для этого установить тумблер в положение «Трехфазный»
(тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Угол управления,
град.»).
46
2.5. Включить управляемый выпрямитель (тумблер в нижней части
панели стенда, в окошке «Угол управления, град.», перевести в положение
«Вкл.»).
2.6. Изменяя угол управления от 0 до 90 эл.град. (с помощью резистора
задания R18 в окошке «Угол управления, град.»), снять по вольтметру
PV1среднее значение выпрямленного напряжения на выходе управляемого
выпрямителя (данные занести в табл. 2).
Примечание:
При наличии осциллографа целесообразно для двух различных углов
управления тиристорами трехфазного управляемого выпрямителя записать сигналы сетевого напряжения, выпрямленного напряжения и тока нагрузки.
2.7. По завершении исследования вывести резистор R18 в начальное
положение, отключить управляемый выпрямитель (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Угол управления, град.», перевести в положение«Выкл.»), отключить автоматические выключатели, расположенные в левой
нижней части стенда, – надпись «Сеть».
2.8. Для исследования работы трехфазного управляемого выпрямителя
на активно-индуктивную нагрузку с другим соотношением активного сопротивления и индуктивности собрать схему, в которой в качестве нагрузки используются активное сопротивление R5 и обмотка возбуждения ДПТ,
включенные последовательно (рис. 3.5).
Рис. 3.5. Схема подключения активной нагрузки на выход
управляемого трехфазного выпрямителя
47
3. Исследование работы трехфазного управляемого выпрямителя
на двигательную нагрузку.
В качестве двигательной нагрузки используется двигатель постоянного тока с независимым возбуждением, якорь которого включается на выход
трехфазного управляемого выпрямителя, а обмотка возбуждения получает питание от широтно-импульсного преобразователя (ШИП).
Паспортные данные ДПТ НВ:
Тип – ПЛ-062
Номинальный кпд – 61 %
Номинальная мощность – 120 Вт
Номинальное напряжение – 220 В
Номинальный ток якоря – 0,95 А
Частота вращения – 3000 об/мин
Номинальный ток возбуждения – 0,18 А
3.1. Собрать схемы в соответствии с пп. 1.1 и 1.2 или при собранной схе-
ме, убедиться в правильности подключения трехфазного управляемого выпрямителя к питающей сети (см. рис. 3.1) и напряжения задания (см. рис.
3.2).
3.2. Собрать схему подключения ШИП к трехфазной сети переменного
тока (рис. 3.6).
3.3. Собрать схему подключения якоря двигателя на выход трехфаз-
ного управляемого выпрямителя (рис. 3.7).
3.4. Собрать схему подключения обмотки возбуждения к ШИП (рис. 3.8).
3.5. Собрать схему подключения напряжения задания дляШИП обмотки
возбуждения (рис. 3.9).
48
Рис. 3.7.Схема подключения якоря двигате-
ля на выход трехфазного
управляемого выпрямителя
Рис. 3.8.Схема
подключения обмотки
возбуждения к ШИП
Рис. 3.6. Схема подключения ШИП к трехфазной сети
переменного тока
Рис. 3.9. Схема подключения напряжения задания дляШИП
обмотки возбуждения
3.6. Подключить стенд к трехфазной сети (включить три автоматических
выключателя, расположенных в левой нижней части стенда, – надпись
«Сеть»). Перед включением стенда необходимо убедиться, что все тум-
блеры, управляющие включением преобразователей, находятся в положе-
49
нии «выключено», а также на панели стенда присутствуют только необходимые
для проведения данного опыта перемычки.
3.7. Включить ШИП возбуждения (тумблер в нижней части панели стен-
да, в окошке «Скважность (возбуждение), %») и резистором R22 установить номинальный ток возбуждения ДПТ НВ, равный 0,18 А по прибору PA4.
3.8. Задать трехфазный режим работы управляемого выпрямителя (если
он ранее не задан), для этого установить тумблер в положение «Трехфаз-
ный»(тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Угол управления,
град.»).
3.9. Включить управляемый выпрямитель (тумблер в нижней части
панели стенда, в окошке «Угол управления, град.», перевести в положение
«Вкл.»).
3.10. Изменяя угол управления от 0 до 120 эл.град. (с помощью резистора
задания R18 в окошке «Угол управления, град.»), снять по вольтметру PV1
среднее значение выпрямленного напряжения на выходе управляемого выпрямителя (данные занести в табл. 2).
Примечание:
При наличии осциллографа целесообразно для двух различных углов
управления тиристорами трехфазного управляемого выпрямителя записать сигналы сетевого напряжения, выпрямленного напряжения и тока нагрузки.
3.11. По завершении исследования вывести резистор R18 в начальное по-
ложение, отключить управляемый выпрямитель (тумблер в нижней части панели стенда, в окошке «Угол управления, град.», перевести в положение «Выкл.»),
отключить ШИП, отключить автоматические выключатели, расположенные в
левой нижней части стенда, – надпись «Сеть». Снять установленные
перемычки.
50
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]