Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать неотразимый комплимент Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?

Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Лабораторная работа №4. Целью лабораторной работы является:





ИССЛЕДОВАНИЕ НУЛЕВОГО УПРАВЛЯЕМОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА

 

  1. Цель работы

 

Целью лабораторной работы является:

- изучение принципа действия трехфазного нулевого управляемого выпрямителя;

- исследование влияния характера нагрузки на вид регулировочной характеристики выпрямителя.

 

  1. Указания по подготовке к лабораторной работе

 

  1. Ознакомиться с графиком выполнения работы и сдачи отчета.
  2. Изучить необходимый теоретический материал (см. список рекомендуемой литературы и раздел 3 данного методического руководства).
  3. Подготовить таблицы для снятия экспериментальных характеристик.

 

  1. Основные теоретические сведения

 

Принцип действия неуправляемого трехфазного нулевого выпрямителя и основные соотношения, характеризующие его работу, рассмотрены ранее (см. методические указания к выполнению лабораторной работы №3). Все соотношения, полученные для схемы неуправляемого выпрямителя справедливы и для управляемого выпрямителя при угле управления a = 0.

В исследуемой схеме трехфазного нулевого управляемого выпрямителя, показанной на рисунке 1, применяются управляемые вентили – тиристоры.

Работа выпрямителя с углом управления a ¹ 0 приводит к задержке вступления в работу очередного тиристора и затягиванию работы предыдущего. Изменяя момент подачи импульса напряжения на управляющие электроды тиристоров, можно регулировать среднее значение тока и напряжения в цепи нагрузки выпрямителя. Зависимость среднего значения напряжения на нагрузке Ud от угла управления a (характеризующего момент открытия тиристоров) называется регулировочной характеристикой.

 

Рисунок 1 – Схема трехфазного управляемого выпрямителя с

нулевым выводом

Временные диаграммы, характеризующие работу трехфазного нулевого управляемого выпрямителя, приведены на рисунке 2. На рисунке 2,а,б,в,г показаны кривые выпрямленного напряжения ud для режима работы схемы на активную нагрузку при различных углах управления. В этом случае кривая тока id по своей форме повторяет кривую выпрямленного напряжения. Следует отметить, что имеются две характерные области управления:



- первая область находится в диапазоне углов p /6 > a > 0 и характеризуется режимом непрерывного выпрямленного тока;

- вторая область начинается при углах a > p /6, причем в кривой выпрямленного тока в этом случае появляются паузы, в течение которых мгновенные токи равны нулю.

Среднее выпрямленное напряжение для первой области регулирования определяется следующим образом:

 

. (1)

 

Каждый вентиль схемы работает в этом случае треть периода.

Во второй области регулирования (a > p /6) ток через вентиль обрывается при прохождении мгновенного выпрямленного напряжения через нуль. Диапазон изменения углов a при этом составляет p/6 £ a £ 5p/6, а среднее выпрямленное напряжение

 

Рисунок 2 – Временные диаграммы напряжений и токов управляемого трехфазного нулевого выпрямителя:

а – тока ίd и напряжения ud; б,в,г – токов ίd и напряжений ud при активной нагрузке соответственно при углах управления a = 30°,60° и 90°; д,е – то же, при активно-индуктивной нагрузке и углах управления a = 60° и 90°; ж – то же, при a = 90° и включении обратного диода; з – анодного тока ία и обратного тока ίД0 при активно- индуктивной нагрузке и a = 90°.

 

 

определяется по формуле

(2)

 

В формулах (1 и 2) .

 

При работе управляемого выпрямителя на активно- индуктивную нагрузку (Ld®¥) ток через каждый вентиль протекает всегда 1/3 периода. Переход тока с вентиля на вентиль происходит в момент подачи отпирающего импульса на очередной вступающий в работу вентиль. Кривая выпрямленного напряжения для углов управления a < p/6 не отличается от случая работы схемы на активную нагрузку.

При больших углах управления (a > p/6 и Ld® ¥), в кривой выпрямленного напряжения появляются интервалы, когда ud принимает отрицательные значения, (см. рисунок 2, д, где a = p /3 и рисунок 2,е, соответствующий a =p). Продолжительность протекания тока при этом режиме больше, чем при активной нагрузке. Среднее выпрямленное напряжение для работы схемы со сглаженным выпрямленным током (Ld®¥) рассчитывают по формуле Ud = Ud0×cosa. Величина напряжения Ud при тех же углах a меньше, чем при активной нагрузке.

Теоретически при a = 90° и Ld® ¥ энергии, запасаемой в положительную часть периода е2 (или u2), должно быть достаточно для поддержания тока ίd в течение такого же отрезка времени при отрицательном значении е2 и среднее значение выпрямленного напряжения при этом должно равняться нулю. Практически при Ld ¹ ¥ и a = 90° ток ίd прерывистый и площадь отрицательной части кривой ud меньше положительной, а Ud ¹ 0.

Для возвращения энергии, запасенной в индуктивности дросселя Ld , в цепь нагрузки включен обратный (нулевой) диод Д0. В результате этого, ток через каждый тиристор силовой схемы выпрямителя проходит в течение положительной части периода е2. В отрицательную же часть периода е2 тиристоры выключаются, а под действием э.д.с., возникающей в индуктивности Ld, включается диод Д0, и ток нагрузки замыкается по контуру Д0-Rd-Ld (ίД0 на рисунке 2, з). Отрицательный участок кривой ud исключается и среднее значение напряжения Ud увеличивается (рисунок 2, ж).



 

Определение коэффициента мощности выпрямителя.

 

Для неуправляемого выпрямителя с активной нагрузкой коэффициент мощности выпрямителя можно приближенно определить из соотношения (смотри лабораторную работу №3)

 

, (3)

где P1 –активная мощность, потребляемая выпрямителем из сети

, (4)

S1 – полная мощность, потребляемая из сети переменного тока

;

I1(1) – действующее значение первой гармоники сетевого тока.

С учетом высших гармоник первичного тока ,

получим

. (5)

 

Без учета потерь в диодах выпрямительной схемы и трансформаторе можно принять P1=Pd.

При подстановке формул (4), (5) в формулу (3) получим

 

, (6)

где K – коэффициент искажения формы потребленного тока. Для многофазных выпрямителей K=0,955..0,960;

φ – угол сдвига между первой гармоникой тока и напряжением сети

Для управляемого выпрямителя и при учете коммутационных процессов в схеме (a > 0; g > 0) между синусоидальным напряжением и основной гармоникой тока в сети появляется дополнительный фазовый сдвиг j = a + g/2. Коэффициент мощности при этих условиях уменьшается:

λ = n cos(a + g/2). (7)

 

Для многофазных выпрямителей,g = 10 -15°.

При включении обратного диода продолжительность анодного тока уменьшается за счет перехода тока на этот диод в отрицательную часть периода е2 и соответственно уменьшается угол сдвига фаз между напряжением и током в сети, это приводит к повышению т коэффициента мощности.

В приближенном расчете, выполняемом в лабораторной работе трудно учесть все высшие гармоники в кривой сетевого тока точно определить коэффициент искажений. Поэтому расчетное значение коэффициента мощности получается несколько заниженным.

 






Date: 2015-06-06; view: 335; Нарушение авторских прав

mydocx.ru - 2015-2019 year. (0.011 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию