7. Особенности лабораторной установки

Передняя панель лабораторной установки изображена на рис. 10.1. Лабораторная установка питается от сети переменного тока 220 В. Включение установки осуществляется с помощью тумблера «ВКЛ», «S1», расположенного в левой верхней части лицевой панели макета. Предохранителm F1, включаемыq в первичную обмотку силового трансформатора, располагаются в гнездах правее тумблера S1 «ВКЛ». Внутри лабораторного макета имеется силовой трансформатор TU с двумя вторичными обмотками, однофазный двухполупериодный тиристорный выпрямитель, собранный по однофазной мостовой схеме Гретца с использованием двух тиристоров (V2, V4) и двух обычных диодов (V1, V3). Такой мостовой выпрямитель имеет меньшее число тиристоров, так как при последовательном соединении тиристора и диода для управления достаточно включить один тиристор. В первый полупериод переменного напряжения питания (при положительном потенциале на верхнем конце вторичной обмотки трансформатора) открытыми являются V1 и V4 и первый полупериод выпрямленного напряжения протекает через LC-фильтр и нагрузку.

Во второй полупериод открытыми являются V2 и V3, обеспечивая протекание тока через нагрузку в том же направлении. Другая обмотка осуществляет питание схемы управления.

Выходной ток тиристорного выпрямителя (ток нагрузки) ступенчато меняется включением тумблеров коммутатора нагрузки, расположенным в крайней правой части лицевой панели макета и измеряется амперметром РА1, а выходное напряжение (постоянная составляющая) вольтметром PU1, расположенными в верхней правой части лицевой панели макета.

Индуктивность фильтра Lможет быть шунтирована тумблеромS2(положение тумблера «вверх»), емкость фильтра С включается тумблеромS4 (положение тумблера «вверх»). Обратный диодVDвключается тумблеромS3 (положение тумблера «вверх»).

Таким образом при чисто активной нагрузке и отключенном обратом диоде, тумблер S2 включен (положение «вверх»), тумблерS4– разомкнут (положение «вниз»), тумблерS3– разомкнут (положение «вниз»).

Плавное изменение угла регулирования , а значит и величины выходного напряжения, осуществляется с помощью специальной импульсно-фазовой системы управления, упрощенно показанной в виде структурной схемы в нижней части лицевой панели макета (рис. 10.1).

Короткие прямоугольные импульсы, отпирающие тиристор, изображенные на рис. 10.6 пунктиром со сдвигом на величину угла регулирования «», формируются в нуль-органе или компараторе (например, на базе обычного операционного усилителя на выход которого включается дифференцирующаяRC-цепочка).

Такой компаратор изображается на упрощенной структурной схеме рис.10.1 в виде релейного элемента.

На один вход релейного элемента подается пилообразное напряжение с генератора «Г», синхронизированного частотой сети 50 Гц сигналом с блока «Синхронизация», а на другой вход – напряжение смещения, которое может плавно регулироваться с помощью переменного резистора «Управление».

При их равенстве на выходе компаратора возникает скачок напряжения (переброс из состояния «0» в состояние «1» или наоборот, который дифференцируется RC-цепочкой).

Возникающие короткие прямоугольные импульсы поступают на блок РК (распределительный коммутатор или распределитель импульсов), обеспечивающий на своем выходе два канала – две последовательности управляющих импульсов, сдвинутых по фазе на 180⁰, для управления через усилители мощности УМ1 и УМ2 двух силовых тиристоров однофазной мостовой схемыV2 и V4, работающихпоэтому также в противофазе или со сдвигом на 180⁰.

Плавно меняя, с помощью переменного резистора «Управление» величину напряжение смещения на втором входе компаратора – плавно меняем момент его срабатывания, меняя тем самым сдвиг прямоугольных импульсов на выходе компаратора на величину угла регулирования .

Переменный резистор «Управление» разградуирован по круговой шкале изменения от 30⁰до 180⁰.

Однако точное значение угла регулирования следует определять по осциллограмме изображения отрезка выпрямленной синусоиды на экране осциллографа, включаемого в гнезда Гн1 на рис. 10.1 при чисто активной нагрузке.