Материал: 3773

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 .

2 . Рассчитать выходное сопротивление трансформатора r_вых .

3 . Рассчитать регулировочные и нагрузочные характеристики ФУВ для случаев , когда нагрузка активная R и RL с обратным диодом . Расчет проводится относительно среднего значения тока нагрузки I₀ по эквивалентной схеме , приведенной на рис . 6 .

Прямое сопротивление диода V₀ и тиристора постоянному току принимается равным

43

R_v = R_v0 ≈ 0,25…0,3 Ом . Сопротивление нагрузки при расчете регулировочных ха – рактеристик должно соответствовать условиям эксперимента . Расчетные соотно – шения 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 двухпульсного (двухфазного) ФУВ .

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

4 . Анализ результатов проделанной работы (сравнение , объяснение разницы ме – жду расчетными и экспериментальными характеристиками) .

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 двухфазного ФУВ . Объясните работу двухпульсного ФУВ на активную нагрузку ; приведите основные соотношения .

4 . Изобразите схему двухфазного 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 двухфазного ФУВ с RL – нагрузкой и обратным диодом V₀ . Расскажите о работе ФУВ на RL – нагрузку с V₀ . Как выглядят осциллограммы нап –

44

ряжения и тока нагрузки ? Выделите на осциллограмме тока I₀ составляющую тока обратного диода . Каково максимальное значение I_v0 в схеме ?

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).

10 . Изобразите принципиальные схемы ЖМ (ФИУ) и ИУМ ; опишите работу этих узлов .

11 . Опишите работу схемы управления ФУВ на фототиристорах

12 . Чем отличаются принципиальные схемы управления ФУВ с обычными тирис – торами и тиристорными оптопарами ?

Лабораторная работа №3

Статические характеристики однофазного полумостового ФУВ

1 . Рабочее задание

Снять статические характеристики полумостового ФУВ

и осциллограммы напряжений и токов нагрузки

ФУВ относится к двухпульсным , питается от однофазной вторичной обмотки силового трансформатора Т1. Как и ранее предлагается изучить работу ФУВ на активную нагрузку , активно – индуктивную с обратным диодом и активно – ин – дуктивную (без обратного диода) .

Работа однофазного полумостового ФУВ на активную нагрузку

Соединить кабелем − тройником обе секции силового трансформатора Т1 (кон − такты 2 – 3) с секциями Т1 на стенде ФУВ (контакты К2 –К3) соответственно .

Замкнуть перемычками гнезда G2 – G3 , G4 – G5 , G6 − G7 , G8 – G9 , G10 – G11 .

Подключить к гнездам G9 – G12 амперметр , к гнездам G12 – G13 реостат , в ка −

45

честве активной нагрузки R_н , к гнездам G9 – G11 вольтметр .

Собранная схема силовой цепи стенда принимает вид , представленный на рис . 22 .

Напомним , что при активной нагрузке обратный диод V₀ не играет никакой роли и перемычка G10 – G11 устанавливается лишь для удобства быстрого перехода , в дальнейшем , к другому типу нагрузки , например , к RL – нагрузке с обратным дио – дом .

Установить ползунок реостата на середину рабочего профиля . Подключить вход − ной кабель первого канала осциллографа между гнездами G8 – G11 .

Рис . 22

Подключить силовой трансформатор T1 к сети 220Ф , 50Гц , перевести выключа − тель S1 в положение «1» .

Снять регулировочную характеристику ФУВ U₀ = f(α) . Угол включения тирис – торов контролируется по осциллографу .

Снять нагрузочные характеристики ФУВ U₀ = f(I₀) при α = 18⁰ , 90⁰ .

По окончании измерений установить ползунок реостата на середину рабочего про −

филя . Отключить силовой трансформатор T1 от сети .

Работа однофазного полумостового ФУВ

RL − нагрузку c обратным диодом V₀

Снять перемычку между гнездами G8 – G9 . Схема силовой цепи стенда принима −

46

ет вид , представленный на рис . 23 . Подключить входной кабель второго канала осциллографа к гнездам G9 – G11 . Подключить силовой трансформатор Т1 к сети 220В , 50Гц .

Снять регулировочную характеристику ФУВ U₀ = f(α) . Угол включения тирис − торов и форма тока нагрузки контролируется по осциллографу . Угол включения α −

Рис . 23

по осциллограмме первого канала , форма тока i₀ (а значит и напряжения на активной составляющей нагрузки u₀) − по осциллограмме второго канала .

Снять нагрузочные характеристики ФУВ U₀ = f(I₀) при α = 18⁰ , 90⁰ .

Установить ток нагрузки I₀ ≈ 1,5…»А .

Поставим задачу : снять зависимость среднего значения тока I_v0 , протекающего через обратный диод V₀ при RL – нагрузке , от угла включения тиристоров I_v0 = f(α). Для этого следует : отключить силовой трансформатор Т1 от сети ; снять перемычку между гнездами G10 – G11 ; подключить к этим гнездам амперметр ; замкнуть пере − мычкой гнезда G9 – G12 . Подключить трансформатор Т1 к сети .

Схема силовой цепи стенда принимает вид , представленный на рис . 24 .

Эксперимент проводится под наблюдением преподавателя .

47

Рис . 24

По окончании измерений установить ползунок реостата примерно на середину рабочего профиля ; наблюдая осциллограмму тока нагрузки I₀ (кабель осциллографа подключен к гнездам G9 – G11) , убедиться , что ток неразрывный .

Отключить силовой трансформатор T1 от сети ; перевести выключатель S1 в положение «0» .

Работа однофазного полумостового ФУВ

на RL − нагрузку без обратного диода V₀

Отключить амперметр . Подключить трансформатор T1 к сети , перевести выключатель S1 в положение «1» . Теперь выход ФУВ работает на RL − нагрузку без обратного диода . Установите угол включения тиристоров ФУВ α ≈ 18⁰…36⁰

Снимите осциллограммы напряжения U_v0 и тока I₀ (U₀) нагрузки , сравните их с аналогичными , при RL – нагрузке c обратным диодом V₀ .

Переведите выключатель S1 в положение «0» . Снимите осциллограммы U_v0 , I₀ (U₀) , сравните их с предыдущими .

По окончании наблюдений и измерений следует : отключить силовой трансфор – матор и стенд от сети , разобрать установку выключить приборы , привести рабочее место в порядок .