Материал: 3773

выходного напряжения ШИМ U_шим (K11 − G11) .

Перевести выключатель S1 в положение «0» .

При подготовке отчета сравните осциллограммы напряжений , полученные в экс − перименте и приведенные в описании схемы управления .

Измерение параметров силовой питающей цепи ФУВ

1 . Измерить и записать значения активных сопротивлений : первичной обмотки

33

r₁ , секций вторичной обмотки r_2-4 , r_3-4 и полное активное сопротивление r_2-3 вторич – ной обмотки силового трансформатора Т1 .

2 . Измерить и записать значение активного сопротивления R_ф обмотки сглажива – ющего дросселя L₀ .

3 . Измерить действующее значение напряжений U_2-4 , U_3-4 , на выводах секций k2-k4 , k3-k4 вторичной обмотки силового трансформатора T1 в режиме работы близком к холостому ходу , для этого следует : а) подключить к выводам k2 , k3 линейку ре – зисторов , размещенных на на рабочем столе , (с общим сопротивлением около 100 Ом) ; б) подключить вольтметр к выводам секций . Записать действующие значения напряжений на выводах k2-k4 , k3-k4 . Полученные данные необходимо использовать для расчета статических регулировочных и нагрузочных характеристик двухпульсных ФУВ при оформлении отчета .

Лабораторная работа №1

Статические характеристики однофазного однополупериодного

(однопульсного) ФУВ

1 . Рабочее задание

Снять статические характеристики однопульсного ФУВ

и осциллограммы напряжений и токов нагрузки

РаботаФУВ на активную нагрузку R_н

Подключить к гнездам G9 , G12 амперметр для измерения тока нагрузки I₀ , к гнездам G12 , G13 (G11) реостат в качестве активной нагрузки , установить ползунок реостата на середине рабочего профиля реостата . Соединить входы вольтметра с гнездами G8 , G11 .

Соединить перемычками гнезда G10 − G11 и G1 – G3 ; замкнуть накоротко пере − мычкой гнезда G8 – G9 .

Кабелем − тройником соединить выводы 1 и 2 верхней секции силового транс − форматора Т с контактами K2 и K4 на стенде ФУВ .

Собранная схема силовой части стенда принимает вид , (рис . 15 ) . Обратный ди – од V₀ в данном варианте схемы никакой роли не играет и перемычка G10 − G11 устанавливается лишь для того , чтобы в дальнейшем быстро перейти , например , к нагрузке типа RL с обратным диодом V₀ , или без V₀ .

Перевести выключатель S1 в положение «1» ; подключить силовой трансформа − тор (внешний) Т1 к сети 220В , 50Гц .

Снять регулировочную характеристику ФУВ U₀ = f(α) при R_н = const . Угол

34

Рис . 15

включения тиристора α измеряется по осциллографу .

Внимание : а) настройка осциллографа для измерения угла α проводится под наб − людением преподавателя ; б) входной кабель первого канала осциллографа остается подключенным к контактам (гнездам) К9 и G11 ; в) входной кабель второго канала подключается к гнездам G8 – G11 . Результаты измерений поместить в таблицу

Снять осциллограммы напряжения на активной нагрузке при углах включения тиристоров ФУВ α ≈ 18⁰ , 90⁰ и 144⁰ .

Снять нагрузочную характеристику ФУВ U₀ = f(I₀) при α = 90⁰

Перевести выключатель S1 в положение «0» . Отключить силовой трансформатор Т от сети питания 220В , 50Гц .

Работа ФУВ на активно – индуктивную

нагрузку RL с обратным диодом V₀

Снять перемычку между гнездами G8 – G9 , соединить их с выводами дросселя (на схеме стенда дроссель обозначен как индуктивность L₀) . Схема силовой части при − нимает вид , (рис . 16 )

Подключить кабель первого канала осциллографа к выводам G8 – G11 , второго − к выводам G9 – G11 . Ползунок реостата должен находиться примерно на середине рабочего профиля . Подключить силовой трансформатор к сети , перевести выклю −

35

Рис . 16

чатель S1 в положение «1» .На экране осциллографа появятся осциллограммы нап − ряжений U_v0 и U₀ . Здесь : U_v0 – осциллограмма напряжения на RL – нагрузке с обратным диодом ; U₀ – на активной составляющей нагрузки R_н ; по которой можно судить о форме тока i_н = i₀ .

Снять регулировочную характеристику ФУВ U₀ = f(α) при R_н = const . Угол вклю − чения тиристора α измеряется по осциллографу .

Снять осциллограммы напряжений U_v0 и U₀ при углах включения тиристоров ФУВ α ≈ 18⁰ , 90⁰ и 144⁰ .

Снять нагрузочную характеристику ФУВ U₀ = f(I₀) при α = 90⁰

Работа ФУВ на активно – индуктивную RL

нагрузку без обратного диода (рис . 17)

Перевести выключатель S1 в положение «0» . Снять перемычку между гнездами G10 – G11 ; подключить вольтметр к гнездам G8 – G11 .

Перевести выключатель S1 в положение «1» .

Установить последовательно углы включения тиристоров α ≈ 18⁰ и 144⁰ , снять осциллограммы напряжения U_RL и тока U₀ (I₀ ) .

36

Рис . 17

Снять регулировочную характеристику ФУВ U₀ = f(α) при R_н = const . Угол вклю − чения тиристора α измеряется по осциллографу .

^{Снять нагрузочную характеристику ФУВ U0 = f(I0) при α = 900}

Перевести S1 в положение «0» , отключить силовой трансформатор Т1 от сети 220В , 50Гц , отключить приборы , привести рабочее место в порядок .

2 . Расчетное задание

1 . Рассчитать коэффициент трансформации n силового трансформатора T1 . Если при выполнении эксперимента ФУВ подключается к секции вторичной обмотки , то коэффициент трансформации рассчитывается по формулам

n = U_2-4 / U₁ , или n = U_3-4 / U₁ ;

если же ФУВ подключен ко всей вторичной обмотке , то n = U_2-3 / U₁ .

2 . Рассчитать выходное сопротивление трансформатора r_вых .

3 . Рассчитать регулировочную и нагрузочную характеристики ФУВ для случая , когда нагрузка RL с обратным диодом . Предполагается , что ток нагрузки I₀ нераз – рывный . Прямое сопротивление диода V₀ и тиристора постоянному току принима – ется равным R_v = R_v0 ≈ 0,25…0,3 Ом . Сопротивление нагрузки при расчете регули – ровочной характеристики должно соответствовать условиям эксперимента . Рас –

37

четные соотношения приведены в разделе I .Теоретические сведения (1…12) .

3 . Методические указания по оформлению отчета

1 . Расчетные и экспериментальные регулировочные характеристики построить в одной координатной системе . По характеристикам определить коэффициент пере – дачи ФУВ K_фув при α ≈ 90⁰ .

2 . Расчетные и экспериментальные нагрузочные характеристики построить в одной координатной системе . По характеристикам , полученным (построенным) при α = 90⁰ определить R_{вых.дин} .

4 . Содержание отчета

1 . Название и цель работы .

2 . Общая схема однопульсного ФУВ .

3 . Расчеты , таблицы расчетных и экспериментальных данных , графики харак – теристик . Осциллограммы напряжений и токов при разных нагрузках .

4 . Анализ результатов проделанной работы (сравнение , объяснение разницы между расчетными и экспериментальными характеристики) .

5 . Контрольные вопросы к защите

1 . Изобразите УГО тиристоров с управлением по катоду , по аноду , УГО фото – тиристора . Охарактеризуйте тиристор , как силовой прибор . Что такое класс ти – ристора ?

2 . Как включить тиристор с управлением по катоду ? Как включить фототирис – тор ? Объясните разницу между способами включения .

3 . Как происходит выключение тиристоров в схеме ФУВ ?

4 . Что такое рабочий полупериод тиристора ? Как классифицируют ФУВ ?

5 . Дайте общее определение (назначение) ФУВ .

6 . Начертите схему однопульсного ФУВ . Объясните работу однопульсного ФУВ на активную нагрузку ; приведите основные соотношения .

4 . Изобразите схему однопульсного ФУВ с RL – нагрузкой . Расскажите об осо – бенностях работы на RL – нагрузку . Как выглядят осциллограммы напряжения и тока нагрузки ? Объясните термин «рекуперация» .

5 . Изобразите схему однопульсного ФУВ с RL – нагрузкой и обратным диодом V₀ . Расскажите о работе ФУВ на RL – нагрузку с V₀ . Как выглядят осциллограммы нап – ряжения и тока нагрузки ? Выделите на осциллограмме тока I₀ составляющую тока обратного диода . Каковы недостатки однопульсных ФУВ ?

38

6 . Объясните разницу между экспериментальными и расчетными статическими характеристиками ФУВ .

7 . Приведите схему замещения фазы силовой цепи ФУВ . Объясните вывод формул статических характеристик . Какие параметры определяются по этим харак – теристикам ?

8 . Изобразите типовую структурную схему управления ФУВ , реализующую вертикальный принцип ; приведите графики , которые поясняют работу схемы : опишите работу .

9 . Изобразите принципиальные схемы ГСИ и ГПН ; опишите работу этих узлов . Расскажите о назначении ШИМ-контроллера (стенд вар. №1).