LABORATORIUM Z ENERGOELEKTRONIKI . |
||
|
|
|
DATA:
|
TEMAT: Badanie prostownika sterowanego jednofazowego. |
OCENA |
I. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest praktyczne zapoznanie się z jednym z zastosowań tyrystora na przykładzie sterowanego prostownika jednofazowego.
II. Pomiary.
Schemat układu pomiarowego
.
TABELA 1. Prostownik sterowany z obciążeniem R=17,5.
U2(AV) [V] |
U3(RMS) [V] |
J2(AV) [A] |
J3(RMS) [A] |
∝ [ o ] |
k |
25 |
45 |
1.45 |
2.5 |
43.2 |
1.8 |
20 |
40 |
1.15 |
2.2 |
64.8 |
2 |
15 |
36 |
0.95 |
2 |
79.2 |
2.4 |
10.5 |
30 |
0.7 |
1.6 |
104.4 |
2.85 |
6 |
20 |
0.42 |
1.2 |
122.4 |
3.3 |
2.5 |
12 |
0.25 |
0.75 |
136.8 |
4.8 |
TABELA 2. Prostownik sterowany z obciążeniem R=17,5. , L=111mH
U2(AV) [V] |
U3(RMS) [V] |
J2(AV) [A] |
J3(RMS) [A] |
∝ [ o ] |
k |
5 |
37 |
0.2 |
0.4 |
108 |
7.4 |
6 |
40 |
0.26 |
0.5 |
97.2 |
6.6 |
6.5 |
46 |
0.36 |
0.75 |
86.4 |
7.1 |
7.5 |
50 |
0.45 |
0.76 |
72 |
6.6 |
TABELA 3. Prostownik sterowany z obciążeniem R=17,5. , L=111mH i diodą rozładowczą.
U2(AV) [V] |
U3(RMS) [V] |
J2(AV) [A] |
J3(RMS) [A] |
∝ [ o ] |
k |
5 |
20 |
0.05 |
0 |
151.2 |
4 |
17.5 |
51 |
0.28 |
0.7 |
122.4 |
2.9 |
25 |
66 |
0.5 |
1.1 |
100.8 |
2.64 |
32.5 |
76 |
0.7 |
1.4 |
86.4 |
2.33 |
45 |
90 |
1.1 |
1.95 |
64.8 |
2 |
52.5 |
95 |
1.4 |
2.3 |
50.4 |
1.8 |
Współczynnik tętnień
Wykrsy do tabeli 1 U;J=f(∝)
Wykrsy do tabeli 2 U;J=f(∝)
Wykrsy do tabeli 3 U;J=f(∝)
III. Uwagi i wnioski
Prostowniki sterowane, w przeciwieństwie do prostowników niesterowanych, dają szereg możliwości, jeżeli chodzi o sterowanie wartością średnią napięcia i prądu obciążenia, jak również umożliwiają sterowanie mocą (możliwa jest praca zarówno falownikowa, jak i prostownikowa). Wszystkie te możliwości da się zrealizować przez odpowiedni dobór kąta załączenia tyrystora (pracę falownikową można uzyskać stosując dodatkowe źródło napięcia stałego).
Dla kąta załączenia równego =0 prostownik sterowany zachowuje się tak, jak zwykły prostownik niesterowany i średnia wartość napięcia wyprostowanego jest największa.
W pierwszej części ćwiczenia zajmowaliśmy się pomiarem charakterystyk prostownika sterowanego z obciążeniem rezystancyjnym. Przy tego typu obciążeniu prąd obciążenia jest w fazie z napięciem. Z przebiegu charakterystyk ,Usk, Uśr,,Jsk ,Jśr w funkcji kąta załączenia wynika, że wraz ze wzrostem opóźnienia załączenia tyrystora maleją wartości prądów i napięć, co wiąże się z tym, że zmniejsza się "pole" zajmowane przez przebieg po krzywą. Rośnie natomiast wartość współczynnika kształtu.
Następnie badaliśmy prostownik z obciążeniem rezystancyjno-indukcyjnym. Przy tego typu obciążeniu element bierny oddaje całą energię zgromadzoną podczas przepływu prądu w czasie, gdy element prostowniczy sterowany jest wyłączony. Napięcie na obciążeniu jest „przeciągane” do wartość ujemnej przez część okresu, w której cewka jeszcze podtrzymuje przepływ prądu. Związane jest z tym także mała wartość UŚR, JŚR, gdyż następuje sumowanie wartości pól pod i nad poziomem zerowym. Na charakterystykach wszystkie wielkości charakterystyczne wykazywały takie same tendencje, jak w przypadku poprzednim.
W następnej kolejności zbadaliśmy prostownik z obciążeniem rezystancyjno-indukcyjnym z diodą rozładowczą. Różnica dla tego przypadku w porównaniu z przypadkiem poprzednim polega na tym, że w momencie zmiany znaku napięcia na odbiorniku, gdy element prostowniczy jest wyłączony nie ma rozładowywania energii do obciążenia, tylko dioda zerowa przechodzi w stan przewodzenia; jest to dobrze widoczne na oscyloskopie (przebieg na stronie wtórnej i na obciążeniu). Ma to wpływ na wartości napięć i prądów. Również i w tym przypadku przebiegi napięć, prądów i współczynnika tętnień jest taki, jak dla obciążenia rezystancyjnego i rezystancyjno-indukcyjnego.