Трехфазная мостовая схема выпрямления. Рисунок 2.5 – Трехфазная мостовая схема и форма напряжения на нагрузке в трехфазной мостовой схеме

Рисунок 2.5 – Трехфазная мостовая схема и форма напряжения на нагрузке в трехфазной мостовой схеме

Схема получила самое широкое распространение на практике и применяется как для преобразователей небольшой мощности, так и средней и, даже большой мощности (до 12000 кВт в серии АТ).

Эта схема характеризуется:

а) повышенной (шестикратной по отношению к частоте сети) частотой пульсаций напряжения и тока нагрузки. Но, как известно, чем выше частота пульсаций, тем легче она может быть сглажена известными методами;

б) возможностью подключения питающего напряжения как непосредственно от сети, так и через согласующий трансформатор;

в) минимальной мощностью (по сравнению с другими схемами) согласующего трансформатора;

г) симметрией как в загрузке отдельных фаз, так и «внутри» каждой фазы;

д) наилучшим использованием вентилей по напряжению, т.к. коэффициент является самым маленьким из всех рассмотренных схем.

Порядок выполнения работы

1. Собрать схему для исследования работы преобразователя (общие указания).

1.1. Перед началом сбора схемы все блоки должны быть выключены (т.е. кнопки включения в сеть не должны светиться).

1.2. Обязательно следует соединить гнезда защитного заземления
" " устройств, используемых в эксперименте, с гнездом «РЕ» источника G1 с помощью специальных проводов.

1.3. Для исследования величин токов и напряжений схемы необходимо включить в неё измерительную аппаратуру:

- амперметр включить последовательно с нагрузкой;

- вольтметр параллельно нагрузке (удобнее включить на выход преобразователя);

1.4. После того, как схема собрана, необходимо, чтобы преподаватель произвел проверку схемы.

2. Произвести сборку, настройку и включение блоков стенда:

2.1. Собрать требуемую схему вентилей на основе схем соединения отдельных блоков, расположенных согласно рисунок 2.6. Номера необходимых блоков указаны на рисунках в левом нижнем углу каждого блока в схеме.

Рисунок 2.6 – Трехфазная мостовая схема включения преобразователя

2.2. Переключатели номинальных фазных напряжений вторичных полуобмоток трансформаторов А3 и А4 установите в положение «73 В».

2.3. Включите выключатели «СЕТЬ» блоков мультиметров Р1.1, Р1.2.

2.4. Включите выключатель «СЕТЬ» преобразователя А8.

2.5. Включите выключатель «СЕТЬ» датчиков тока и напряжений А6.

2.6. Вращая регулировочную рукоятку преобразователя А8, установите по его индикатору значение угла управления a = 170º.

2.7. Нажмите кнопку «3Ф ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ» на лицевой панели преобразователя А8 и удерживайте ее до тех пор, пока не загорится расположенный рядом с ней светодиод.

2.8. Включите источник G1. О наличии фазных напряжений на его выходе должны сигнализировать светящиеся лампочки.

2.9. При необходимости можно выключить стенд следуя порядком, обратном порядку включения и изменить участки, на которых необходимо проанализировать параметры токов/напряжений.

3. Определение характеристик.

3.1. Вращая регулировочную рукоятку преобразователя А8, установите по его индикатору значение угла управления 0 градусов. Изменяя сопротивление реостата А10, снимите показания вольтметра P 1.1 и амперметра P 1.2 и занесите в таблицу 2.1 (по итогам работы измерения должны быть выполнены для различных сопротивлений нагрузки).

Таблица 2.1 – Сводная таблица снимаемых параметров

3.2. Регулируя сопротивление реостата А10, установите по амперметру P1.2 выпрямленный ток преобразователя А8 равным, например, 0, 5 А, но не более 1, 0 А.

3.3. Снимите осциллограммы напряжения нагрузки преобразователя при углах управления α = 0; 60; 120°.

3.4. По завершении эксперимента отключите источник G1, питание преобразователя А8, осциллограф, блок датчиков тока и напряжений А6, блоков мультиметров Р1.1, Р1.2.

3.5. Измените схему и настройку включения в соответствии с рисунком 2.7.

3.6. Вращая регулировочную рукоятку преобразователя А8, установите по его индикатору значение угла управления 0 градусов. Изменяя сопротивление реостата А10, снимите показания вольтметра P 1.1 и амперметра P 1.2 и занесите в таблицу 2.2 (по итогам работы измерения должны быть выполнены для различных сопротивлений нагрузки).

Таблица 2.2 – Сводная таблица снимаемых параметров

Рисунок 2.7 – Однофазная мостовая схема включения преобразователя

3.7. Регулируя сопротивление реостата А10, установите по амперметру P1.2 выпрямленный ток преобразователя А8 равным 0, 5 А, но не более 1, 0 А.

3.8. Снимите осциллограммы напряжения нагрузки преобразователя при углах управления α = 0; 90, 180°.

3.9. По завершении эксперимента отключите источник G1, питание преобразователя А8, осциллограф, блок датчиков тока и напряжений А6, блоков мультиметров Р1.1, Р1.2.

3.10. Измените схему включения в соответствии с рисунок 2.8.

Рисунок 2.8 – Трехфазная нулевая схема включения преобразователя

3.11. Вращая регулировочную рукоятку преобразователя А8, установите по его индикатору значение угла управления 0 градусов. Изменяя сопротивление реостата А10, снимите показания вольтметра P1.1 и амперметра P1.2 и занесите в таблицу 2.3 (по итогам работы измерения должны быть выполнены для различных сопротивлений нагрузки).

Таблица 2.3 – Сводная таблица снимаемых параметров

3.12. Регулируя сопротивление реостата А10, установите по амперметру P1.2 выпрямленный ток преобразователя А8 равным, например, 0, 5 А, но не более 1, 0 А.

3.13. Снимите осциллограммы напряжения нагрузки преобразователя при углах управления α = 0; 30; 150°.

3.14. По завершении эксперимента отключите источник G1, питание преобразователя А8, осциллограф, блок датчиков тока и напряжений А6, блоков мультиметров Р1.1, Р1.2.

Содержание отчета

1. Рисунок схемы соединения блоков, на основе которой проходила соответствующая часть лабораторной работы.

2. Осциллограммы исследованных участков схемы.

3. Сводные таблицы данных и диаграмм для каждой части лабораторной работы, где было необходимо получить характеристики преобразователя.

4. Графики экспериментально полученных характеристик для всех схем соединения выпрямительных устройств и углов управоления.

Контрольные вопросы

1. Равно ли значение пикового обратного напряжения на вентиле пиковому напряжению источника питания в однофазном мостовом выпрямителе, работающему на активную нагрузку?

2. Каково основное различие между однополупериодными и двухполупериодными выпрямительными схемами

3. Какова частота пульсаций на выходе

· однофазного однополупериодного выпрямителя;

· однофазного двухполупериодного выпрямителя;

· трехфазного однополупериодного выпрямителя;

· трехфазного двухполупериодного выпрямителя?

4. Каковы критические углы управления для исследуемых схем выпрямления?

5. Каковы соотношения между выходным напряжениям для исследуемых схем выпрямления, пояснить величины выходных напряжений?