Література

Основна

1. Полупроводниковые выпрямители/ Беркович Е.И., Ковалев В.Н., Ковалев Ф.И., Кочетков В.Д., Крылов С.С., Курносов Б.Д., Мосткова Г.П., Кырков В.В., Толкачов А.И. под ред. Ф.И. Ковалева и Мостковой Г.П. – 2 изд., переработанное.- М.: Энергия, 1978 – 99-103 с.

Рекомендована

1. Руденко В.С. Основы преобразовательной техники. Учебник для вузов / Руденко В.С., Сенько В.И., Чиженко И.М. – М,: Высшая школа, 1980.- 67-70с.

2.3. Лабораторна робота №3 Трифазні випрямлячі

Мета роботи Дослідження трифазних випрямлячів при роботі на

навантаження різного типу.

Опис лабораторного обладнання

Лабораторна робота виконана у вигляді вмонтованого в лабораторний стенд універсального макету, на передній прозорій панелі якого зображена принципова схема, а на задній стінці змонтовано прилади та пристрої з яких складається той чи інший досліджуваний випрямляч.

На передній панелі, у відповідних точках схеми, розташовані контактні гнізда та затискачі для підключення вимірювальних приладів. Там же розташовані перемикачі за допомогою яких набирається потрібна схема випрямляча, а також підключається відповідне навантаження.

Лабораторний макет живиться від власного понижувального трифазного трансформатора, а його принципова схема зображена на рисунку 2.13. Система імпульсно-фазового керування (СІФК) тиристорами випрямлячів виконана окремим блоком.

Для виконання лабораторної роботи використовується двопроменевий осцилограф типу С1-93.

Принципові схеми досліджуваних випрямлячів зображені на рисунку 2.14.

Домашнє завдання

1. Вивчити та знати принцип роботи трифазного однотактного та симетричного і несиметричного трифазних мостових випрямлячів. Уміти викреслити миттєву діаграму випрямленої напруги для кожної зі вказаних схем для кута вмикання тиристорів α = 0° ел.

2. Ознайомитись з особливостями роботи керованих трифазних випрямлячів, зазначених в п.1. Уміти накреслити миттєві діаграми випрямленої напруги для різних значень кутів вмикання тиристорів.

3. Розрізняти особливості роботи кожного з випрямлячів на різні типи навантажень.

4. Засвоїти методику вимірювання залежності середнього значення випрямленої напруги від кута α вмикання тиристорів.

Послідовність виконання роботи

Дослідні схеми трифазних керованих випрямлячів наведені на рисунку 2.14. На рисунку 2.14,а зображений трифазний однотактний випрямляч (схема Міткевич), на рисунку 2.14,б зображена схема симетричного трифазного мостового випрямляча ( схема Ларіонова), а на рисунку 2.14,в – трифазного мостового несиметричного випрямляча.

За допомогою лабораторного макету можна набрати будь-яку з названих схем та швидко перейти від однієї до іншої.

Наприклад, для набору схеми випрямляча (рисунок 2.14,а) потрібно зняти перемички Sa, Sb, Sc та з’єднати нижній затискач навантаження (клема «2») з нульовою точкою вторинних обмоток трансформатора. Якщо потрібно змінити характер навантаження на активно – індуктивний, то достатньо зняти перемичку між клемами «2» та «3» до яких підключений дросель L_d.

Для набору схеми трифазного несиметричного керованого випрямляча (рисунок 2.14,в) потрібно вставити перемички Sa, Sb, Sc, від’єднати нульовий провід попередньої схеми ( якщо вона була набрана) та увімкнути перемикач Р1. В такий спосіб замість анодної групи тиристорів VT2, VT4, VT6 буде підключена аналогічна група діодів, а подача керуючих імпульсів на відключені тиристори буде заблокована.

Для одержання схеми трифазного мостового симетричного випрямляча (рисунок 2.14,б) достатньо вимкнути перемикач Р1 попередньої схеми.

Для зміни характеру навантаження в останніх схемах потрібно, як і в схемі рисунок 2.14,а, зняти або поставити перемичку між клемами «2» та «3».

Примітка: Послідовність виконання та зміст дослідів однаковий для усіх трьох схем випрямлячів.

1. Набрати потрібну схему випрямляча, скориставшись наведеною методикою.

2. До вихідних клем «1» та «2», розташованих на передній панелі макету, підключити вольтметр з межею вимірювання до 100 вольт та сигнальний кабель осцилографа. Закоротити клеми «2» та «3». Увімкнути схему вимикачем П1 та блок системи імпульсно-фазового керування тумблером Т на його передній панелі. Регулятор кута α на блоці СІФК встановити в крайнє ліве положення. При цьому вольтметр покаже максимальний середній рівень випрямленої напруги, а на екрані осцилографа з’явиться миттєва діаграма цієї ж напруги. Визначивши нульовий рівень осцилограми, викреслити її, дотримуючись заданого осцилографом часового та амплітудного масштабів.

3. Зняти регулювальну залежність випрямляча U_d(α) в режимі резистивного навантаження. Для цього скористатись методикою, наведеною в теоретичних положеннях лабораторної роботи. Зняти осцилограму вихідної напруги випрямляча для кутів α₁= 30°ел., α₂ = 60°ел. та α₃ = 90°ел. Для цього відключати вхід осцилографа, підключений до шунта, а другий вхід підключати до клем «1» та «2».

Рисунок 2.14 – Схеми досліджуваних випрямлячів

4. Ті ж досліди виконати при знятій з клем «2» та «3» перемичці, тобто для режиму активно – індуктивного навантаження.

5. Отримані в п.3 та п.4 дані занести в таблицю 1.

Таблиця 1

Харак-тер Наванта-ження

Виміряні величини

Кут α

0°

6°

12°

18°

24°

30°

40°

50°

60°

70°

80°

90°

100°

110°

120°

Rd

Ud,B

Rd+Ld

Ud,B

6. Підключити двигун постійного струму при закорочених клемах «2» та «3». Зняти осцилограми випрямленої напруги та струму для кутів α₁= 30°ел., α₂ = 60°ел. та α₃ = 90°ел.

Змінюючи кут α, переконатись в тому, що кількість обертів ротора двигуна змінюється у відповідності до рівня вихідної напруги випрямляча.

Зміст звіту

Послідовність виконання пунктів цього розділу та їхній зміст однаковий для кожної з досліджуваних схем випрямлячів.

Дані для розрахунків: опір навантаження R_d=20 Ом; опір шунта R_ш=0,2 Ом. Фазна напруга вторинної обмотки трансформатора U_ф=20В, лінійна напруга U_2л =35В.

1. Викреслити в єдиній системі відрахунку залежності U_d(α), отримані дослідним шляхом та за допомогою аналітичних виразів U_d=f(α) досліджуваної схеми випрямляча. Пари кривих, отримані для одного й того ж типу навантаження, будувати окремо одна від одної. Пояснити причини неспівпадання однотипних залежностей.

2. Побудувати в єдиній системі відрахунку (як показано на рис.2.16, рис. 2.20 та рис. 2.26) отримані осцилограми. Будувати для кожного кута окремо. Пояснити відмінність осцилограм, отриманих для одного й того ж кута, для різних типів навантаження.

3. Викреслити осцилограму напруги та струму роторної обмотки двигуна постійного струму та пояснити причину зміни форми цих кривих порівняно з аналогічними осцилограмами, побудованими в п.2.

4. Зробити висновки за отриманими результатами роботи.