Описание лабораторной установки и методики измерений

1. Виртуальная лабораторная установка для исследований приведена на рис. 4.16. Она содержит:

– три однофазных источника синусоидальных напряжений,,, смещенных по фазе относительно друг друга на 120 эл. град.;

– блок тиристорных вентилей,,;

– активно-индуктивную нагрузку,c противоЭДС и обратным диодом;

– датчик фазного тока выпрямителя, подключенный к мультиметруXMM1;

– измерительные пробники «9» и «3» соответственно на входе и на выходе управляемого выпрямителя;

– двухлучевой осциллограф XSC2;

– систему импульсно-фазового управления (СИФУ) X1, осуществляющую регулирование угла фазовой задержки включения тиристоров,,изменением сопротивления потенциометраСтруктурная схема СИФУ (рис. 4.17) содержит схему синхронизации (СС), вырабатывающую сигналыU_с (рис. 4.17, б) и обеспечивающую синхронизацию частоты следования импульсов управления U_уэ с частотой питающей сети (или частотой следования моментов естественной коммутации кривых выпрямленного напряжения).

Фазосмещающее устройство (ФСУ) под действием напряжения управления U_упр, проходящего через усилитель (УС), производит изменение угла a включения тиристоров в нужных пределах (рис. 4.17, б). При вертикальном методе управления ФСУ содержит генератор развёртки (ГР) (чаще всего генератор пилообразного напряжения) и компаратор (К). Компаратор может выполняться на однопереходном транзисторе, триггере Шмидта, операционном усилителе, логическом элементе и т. п. Формирователь управляющих импульсов (ФУИ) служит для выработки сигналов управления тиристоров с требуемыми параметрами.

2. Необходимые значения углов включения тиристоров выставляются в лабораторной установке следующим образом.

Рис. 4.16. Виртуальная установка управляемого трехфазного выпрямителя с нулевым выводом и активно-индуктивной нагрузкой с противоЭДС

Вычисляется время задержки включения тиристоров в миллисекундах по формуле

, (4.55)

где – необходимый угол включения тиристоров;

– нажатием кнопки «молния» производится запуск моделирования;

– нажатием кнопки «синхр» производится однократный запуск горизонтальной развертки с получением на экране осциллографа временной диаграммы выпрямленного напряжения;

– с помощью визирной линии «1» фиксируется момент начала положительной полуволны синусоидального напряжения источника , а с помощью визирной линии «2» фиксируется момент отпирания тиристора;

– фактическое время задержки включения тиристоров равно разности временных положений визирных линий «2» и «1», которая высвечивается на панели осциллографаXSC2;

– с помощью потенциометра осуществляется изменение времени задержки включения тиристоровдо совпадения с величиной.

Рис. 4.17. Структурная схема СУ по вертикальному методу управления (а); временные диаграммы (б)

Установка позволяет проводить анализ гармонического состава входного фазного тока и выходного напряжения управляемого выпрямителя с помощью спектрального Фурье-анализа по методике, изложенной в п. 3 (с. 66) предыдущей работы.