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 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






Исследование управляемых выпрямителей и регуляторов напряжения на тиристорах





 

Цель работы: изучение принципов работы и исследование характеристик управляемых выпрямителей и регуляторов напряжения на тиристорах.

Методические указания по подготовке к работе

 

В управляемых выпрямителях в качестве вентилей используются тиристоры (трехэлектродные приборы с четырехслойной полупроводниковой структурой) и симисторы. Крайние p и n области полупроводниковой структуры тиристора называются соответственно катодом и анодом.

Проводящий тиристор, как и обычный полупроводниковый диод, имеет вентильную характеристику: он представляет небольшое сопротивление для прямого тока и весьма значительное для обратного. Однако наличие у тиристора третьего, управляющего, электрода придает ему свойства, которых обычный диод не имеет. Действительно, если на управляющий электрод сигнал не подан, то тиристор не проводит ток в обоих направлениях. Это качество тиристоров позволяет создавать на их основе выпрямительные устройства, обладающие свойствами, реализация которых у обычных выпрямителей затруднительна или же невозможна. Так, тиристорные выпрямители позволяют, во-первых, при необходимости автоматически отключать нагрузку и, во-вторых, плавно регулировать выходное напряжение.

Тиристорные выпрямители выполняются по известным схемам (одно-, двухполупериодные, мостовые и. т. д), у которых диоды частично или полностью заменяются тиристорами.

Если на управляющий вход тиристора подать постоянное напряжение, то он будет открыт и его работа не будет отличаться от работы обычного выпрямительного диода. При снятии управляющего напряжения тиристор будет продолжать пропускать ток до его естественного снижения по синусоидальному закону до нуля. В обратном направлении тиристор уже не включится.

Для плавного регулирования выходного напряжения в выпрямителях используются принципы фазового управления тиристорами. Если задержать момент подачи управляющего импульса на некоторый произвольный угол α и периодически подавать эти импульсы с такой же задержкой относительно естественной точки перехода напряжения через нулевое значение, то к нагрузке R н будет прикладываться только часть синусоидального напряжения U вх, соответствующая времени проводимости тиристора. Действующее значение напряжения в этом случае снизится. При дальнейшем увеличении угла регулирования α будет снижаться действующее значение напряжения U, которое определяется выражением:

(1)

где Um – амплитудное значение.

В тиристорных выпрямителях с регулируемым выходным напряжением обычно используются фильтры, начинающиеся с индуктивности или резистора, чтобы уменьшить броски тока через открывающийся тиристор, обусловленные зарядным током конденсаторов фильтра. Активно-индуктивная нагрузка может быть и при работе на обмотки электродвигателей.

В этом случае при открывании тиристора через нагрузку начинает протекать ток, но ЭДС самоиндукции в индуктивном элементе нагрузки действует против входного напряжения и препятствует нарастанию тока. Когда ток начинает спадать ЭДС изменяет свой знак, и затягивает его в зону отрицательного напряжения. Действующее значение тока, проходящего через нагрузку при этом определяется:

 

(2),

где R н - активное сопротивление нагрузки, X н – индуктивное сопротивление нагрузки.

Уменьшить влияние ЭДС самоиндукции и тем самым увеличить плавность управления можно, если зашунтировать индуктивность диодом в обратном включении.

В отличие от тиристора симистор проводит ток в обоих направлениях. Его можно рассматривать как трехэлектродный полупроводниковый прибор, который может быть переключен из закрытого состояния в открытое и наоборот при любой полярности напряжения на основных электродах. Для симистора не применимы понятия катод и анод.

Описание лабораторной установки

 

Исследования проводятся на макете, принципиальная схема которого приведена на рис. 6.1. Макет позволяет исследовать тиристорные однофазный однотактный выпрямитель, однофазный двухтактный выпрямитель, регулятор напряжения при работе на разные нагрузки.

 

Порядок выполнения работы

 

1. Включить макет тумблером S1 «Сеть».

2. Исследовать однофазную однотактную схему выпрямления и регулятор напряжения на тиристорах при работе на активную нагрузку (снятие нагрузочных характеристик).

Установить переключатель S2 в положение 4. Тумблером S4 зашунтировать дроссель Др1. Переключатель S6 «Нагрузка» установить в положение 1 (минимальная нагрузка). Потенциометром R3 установить ток через нагрузку … А. Изменяя активную нагрузку измерить значения тока через нагрузку I н и напряжение на нагрузке U н с помощью приборов pA2 и pV. Данные занести в таблицу 1.

Таблица 1

 

Сопротивление нагрузки S6 (положение) Ток нагрузки, (I н) мА Напряжение нагрузки (U н), В
     
     
     
     
     

 

3. Исследовать однофазную однотактную схему выпрямления и регулятор напряжения на тиристорах при работе на индуктивную нагрузку (снятие нагрузочных характеристик).

Установить переключатель S2 в положение 4, тумблером S4 включить дроссель Др1. Переключатель S6 «Нагрузка» установить в положение 1 (минимальная нагрузка). Потенциометром R3 установить ток через нагрузку … А. Изменяя активную нагрузку измерить значения тока через нагрузку и напряжение на нагрузке. Данные занести в таблицу, аналогичную таблице 1.



Исследование влияния шунтирующего диода. Переключатель S6 «Нагрузка» установить в положение 3, зарисовать осциллограммы напряжений в контрольных точках К2 и К4. Включить VD5 тумблером S4 и зарисовать осциллограммы в точках К2 и К4. Осциллограммы зарисовывать с привязкой к управляющему импульсу.

4. Исследовать однофазную двухтактную схему выпрямления и регулятор напряжения на тиристорах при работе на активно-индуктивную нагрузку (снятие нагрузочных характеристик).

Включить тумблер S3. Переключатель S6 «Нагрузка» установить в положение 3. Переключатель S5 установить в положение «угол отсечки», на наборном поле нажать клавишу «ON» и с помощью клавиш «↑» и «↓» установить на индикаторе значение требуемого угла отсечки, затем нажать клавишу «OFF». изменяя значения угла отсечки α в пределах от 0º до 180º через 10º измерить значения тока и напряжения через нагрузку. Данные занести в таблицу 2. По формулам (1,2) рассчитать теоретические значения тока и напряжения и сравнить с полученными результатами. При расчетах считать Um =, R н =, X н =.

 

Таблица 2.

 

Угол отсечки, α Ток нагрузки, мА Напряжение нагрузки, В Ток нагрузки, мА (расчетное) Напряжение нагрузки, В (расчетное)
       
10º        
20º        
       
180º        

 

Оформление отчета

 

Отчет должен содержать:

1. Принципиальную схему лабораторного макета.

2. Результаты измерений и расчетов в таблицах.

3. Графики измеренных величин U н и I н как функций от сопротивления нагрузки R н.

4. Осциллограммы напряжений.

5. Графики измеренных и рассчитанных величин U н и I н как функций от угла отсечки ά.

6. Краткие выводы по проведенным исследованиям.

 

Библиографический список

 

1. Кублановский Я.С. Тиристорные устройства М.: Радио и связь, 1987. 112 с.

2. Евсеев Ю.А. Крылов С.С. Симисторы и их применение в бытовой электроаппаратуре М.: Энергоатомиздат. 1990. 120 с.

____________________
Содержание

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. 1

ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ ВЫПРЯМЛЕНИЯ И СГЛАЖИВАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ.. 3

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. 9

ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОФАЗНЫХ СХЕМ ВЫПРЯМЛЕНИЯ И СГЛАЖИВАЮЩИХ ФИЛЬТРОВ 9

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. 15

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ И ТОКА 15

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4. 22

ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОКОМПЕНСАЦИОННОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ С НЕПРЕРЫВНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ... 22

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5. 28

ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОКОМПЕНСАЦИОННОГО СТАБИЛИЗАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ С ИМПУЛЬСНЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ... 28

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6. 33

ИССЛЕДОВАНИЕ УПРАВЛЯЕМЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ И РЕГУЛЯТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТИРИСТОРАХ.. 33

 

Date: 2015-12-12; view: 709; Нарушение авторских прав; Помощь в написании работы --> СЮДА...



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.005 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию