ЭПУ_3 (1088703), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Принимая во внимание коэффициенты формы тока kф₂ и kф_1, можно определить расчетные мощности обмоток трансформатора и габаритную мощность:

P_II = 1,1kф₂ P₀ / S;

P_I = 1,1 kф₁ P₀;

Pгаб = (P_I + P_II)/2 =

= 0,55(kф₂/S + kф₁)P₀. Временные диаграммы для рассматриваемой схемы при резистивно - индуктивном характере нагрузки приведены на рис. 8.

Ф аза первой гармоники тока первичной обмотки трансформатора совпадает с фазой напряжения сети u₁ (cos φ₁ = 1) только при α = 0 и α = π. Βо всех других случаях первая гармоника тока отстает от напряжения на угол φ₁.

Коэффициент искажения тока ν₁ при резистивной нагрузке имеет максимум при α = 0 и α = π (ν₁ = 1), а при индуктивной нагрузке ν₁ = 0,9. При других значениях α κоэффициент искажения тока, а следовательно, и коэффициент мощности χ ниже, но все же они остаются более высокими, чем при отсутствии вольт-добавки, особенно при больших углах регулирования. К тому же резко снижается коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения, уменьшаются “броски” тока в питающей сети и вследствие этого снижается уровень радиопомех, создаваемых выпрямителем.

Разнообразие выпрямителей с вольт-добавкой велико, они выполняются не только по обычной двухфазной схеме, но и по другим схемам.

Описание лабораторного макета

Упрощенная принципиальная схема лабораторной установки приведена на рис. 9. Лабораторный макет помимо исследуемого выпрямителя содержит встроенный мультиметр для измерения тока первичной обмотки трансформатора I₁, тока вторичной обмотки трансформатора I₂, напряжения на вторичной обмотке трансформатора U₂, выпрямленного напряжения до сглаживающего фильтра U_В, напряжения на нагрузке U_Н и тока в цепи нагрузки I_Н. Выбор измеряемой величины и измеряемого параметра (амплитуда, действующее значение, постоянная составляющая) осуществляется соответствующими кнопками, расположенными снизу от дисплея.

В
макете предусмотрена возможность изменения угла регулирования α (сектор “Угол регулирования”), сопротивления нагрузки выпрямителя (сектор “Нагрузка”), схемы выпрямителя и вида сглаживающего фильтра (сектор “Управление схемой”).

Наличие двух выходов на внешний осциллограф позволяет одновременно наблюдать формы токов и напряжений в различных точках схемы:
u₂, i_VS1, i_VD1, i_VD3, u_В, u_Н, i₁, u_VS1. Для исследования взаимосвязи сигналов во времени рекомендуется на один из каналов двухлучевого осциллографа постоянно подавать опорный сигнал (например, напряжение на вторичной обмотке трансформатора) и этим сигналом синхронизировать развертку осциллографа.

Порядок выполнения работы

Ознакомиться со схемой лабораторного макета и с размещением органов управления макетом. Включить лабораторный макет и осциллограф.

1. Исследование двухфазного управляемого выпрямителя с резистивной нагрузкой.

1.1. При номинальной нагрузке (минимальное сопротивление нагрузки) снять регулировочные характеристики выпрямителя, т. е. зависимости постоянной составляющей выпрямленного напряжения U_Н, действующих значений токов первичной I₁ и вторичной I₂ обмоток трансформатора, амплитуды напряжения пульсаций Uп от значения угла регулирования в пределах от α = α_min до α = 180°. Вычислить коэффициент пульсации выпрямленного напряжения kп = Uп /U_Н . Построить графики U_Н, I₁, I₂, kп = f(α)).

1.2. При номинальной нагрузке зарисовать осциллограммы u₂, i_VS1, u_В, u_Н, i₁, u_VS1 при углах регулирования α = α_min и α  60 – 90°.

2. Исследование двухфазного управляемого выпрямителя с резистивно-индуктивной нагрузкой.

2.1. Снять регулировочные характеристики выпрямителя по программе, описанной в п. 1.1. При выполнении эксперимента контролировать по осциллографу ток i_VS1 и определить угол регулирования, при котором ток в нагрузке перестает быть непрерывным.

2.2. При номинальной нагрузке зарисовать осциллограммы u₂, i_VS1, u_В, u_Н, i₁, u_VS1 при углах регулирования α = α_min и α  60°.

3. Исследование двухфазного управляемого выпрямителя при резистивно-индуктивной нагрузке с обратным диодом.

3.1. Снять регулировочные характеристики выпрямителя по программе, описанной в п. 1.1.

3.2. При номинальной нагрузке зарисовать осциллограммы u₂, i_VS1, i_VD3, u_В, u_Н, i₁, u_VS1 при углах регулирования α = 90°, α > 90°.

4. Исследование двухфазного управляемого выпрямителя с вольт-до-бавкой при резистивно-индуктивной нагрузке.

4.1. Снять регулировочные характеристики выпрямителя по программе, описанной в п. 1.1.

4.2. При номинальной нагрузке зарисовать осциллограммы u₂, i_VS1, i_VD1, u_В, u_Н, i₁, u_VS1 при угле регулирования α  60 – 90°.

5. Изменяя сопротивление нагрузки, снять внешние характеристики одного из вариантов (пп.1–4) построения управляемого выпрямителя U_Н = f(I_Н) при углах регулирования α = α_min, α  90°.

Содержание отчета

1. Принципиальная схема макета.

2. Таблицы экспериментальных данных и временные диаграммы. Графики экспериментальных и расчетных зависимостей.

3. Краткие выводы.

Контрольные вопросы

1. Объяснить принцип работы и ход характеристик тиристоров.

2. Объяснить ход внешних характеристик выпрямителя для различного характера нагрузки с учетом сопротивлений обмоток трансформатора.

3. Объяснить регулировочные характеристики управляемого выпрямителя для различного вида нагрузок.

4. С какой целью вводится в схему выпрямителя обратный (нулевой) диод, почему такого диода нет в схемах с «вольт-добавкой»?

5. Каким образом полный коэффициент мощности выпрямителя зависит от угла регулирования при различных характерах нагрузки?

6. Как изменяется коэффициент пульсации выпрямленного напряжения с изменением угла регулирования?

7.Объяснить принцип работы и регулировочную характеристику управ-ляемого выпрямителя с вольт-добавкой.

8. Каковы формы токов и напряжений на элементах исследованных схем управляемых выпрямителей (i₁, i₂, i_VS, i_VD0, u_V, uв, uн) для углов регулирования α = 60° и 90° при различном характере нагрузки?

Характеристики

Список файлов книги