Otchet_4_New

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Магнитогорский Государственный Университет имени Г.И. Носова»

Институт – Энергетики и автоматизированных систем

Кафедра – Электроники и микроэлектроники .

Направление – «Электроника и микроэлектроника» .

ОТЧЕТ

по лабораторной работе № 4

Студентов Мартынова Константина Сергеевича

Сучилиной Людмилы Дмитриевны

Ахметдинова Дмитрия Александровича

На тему: «Исследование статических характеристик тиристорных . преобразователей»

Проверил(а) Петушков Михаил Юрьевич

Магнитогорск – 2015

Содержание

1 Основная часть 3

1.1 Цель работы 3

1.2 Результаты выполнения лабораторной работы 3

Задача 1.1 3

Задача 1.2 5

Задача 1.3 7

1.3 Выводы по проделанной работе 9

1 Основная часть

1.1 Цель работы

Исследовать статические характеристики тиристорных преобразователей расчетным и опытным путем.

1.2 Результаты выполнения лабораторной работы

Задача 1.1.

Дано: Тиристорный преобразователь, выполненный по однофазной двухпериодной схеме, работает на активно-индуктивную нагрузку (при ) в режиме непрерывного тока. Действующее значение ЭДС во вторичной полуобмотке трансформатора СИФУ имеет линейную характеристику α(Uy) с амплитудой опорного сигнала

Найти: коэффициент усиления тиристорного преобразователя в рабочей точке при .

Решение.

Схема эксперимента представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема определения коэффициента усиления преобразователя при работе на активно-индуктивную нагрузку

1.Среднее значение выпрямленной ЭДС в режиме непрерывного тока:

Приравнивая это выражение заданному значению ЭДС , получаем угол управления в рабочей точке:

Приравнивая ЭДС нулю , получаем максимальное значение угла управления:

2.Чтобы найти напряжение смещения приравняем выражение регулировочной характеристики СИФУ к максимальному значению угла управления:

При условии, что =

откуда после постановки получаем напряжение смещения .

3.Определяем максимальное значение управляющего напряжения, для чего приравниваем выражение регулировочной характеристики СИФУ нулю

откуда после подстановки получаем

4.Приравниваем выражение регулировочной характеристики СИФУ значению угла управления в рабочей точке

Подставляем значение определяем напряжение управления в указанной точке диапазона:

Динамический коэффициент усиления преобразователя определяем по формуле:

Ответ:

Задача 1.2.

Дано: Тиристорный преобразователь, выполненный по однофазной двухполупериодной схеме выпрямления (рисунок 2), получает питание от источников с действующим значением фазной ЭДС E=100 В и эквивалентными значениями индуктивности фазной обмотки трансформатора La=1мГн. Преобразователь работает на нагрузку индуктивного характера Ld=20 мГн, при этом активным сопротивлением обмоток трансформатора и нагрузки ввиду малости (можно принебречь.

Найти:1)Значение выпрямленного напряжения Ud_гр(a) и тока Id_гр(а) на границе областей прерывистого и непрерывного тока плоскости внешних характеристик.

2)Значения внутреннего сопротивления преобразователя в режиме прерывистого тока и в граничном режиме

Решение.

Схема эксперимента представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема к определению границ прерывистого режима

1)Граничные значения выпрямленного напряжения и тока определяются по формулам:

Результаты расчета зависимостей Ud_гр(a) и тока Id_гр(а) приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты расчета

а,рад		0	π/6			π/3	π/2	2π/3	5π/6		π
Udгр,В		117	101			58,5	0	-58,5	-101		-117
,А	0			5,5	9,6		11,1	9,6	5,5	0

2)Внутреннее сопротивление преобразователя в режиме прерывистого тока определяется по формуле:

Результаты расчета зависимости также приводятся в таблице 2.

Таблица 2 – Результаты расчета

	π/12	π/6	π/4	π/3	π/12	π/2	7 π/12
	403	101	45	25,18	18,5	11,9	8,22

3)Подставляя в , получаем внутреннее сопротивление тиристорного преобразователя в граничном режиме

Ответ: R_вн(гр.)=6,3Ом.

Задача 1.3.

Дано: Модель зависимого инвертора, выполненная по трёхфазной двухполупериодной схеме, входом подключена к источнику постоянного напряжения , а выходом – к источнику парафазного напряжения частоты 50 Гц с действующим значением фазной ЭДС . Эквивалентная индуктивность фазной обмотки согласующегося трансформатора равна . Активным сопротивлением входных и выходных цепей ввиду малости можно пренебречь. Угол опережения .Время выключения тиристоров .

Найти: Гранично-максимальное значение тока Id_огр, а также соответствующее значение напряжения Ud_огр на входе инвертора.

Решение.

Схема модели трехфазного выпрямителя, работающего в инверторном режиме, представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема модели трехфазного выпрямителя, работающего в инверторном режиме

1.Задавшись углом опережения, определим гранично-максимальное значение тока Id_огр^:

2.Найдем соответствующее значение напряжения Ud_огр на входе инвертора:

Ответ: Id_огр=0,32А; Ud_огр=101,258В.

1.3 Выводы по проделанной работе

Тиристорные преобразователи служат для преобразования переменного напряжения или тока в постоянное, постоянного напряжения или тока в переменное. Основными характеристиками ТП являются коэффициент полезного действия, коэффициент мощности и другие энергетические характеристики.

При исследовании статических режимов тиристорных преобразователей значительное место отводится расчету и построению регулировочных характеристик: СИФУ ; силовых схем преобразователей и вентильных преобразователей совместно с СИФУ , а также внешних характеристик преобразователя. Эти характеристики определяют возможности работы тиристорного преобразователя и являются основанием для анализа и расчета систем автоматического управления и выбора оборудования.