твн лаб3. Лабораторная работа 3 По дисциплине Техника высоких напряжений 6В07101 Электроэнергетика На тему Генератор импульсных напряжений (гин)

• Название: Лабораторная работа 3 По дисциплине Техника высоких напряжений 6В07101 Электроэнергетика На тему Генератор импульсных напряжений (гин)
• Дата: 16.04.2023
• Размер: 68.28 Kb.
• Имя файла: твн лаб3.docx
• Тип: Лабораторная работа; #1065217

Некоммерческое акционерное общество

АЛМАТИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

имени Гумарбека Даукеева


Кафедра Электрические станций, сети и

системы

Лабораторная работа №3

По дисциплине Техника высоких напряжений

6В07101 – Электроэнергетика

На тему «Генератор импульсных напряжений (ГИН)»

Специальность Электроэнергетика

Выполнил. ст.гр ЭЭ-20-16 Нематов Лазиз

Принял старший преподавать Абдурахманов А

_____________ ______________ “___” _____________ 2023г.


Алматы 2023

Генератор импульсных напряжений (ГИН)

Цель работы:

Ознакомление со схемой ГИН а и способами регулирования амплитуды, формы импульса, коэффициента использования ГИН а.
Порядоквыполненияработы

1. 
   Собрать схему генератора импульсного напряжения, основанную на принципе автоматического переключения предварительно заряженных конденсаторов из параллельного соединения в последовательное (схема Аркадьева-Маркса) согласно рисунку 3.1.
   

Рисунок 3.1 – Схема Генератора Импульсного напряжения Аркадьева –

Маркса

Атр– автотрансформатор;Тр– высоковольтный испытательный трансформатор; V – вольтметр;В – высоковольтный кремниевый

выпрямитель;кV– киловольтметр электростатический;С – емкость одной ступени ГИНа, мкФ;R4 – защитное сопротивление,Ом;

Р1, Р4 – коммутирующие разрядники; РШП – разделительный шаровой промежуток; rф.р. – фронтовое сопротивление, Ом; Сф– фронтовая емкость,

мкФ;ДН – делитель напряжения;ИШП – измерительный шаровой промежуток;ИО – испытуемый объект.

2. 
   Снять градуировочную кривую ГИНа, т.е. зависимость выходного напряжения генератора Uвых. (кВ), от максимального отклонения импульса ^𝑙 (мм) на экране осциллографа. Данные заносить в таблицу 3.1.
   

Таблица 3.1 – Градуировочная кривая ГИНа

U.В	Uзар,кВ	I, мм	S,мм	Uвнх.,кВ	η	Примечания

Данные таблицы 3.1.:

U – напряжение промышленной частоты на выводах автотрансформатора, В (предельное значение 20 В);

U_зар. – зарядное напряжение на выходе высоковольтного выпрямителя,

кВ;

^𝑙 – максимальное отклонение импульсного напряжения на экране

осциллографа, мм (см, рис. 3.2);

S – расстояние между измерительными шарами, мм

И_вых– выходное напряжение ГИНа, определяемое по табличным данным (диаметр измерительных шаров равен 12,5 см);

η – коэффициент использования ГИНа;

η= U_вых/(n∙U_зар) ,где n – число ступеней ГИНа, n=5.
Снятие градуировочной кривой необходимо производить следующим образом:

а) установить между всеми коммутирующими разрядниками ГИНа расстояние, приблизительно равное 1.5 –2 мм, и добиться стабильной работы ГИНа (одновременного срабатывания всех разрядников);

б) изменяя расстояние между измерительными шарами ИШП, добиться 50% количества разрядов от общего числа срабатываний ГИНа;

в) по таблице разрядных напряжений шаровых промежутков при отри- цательной полярности импульса и диаметре шаров (Дш= 12,5 см) определить выходное напряжение U_вых. по найденному расстоянию в ИШП.

г) посредством наложения миллиметровой сетки на экран осциллографа определить максимальную амплитуду импульса ^𝑙 в миллиметрах;

д) увеличить расстояние между всеми коммутирующими разрядниками путем поворота шаров на 90° вокруг горизонтальной оси и повторить измерения по пунктам б,в,г;

ж) для снятия градуировочной кривой ГИНа сделать не менее пяти измерений выходного напряжения Uвых. и максимального отклонения импульса на осциллограмме ^𝑙 ;

в) при каждом расстоянии между коммутирующими разрядниками изме- рить зарядное напряжение ступени Uзар. С помощью электростатического киловольтметра, при этом для исключения повреждения киловольтметра за счет индуктируемых напряжений при разрядах необходимо развести измерительные шары ИШП на расстояние не менее 5 см.

3. 
   Снять зависимость коэффициента использования ГИНа η от числа ступеней n: η=f(n). Число ступеней n необходимо изменять путем увеличения расстояния между коммутирующими разрядниками. Например, при n=4 должен быть раздвинут разрядник P1, а остальные разрядники Р2, Р3, Р4, должны одновременно срабатывать; при n=3 должны бить разведены разрядники Р1,Р2 и т.д. Результаты измерений заносить в таблицу 3.2.
   

Таблица 3.2 – Зависимость коэффициента использования ГИНа

№

U,В

Uзар, кВ

S,мм

Uвых,кВ

η

Примечание

2 3 4 5

4. 
   Снять осциллограммы полной волны импульсного напряжения при различных значениях фронтового сопротивления r_фр , фронтовой емкости С_фр (по указанию преподавателя) и определить их параметры (рисунок 3.2):
   

а) максимальную амплитуду импульсного напряжения, Uмax; б) длину фронта волны, τ фр, мкс;

в) длину волны, τв, мкс.


Рисунок 3.2

5. 
   Снять осциллограммы срезанной волны импульсного напряжения при различных значениях (по указанию преподавателя ) τ фр,Сфр (см рис 3,3) и определить их параметры аналогично п.4.
   

Здесь: τср- длина врезанной волны импульсного напряжения, мкс.

6. 
   Снять зависимость импульсного разрядного напряжения (Uразр ) от длины промежутка S на искровом промежутке ИП (рис. 3,1). Для этого необходимо:
   

а) установить на ГИНе наибольшее напряжение (При стабильной работе ГИНа на щитовом вольтметре должно быть около 18-20 В);

б) установить на ИП расстояние S= 0,5 см в) подать напряжение от ГИНа;

г) по осциллограмме определить максимальное отклонение импульса,

мм;

д) по градуировочной кривой по максимальному отклонению импульса

на осциллограмме определить величину разрядного напряжения Uразр.;

е) повторить работы по пунктам б.в,г,д при расстоянии на ИП. равном 0,5 см; 1 см; 1,5 см; 2 см и т.д. до тех пор, пока будет пробиваться промежуток ИП.



Рисунок 3.3
Здесь: τ_ср. - длина срезанной волны импульсного напряжения, мкс.

7. 
   По полученным данным построить соответствующие графики, объяснить полученные результаты.
   

Контрольные вопросы

1. 
   Основной принцип получения высокого импульсного напряжения по схеме Аркадьева-Маркса.
   
2. 
   Как измеряется амплитуда импульсного напряжения с помощью измерительного шарового промежутка?
   
3. 
   Назначение делителей напряжения в схемах генераторов импульсных напряжений.
   
4. 
   Разновидности делителей напряжения в схемах измерения импульсных напряжений.
   
5. 
   Как регулируются параметры импульсной волны на генераторе им- пульсного напряжения?
   
6. 
   Назвать основные элементы генераторов импульсного напряжения.
   
7. 
   Каким образом можно определять амплитуду импульсного напряжения по осциллограмме?
   

в. Как определяется коэффициент использования генератор импульсного напряжения?

9. 
   Рассказать о характере изменения коэффициента использования ГИНа в зависимости от числа ступеней.
   
10. 
    Как определяется величина разрядного импульсного напряжения на испытуемом объекте