ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.04.2019
Просмотров: 2025
Скачиваний: 7
56
Задание для подготовки к эксперименту
Задание должно быть выполнено и оформлено в протоколе
испытаний до начала проведения эксперимента.
1. Подготовить протокол испытаний, включающий в себя название,
цель и содержание работы, принципиальную схему эксперимента, таблицы
экспериментальных и расчетных данных.
2. Выполнить расчеты, прогнозирующие результаты эксперимента.
2.1 Определить пределы изменения напряжения на входе и выходе
инвертора.
2.2 Определить амплитуду временные интервалы управляющих
сигналов АИН.
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
Для проведения эксперимента необходимо:
1. Подключать осциллограф и контрольным точкам приведя и
зарисовывать полученную осциллограмы.
2. Серия осциллограмм должна быть на частотах 50, 100, 150, 200 Гц.
Эксперимент
Параметры элементов и режимы цепи в эксперименте следует
выбирать соответствующими прогнозирующему расчету задания для
подготовки к эксперименту.
1. Подобрать оборудование, измерительные приборы и их пределы
измерения, собрать измерительные цепи.
2. Измеряя частоту работы преобразователя и нагрузку привода снять
серии осциллограмм. На которых указать амплитудные, временные и
фазовые соотношения.
3. Снять данные для трех разных напряжений на входе и выходе
АИН.
Эксперимент считается успешно завершенным, а экспериментальная
схема может быть разобрана после подписания преподавателем протокола
испытаний.
Отчет
Отчет включает в себя:
– титульный лист с названием учебного заведения, кафедры и
лабоpатоpной работы, Ф.И.О. студента и преподавателя, годом и местом
выполнения работы;
57
– протокол испытаний с заполненными таблицами всех
экспериментальных и расчетных данных, подписанный преподавателем.
Вопросы к защите
1. Назовите схемы однофазных транзисторных АИН?
2. Каков угол проводимости транзисторов в трехфазных АИН?
3. Покажите пути токов в трехфазных АИН.
4. Как формируются фазные и линейные напряжения в трехфазных
АИН?
5. Как изменяются пути токов при коммутации транзисторов и
разных
коэффициентах мощности нагрузки?
6. Какие допущения принимаются при расчете трехфазных АИН?
7. Какие виды импульсной модуляции вы знаете?
8. Зачем вводится задержка при переключении противофазных
транзисторов?
9. Чем отличается ШИР от ШИМ?
10. Как формируются фазные напряжения с помощью обобщенного
пространственного вектора?
11. В чем отличия обобщенного пространственного вектора и
временных?
векторов, введенных в курсе ТОЭ?
12. Как формируются средние напряжения на выводах по отношению
к средней точке источника питания?
13. Как формируются фазные токи?
14. Сравните способы импульсной модуляции, применяемые в
трехфазных АИН для формирования выходного напряжения.
15. Как регулируется в АИН величина выходного напряжения?
16. Каковы пути улучшения качества выходного напряжения?
58
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4.
«ОГРАНИЧЕНИЕ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ВЫБОР
ТОКООГРАНИЧИВАЮЩИХ РЕАКТОРОВ»
Цель работы – Исследование работы реакторов входящих в
состав частотных преобразователей.
Содержание работы:
1. Экспериментальное исследование режима работы реакторов
входных цепей.
2. Экспериментальное исследование режима работы реакторов
фильтра звена постоянного тока.
3. Экспериментальное
определение зависимостей отражающих
энергетику поведения реакторов в зависимости от режима работы привода.
Краткие теоретические сведения
Реактор — это статическое электромагнитное устройство,
обладающее
индуктивностью.
Термин
реактор
применяется
в
электротехнике и силовой электронике. В слаботочной электронике и
радиотехнике то же устройство называется дросселем. Так одно и то же
устройство, имеющее оно и то же назначение, получило различные
названия. В дальнейшем будем пользоваться термином реактор независимо
от мощности устройств. Во всех применениях реакторов используется их
главное свойство — индуктивность. Реакторы могут применяться в
совершенно разных цепях, решать разные задачи. Ниже будут рассмотрены
только реакторы, применяемые в устройствах силовой электроники.
По
конкретному
назначению
и
решаемым
задачам
преобразовательные реакторы делятся на:
а) токоограничивающие реакторы, применяемые на стороне
переменного тока для ограничения амплитуды тока и скорости его
нарастания в аварийных режимах;
б) сглаживающие реакторы, применяемые в сглаживающих фильтрах
на стороне постоянного тока для уменьшения пульсаций тока и
ограничения скорости нарастания тока в аварийных режимах;
в) уравнительные реакторы, применяемые для обеспечения
параллельной работы групп вентилей, включенных на общую нагрузку;
г) уравнительные реакторы, применяемые для ограничения
уравнительного тока, протекающего в реверсивных преобразователях
между встречнопараллельно включенными вентильными комплектами,
работающими в разных режимах (выпрямительном и инверторном);
д)
помехоподавляющие
реакторы,
входящие
в
состав
59
высокочастотных фильтров, применяемых для ограничения радиопомех,
генерируемых преобразователями и распространяемых по проводам в
питающую и приемную сеть;
е) насыщающиеся реакторы, включаемые для задержки нарастания
тока через вентиль.
По конструкции и свойствам реакторы делятся на:
а) линейные, воздушные (без магнитопровода). Применяются в
качестве токоограничивающих реакторов на стороне переменного тока и
сглаживающих реакторов на стороне постоянного тока, а также в качестве
помехоподавляющих ;
б) линейные (условно линейные) с ферромагнитным сердечником,
имеющим
воздушный
зазор.
Применяются
в
качестве
токоограничивающих реакторов на стороне переменного тока и
сглаживающих реакторов на стороне постоянного тока, а также в качестве
помехоподавляющих;
в) нелинейные с ферромагнитным сердечником без воздушного
зазора. Применяются в уравнительных и насыщающихся реакторах.
Рисунок 37 – Схема замещения трансформатора, приведенная к
первичной стороне (а), ее упрощение (б) и упрощенная схема, приведенная
к вторичной стороне (в)
60
Основные параметры реакторов:
Lном
- номинальная индуктивность реактора;
I
ном
— номинальный ток (постоянный или переменный в
зависимости от назначения);
R — активное сопротивление обмотки при 40°С.
Для сглаживающих реакторов дополнительно указываются потери в
меди при номинальном постоянном токе ΔР
м
.
Для токоограничивающих реакторов дополнительно указывается
номинальное напряжение U
ном
.
Иногда
для
токоограничивающих
реакторов
аналогично
трансформаторам вводится понятие типовая мощность реактора S
p
S
p
= U
ном
I
ном
.
Схема замещения токоограничивающего реактора соответствует
упрощенным схемам замещения трансформатора (см. рис. 37 б — в). Для
обеспечения
защиты
преобразователя
индуктивность
токоограничивающего реактора должна быть равна индуктивности
рассеяния трансформатора соответствующей мощности.
Для обеспечения токоограничения индуктивность реактора не
должна уменьшаться с ростом тока, поэтому часто токоограничивающие
реакторы выполняются без ферромагнитного сердечника.
Сглаживающие реакторы должны сохранять индуктивность в
условиях, когда через них проходит пульсирующий ток. При этом обычно
амплитуда пульсаций значительно меньше постоянной составляющей тока.
На рисунке 39 (а) показано, по каким гистерезисным циклам
перемагничивается магнитопровод сглаживающего реактора при разных
значениях постоянной составляющей протекающего через него
пульсирующего тока. При амплитуде пульсаций тока I
max
возникают
пульсации потокосцеплений амплитудой Ψ
max
. Видно, как меняется наклон
циклов перемагничивания, а, следовательно, и магнитная проницаемость
материала
сердечника
и
индуктивность
реактора,
так
как
. Для уменьшения изменения индуктивности при
изменении постоянного тока в магнитопровод вводят «воздушный» зазор
(обычно его роль выполняет немагнитная прокладка из диэлектрика). На
рис. 38 (б) показано как меняется индуктивность реактора при изменении
тока и разных величинах воздушного зазора δ. С ростом зазора
зависимость индуктивности от тока уменьшается, но одновременно
уменьшается и ее величина. При конструировании реактора выбирают оп-
тимальный зазор.
Где применяются реакторы в преобразователях указано в
классификации, приведенной в начале параграфа, но более понятным это
станет к концу изучения курса. Поэтому тогда стоит еще раз прочесть этот
параграф
.