85 элпит. Отчет по лабораторной работе 85 Исследование схем трехфазных управляемых выпрямителей
 Скачать 3.3 Mb.
|
|
Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Кафедра «Электрическая связь» ОТЧЕТ по лабораторной работе №85 «Исследование схем трехфазных управляемых выпрямителей» Выполнил студент Группы АР-008 Петрова М. Бебко С. Проверил преподаватель Тихомиров С.А. Санкт-Петербург 2019 Цель работы Исследование характеристик выпрямителей, выполненных по трехфазной схеме с нулевым входом и трехфазной мостовой схеме, при работе на активно-индуктивную нагрузку. Общая теория 2.1. Назначение оборудования Выпрямитель предназначен для преобразования энергии источника переменного тока в постоянный ток. Управляемыми выпрямителями называются преобразовательные устройства, совмещающие функцию выпрямления переменного напряжения с регулированием напряжения на нагрузке. Простейшие схемы регулируемых выпрямителей образуются из соответствующих схем нерегулируемых выпрямителей при полной или частичной замене полупроводниковых выпрямительных диодов тиристорами. С развитием силовой электроники проявляется все большая потребность в универсальных силовых выпрямителях и особенно в управляемых. 2.2. Классификация оборудования Выпрямители классифицируют по следующим основным признакам: 1. По числу фаз источника питания переменного напряжения различают выпрямители однофазного тока и выпрямители трехфазного тока. 2. По способу подключения вентилей ко вторичной обмотке трансформатора – нулевые схемы, с использованием нулевой (средней) точки вторичной обмотки трансформатора и мостовые схемы, в которых нулевая точка изолирована или вторичные обмотки трансформатора соединены в треугольник. 3. По потребляемой нагрузкой мощности выпрямители делятся на маломощные (единицы кВт), средней мощности (десятки кВт) и большой мощности (Рпот > 100 кВт). 4. Независимо от мощности выпрямителя все схемы делятся на однотактные или однополупериодные и двухтактные (двухполупериодные). 5. По назначению: а) маломощные выпрямители, как правило однофазные, используют в системах управления, для питания отдельных узлов электронной аппаратуры, в измерительной технике и др.; б) выпрямители средней и большой мощности служат источниками питания промышленных установок. 6. Схемы выпрямления делятся на простые и сложные. К простым схемам относятся однофазные и трехфазные, нулевые и мостовые схемы. 7. По виду (характеру) нагрузки. 8. По способу управления различают неуправляемые и управляемые выпрямители. Классификация управляемых выпрямителей • однофазные однополупериодные • однофазные мостовые: с полным числом тиристоров и с неполным числом, т.е. 2 тиристора, 2 диода • трехфазные с выводом от средней точки трансформатора и мостовые. 2.3. Достоинства и недостатки оборудования Использование управляемого выпрямителя обеспечивает следующие технико-экономические преимущества: - увеличение значения коэффициента сдвига (cosΦ) - при ограниченном диапазоне регулирования обеспечивается значение cos Φ, равное 1 в крайних точках диапазона при незначительном уменьшении значения cos Φ в середине диапазона; - снижение уровня пульсаций выходного напряжения - уровень пульсаций в крайних точках диапазона соответствует уровню пульсаций неуправляемого выпрямителя при незначительном повышении значения в середине диапазона; - снижение типовой мощности силового трансформатора; - сокращение потерь в распределительных электрических сетях; - сокращение стоимости силовых трансформаторов и сглаживающих реакторов; - подключение большего числа токоприемников к имеющимся электрическим сетям; - высокое быстродействие управляемого выпрямителя. Недостатки: сложная система управления, большое число элементов схемы выпрямления. Электрическая схема  Перечень элементов схемы  - - активная нагрузка  - - индуктивная нагрузка  - - тиристор Принцип действия оборудования по схеме Работа выпрямителя при α=0 (или работа неуправляемого выпрямителя). Как и в трёхфазном нулевом выпрямителе, в каждый момент времени ток проводит один тиристор катодной группы, у которого напряжение на аноде наиболее положительно, и один анодной группы, у которого напряжение на катоде наиболее отрицательно. От моментов естественного отпирания отсчитывают углы управления α. В момент θ1 , например , проводят ток V1 и V2 , а ток замыкается по контуру обмотка e2A - V1 - нагрузка - V2 - обмотка е2С. Через два проводящих тиристора нагрузка подключается на линейное напряжение , например , при работе V1 и V2 - на напряжение UAC. После прекращения работы V1 и отпирания V3 к нагрузке приложено линейное напряжение UBC и т.д. Таким образом, выходное напряжение имеет амплитуду, равную амплитуде линейного напряжения на вторичной обмотке трансформатора:  , где Е2 - действующее значение фазного напряжения.Работа при α≠0. При подаче импульсов управления на тиристоры выпрямителя с задержкой, относительно моментов естественного отпирания на угол управления α, в режиме непрерывного тока, кривая выходного напряжения состоит из отрезков линейного напряжения на вторичной обмотке трансформатора. При углах управления α  600 отрицательный участок в кривой отсутствует и выпрямитель при любой нагрузке работает в режиме непрерывного тока. При α 900 возможна работа преобразователя в инверторном режиме, для этого в цепи постоянного тока включается источник энергии, для этого в цепи постоянного тока включается источник энергии, полярность которого противоположна выходной ЭДС выпрямителя Ud.Результаты измерений и осциллограммы 6.1. Осциллограммы тока и напряжения на нагрузке. Таблица 1.
  Рис.1 Таблица 2.
  Рис.2 Таблица 3.
 Рис.3 Таблица 4.
  Рис.4 Таблица 5.
  Рис.5 Таблица 6.
  Рис.6 Таблица 7.
 Рис.7 Таблица 8.
  Рис.8 Таблица 9.
  Рис.9 Таблица 10.
  Рис.10 6.2. Осциллограммы анодного тока и анодного напряжения Таблица 11.
  Рис.11 Таблица 12.
  Рис.12 Таблица 13.
  Рис.13 Таблица 14.
  Рис.14 Таблица 15.
  Рис.15 Таблица 16.
  Рис.16 Таблица 17.
  Рис.17 Таблица 18.
  Рис.18 Таблица 19.
  Рис.19 Таблица 20.
  Рис.20 6.3. Регулировочная характеристика при различной нагрузке Таблица 21.
  Рис.21 Таблица 22.
  Рис.22 Таблица 23.
  Рис.23 Таблица 24.
  Рис.24 Таблица 25.
  Рис.25 Таблица 26.
  Рис.26 Заключение При увеличении угла отсечки на активной и активно-индуктивной нагрузке значения тока и напряжения падали. При средней нагрузке напряжение больше, чем при максимальной и минимальной. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
