Учебник Теория электрических цепей Примеры выполнения заданий и лабораторных

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №19

Исследование управляемого тиристорного выпрямителя

Цель работы:

Ознакомиться с импульсно-фазовым способом управления тиристором.

Изучить принци действия и устройство однофазного управляемого тиристорного выпрямителя.

Снять временные диаграммы и угловую характериситику управляемого выпрямителя при работе на активную нагрузку.

1. Описание лабораторной установки

Исследуемый однофазный управляемый выпрямитель (рис.1) содержит:

тиристор Т, включенный по однополупериодной схеме выпрямления;

фазосмещающее устройство - мостовой фазовращатель МФВ;

блок формирования импульсов БФИ;

блок питания схемы управления БПУ.

Управляемый выпрямитель позволяет изменять величину выпрямленного напряжения. Регулирование напрячжения на выходе выпрямителя сводится к управлению моментом отпирания тиристора Т. Это достигается за счет изменения сдвига фаз между анодным напряжением и напряжением, падаваемым на управляющий электрод тиристора.

В схеме реализован импульсно-фазовый способ управления по, так называемому, “горизонтальному принципу”. На управляющий электрод тиристора подаются импульсы напряжения UY (рис.2), которые могут сдвигаться во времени по отношению к моменту появления положительной полуволны напряжения на аноде тиристора. В результате меняется момент отпирания тиристора. Начиная с этого момента и до конца положительной полуволны анодного напряжения тиристор находится в открытом состоянии.

Фазовый сдвиг a, соответствующий моменту отпирания тиристора, называется углом управления.

При работе выпрямителя на активную нагрузку RH, среднее значение выпрямленного напряжения определяется выражением:

(1)

где U0 - среднее значение напряжения неуправляемого выпрямителя.


Рис. 1


Рис. 2

На рис. 2 (а), (б), (в) изображены кривые выпрямленного напряжения для трех значений угла управления: a = 0, a = 900, a = 1800.

Для четкого и надежного отпирания тиристора управляющие импульсы должны иметь крутой фронт и достаточную амплитуду. Формирование управляющих импульсов осуществляется блоком БФИ.

Для изменения времени прихода импульсов на управляющий электрод тиристора необходимо смещать фазу напряжения, поступающего на вход БФИ. Если это напряжение, оставаясь неизменным по амплитуде, перемещается вдоль оси абсцисс, то такой принцип управления называют “горизонтальным”.

На схеме рис. 1 напряжение в цепь управления тиристора Т подается через блок БФИ от мостового фазовращателя МФВ. Фазовращатель состоит из трансформатора Тр-1 с выводом средней точки вторичтой обмотки, конденсатора С1 и переменного резистора R1.

Рис. 3

При изменении R1 от нуля до максимального значения фаза напряжения на диагонали моста Ucd плавно изменяется от 00 до 1800. Для иллюстрации на рис.3 приведена векторная диаграмма мостового фазовращателя.

Из диаграммы видно, что при изменении сопротивления резистора в пределах 0 £ R1 < ¥ конец вектора Ucd перемещается по дуге окружности от точки а до точки b. При этом вектор Ucd, оставаясь неизменным по величине, поворачивается на 1800.


На главную