3. Работа схемы при индуктивном характере нагрузки.
В предположении , что ωL = ∞ ток нагрузки, поддерживаемый ЭДС самоиндукции , остается неизменным id = Id = Const .
а) Для режима α = 0 диаграммы выпрямленного напряжения и тока приведены на Рис.3.6
 |
В этом режиме изменяются следующие параметры схемы
I Вср = 
= 0,33 Id;
IBm = Id ;
б) Режим α ≤ 30о .
Выпрямленное напряжение имеет непрерывный характер ,аналогично активной нагрузке(Рис. 3.5).
в) Режим α > 30о .
В этом режиме открытый при положительном напряжении соответствующей фазной обмотки трансформатора тиристор продолжает оставаться открытым при смене его полярности (Рис.3.7). Положительная поляризация тиристора поддерживается ЭДС самоиндукции нагрузки, препятствующей уменьшению тока. При достаточно большой индуктивности тиристор запирается только тогда , когда откроется тиристор другой фазы.
В этом случае среднее значение выпрямленного напряжения равно
Графики зависимости выпрямленного напряжения от угла управления (регулировочная характеристика) для активной и индуктивной нагрузок приведены на рис.3.8.
 |
4. Экспериментальные исследования
4.1. Цели эксперимента:
-исследование режимов работы трехфазного однополупериодного выпрямителя при активной и активно-индуктивной нагрузке и нагрузке с противо ЭДС;
-измерение параметров нагрузки, вентилей и трансформатора в указанных режимах;
- Изучение работы в тех же режимах при различных углах управления.
4.2. Исследование режима α = 0 (Неуправляемый выпрямитель).
 | |||
 | |||
4.2.1 Измерение параметров выпрямителя при изменении характера нагрузки.
При фиксированном активном сопротивлении нагрузки Rd = 100 Ом, при Ed = 0 устанавливая величину индуктивности Ld = 0; 0,1Гн; 1Гн ; 10Гн измерить выпрямленные ток и напряжение, токи и напряжения первичной и вторичной обмоток трансформатора . С помощью осциллографа определить коэффициент пульсации выпрямленного напряжения. Результаты эксперимента занести в табл.3.1.
Рассчитать и сравнить с теоретическими величинами отношения I 2 / Id и U 2 / Ud .
Таблица 3.1.
| Характер нагрузки | Id | Ud | кП | IB = I2 | U2 | I1 | U1 | I2 / Id | U2 / Ud |
| Активная нагрузка Rd = 100 Ом | |||||||||
| Активно-индуктивная нагрузка Ld = | |||||||||
| Активно-индуктивная нагрузка Ld = | |||||||||
| Активно-индуктивная нагрузка Ld = |
4.2.2. Снятие внешней характеристики.
Для активной и активно-индуктивной (Ld = 1Гн ) нагрузок при изменении Rd измерить выпрямленные ток и напряжение Id и Ud . Результаты записать в табл.3.2. Построить графики зависимости Ud = f ( Id ) для обоих типов нагрузки.
Таблица 3.2.
|
Rd | Активная нагрузка | Активно-индуктивная нагрузка | ||
| Ud | Id | Ud | Id | |
| ∞ | ||||
| 1600 | ||||
| 1000 | ||||
| 500 | ||||
| 200 | ||||
| 100 | ||||
4.2.3. Измерение коэффициента мощности.
Подключить двухканальный осциллограф на осцилографирование напряжения и тока первичной обмотки трансформатора. Измерить фазовый сдвиг между ними (φ) . Результаты записать в табл.3. Рассчитать коэффициент мощности. Построить график зависимости Cos φ = f ( L ).
Таблица 3.3.
| Характер нагрузки | φо | Cos φ |
| Активная Rd = 100 Ом | ||
| Активно-индуктивная Ld = | ||
| Активно-индуктивная Ld = | ||
| Активно-индуктивная Ld = |
4.2.4. Исследование работы выпрямителя на источник ЭДС.
При фиксированном активном сопротивлении нагрузки Rd = 100 Ом, для двух значений Ld = 0 и Ld = 10Гн варьируя величиной Ed измерить выпрямленные ток и напряжение, токи и напряжения первичной и вторичной обмоток трансформатора . С помощью осциллографа зафиксировать форму тока нагрузки. Результаты эксперимента занести в табл.3.4. для Ld = 0 и табл.3.5. для Ld = 10Гн
Таблица 3.4.
| Е d (при Ld = 0) | Id | Ud | IB = I2 | U2 | I1 | U1 |
| 10 | ||||||
| 20 | ||||||
| 50 | ||||||
| 100 | ||||||
Таблица 3.5.
| Е d (при Ld = 0) | Id | Ud | IB = I2 | U2 | I1 | U1 |
| 10 | ||||||
| 20 | ||||||
| 50 | ||||||
| 100 | ||||||
4.3. Исследование работы управляемого выпрямителя.
4.3.1. Исследование зависимостей параметров выпрямителя от угла управления α.
При фиксированном активном сопротивлении нагрузки Rd = 100 Ом, для двух значений Ld = 0 и Ld = 10Гн при изменении угла α измерить выпрямленные ток и напряжение, ток вентилей и токи и напряжения первичной и вторичной обмоток трансформатора. С помощью осциллографа зафиксировать форму выпрямленного напряжения и тока нагрузки. Результаты замеров занести в табл.3.6 для Ld = 0 и табл.3.7 для Ld = 10Гн .
Построить графики регулировочных характеристик для активной и активно-индуктивной нагрузок.
Таблица 3.6.
| α (при Ld = 0) | Id | Ud | IB = I2 | U2 | I1 | U1 |
| 0о | ||||||
| 30о | ||||||
| 60о | ||||||
| 90о | ||||||
| 120о |
Таблица 3.7.
| α (при Ld = 0) | Id | Ud | IB = I2 | U2 | I1 | U1 |
| 0о | ||||||
| 30о | ||||||
| 60о | ||||||
| 90о | ||||||
| 120о |
4.3.2. Снятие внешних характеристик.
При активной нагрузки для фиксированных α = 0о; 30о ;60о измерить величины выпрямленных напряжения и тока при изменении сопротивления нагрузки. Результаты замеров записать в табл.3.8.
Таблица 3.8.
|
Rd | α = 0о | α = 30о | α = 60о | |||
| Ud | Id | Ud | Id | Ud | Id | |
| ∞ | ||||||
| 1600 | ||||||
| 1000 | ||||||
| 800 | ||||||
| 600 | ||||||
| 400 | ||||||
| 100 | ||||||
4.3.3. Исследование зависимости коэффициента мощности от угла управления α.
Для фиксированной активной нагрузки с помощью осциллографа определить угол сдвига фаз между фазным напряжением и током первичной обмотки трансформатора при изменении угла α. Результаты записать в табл.3.9 и построить графики полученных зависимостей.
Таблица 3.9.
| α | χо | Cos χ |
| 0о | ||
| 30о | ||
| 60о | ||
| 90о |
Контрольные вопросы.