ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
УПРАВЛЯЕМЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ
Цель работы
Исследование статических режимов работы силовых управляемых полупроводниковых выпрямителей.
Программа работы
Выполнение лабораторной работы заключается в следующем:
а) изучение устройства и принципа действия лабораторной установки;
б) изучение основных теоретических положений по теме и содержанию лабораторной работы;
в) проведение экспериментов и обработка результатов экспериментов;
г) оформление отчета по лабораторной работе.
Описание лабораторной установки
Силовые управляемые выпрямители используются как самостоятельные устройства в качестве индивидуальных источников постоянного регулируемого напряжения, в составе электроприводов постоянного тока и в составе звена постоянного тока преобразователей частоты. Выполнение данной лабораторной работы производится на лабораторной установке, одним из основных узлов которой является комплектный реверсивный электропривод переменного тока типа ЭКТ-2Д-380/25.
Функциональная схема лабораторной установки изображена на рисунке 1.
В состав лабораторной установки входят один комплектный электропривод переменного тока типа ЭКТ-2Д-380/25 (в дальнейшем просто преобразователь частоты ЭКТ-2) и три лабораторных стенда. Каждый лабораторный стенд состоит из электромеханической системы ЭМС и панели управления, контроля и сигнализации. Внешний вид и схема панелей контроля, управления и сигнализации на рисунке 1 не показаны. Преобразователь частоты ЭКТ-2 получает электропитание от сети трехфазного пере-менного тока напряжением 380 В через автоматический выключатель QFС, который находится в силовом распределительном пункте СП1. В состав каждой электромеханической системы входят асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и генератор постоянного тока. Они связаны между собой механическим валом через соеди-
нительную муфту. К выходу преобразователя частоты ЭКТ-2 с помощью магнитных пускателей КМ1…КМ3 можно подключить асинхронные двигатели одной, двух или сразу трех электромеханических систем ЭМС-1…ЭМС-3.
На лицевой стороне каждой из панелей управления, контроля и сигнализации размещены электроизмерительные приборы для измерения напряжения, тока и потребляемой мощности асинхронных двигателей, для измерения напряжения и выходного тока генераторов, автоматический выключатель для подачи тока к обмоткам возбуждения генераторов, выключатели нагрузки генераторов и сигнальные лампы. С задней стороны панелей управления, контроля и сигнализации расположены магнитные пускатели КМ1…КМ3, системы из пяти ламп накаливания мощностью по 200 Вт, которые служат нагрузкой генераторов, токовые реле защиты асинхронных двигателей от перегрузки, панели клеммных зажимов, силовые кабели и соединительные проводники схемы управления, контроля и сигнализации.
Основными элементами силовой части преобразователя частоты ЭКТ-2 являются последовательно соединенные управляемый выпрямитель УВ, который является объектом исследования, и автономный инвертор напряжения АИН. Упрощенная принципиальная схема управляемого выпрямителя изображена на рисунке 2 [1].
В состав управляемого выпрямителя входят вводной автоматический выключатель QF, реактор L1, тиристоры VS1…VS6 и LС-фильтр, состоящий из дросселя LR, индуктивности L2 и емкости С. Тиристоры VS1…VS6 соединены по схеме трехфазного мостового выпрямителя. При этом тиристоры VS1, VS3 и VS5 образуют катодную группу, а тиристоры VS2, VS4 и VS6 образуют анодную группу. Автоматический выключатель QF служит для местного и дистанционного включения-отключения управля-
 |
емого выпрямителя от питающей сети и защитного отключения преобразователя частоты при различного рода неисправностях и сбоях в его работе.
Трехфазный реактор L1 выполняет функцию ограничения тока при резких его изменениях и коротких замыканиях. LС-фильтр предназначен для сглаживания пульсаций выпрямленного тока и напряжения, а также для ограничения тока в случае возникновения различных аварийных режимов.
Проведение экспериментов
Эксперименты по исследованию статических характеристик управляемых выпрямителей проводятся в следующей последовательности:
а) при управляющем сигнале Uу = 1 В на рабочем стенде нажимается кнопка «Пуск», за счет чего производится включение магнитного пускателя КМ и подключение асинхронного двигателя АД к преобразователю частоты ЭКТ-2;
б) по показаниям вольтметров V1, V2, V3 и V4, амперметров А2, А3 и ваттметра W фиксируются значения измеряемых параметров, которые записываются в протокол эксперимента (специальная таблица);
в) с помощью выключателей SA1…SA5 к выходу генератора последовательно подключаются лампы накаливания HL1…HL5 и после каждого подключения ламп выполняются действия по пункту б;
г) с помощью переменного резистора задания частоты «Грубо» по шкале вольтметра V4 устанавливается новое значение управляющего сигнала Uу = 2 В;
д) с помощью выключателей SA1…SА5 производится последовательное отключение ламп накаливания HL1…HL5 от выхода генератора до полного снятия его нагрузки, а после каждого отключения ламп выполняются действия по пункту б;
е) с помощью переменного резистора задания частоты «Грубо» по шкале вольтметра V4 последовательно устанавливаются значения управляющего сигнала от Uу = 3 В до Uу = 8 В с шагом 1 В;
ж) после каждого изменения управляющего сигнала попеременно выполняются действия по пунктам в и д, а после каждого подключения и отключения ламп накаливания HL1…HL5 производится выполнение действий по пункту б, включая и режимы холостого хода генератора;
з) с помощью выключателей SA1…SА5 производится последовательное отключение ламп накаливания HL1…HL5 от выхода генератора до полного снятия его нагрузки, а с помощью переменного резистора задания частоты «Грубо» по шкале вольтметра V4 управляющий сигнал устанавливается на значение Uу = 1 В.
После окончания экспериментов производится выключение лабораторного стенда в следующей последовательности:
а) отключается напряжение возбуждения генератора с помощью автоматического выключателя «ОВГ»
б) нажатием соответствующей кнопки «Стоп» на лицевой стороне панели управления, контроля и сигнализации производится отключение асинхронного двигателя от преобразователя частоты ЭКТ-2;
в) с помощью переменного резистора задания частоты «Грубо» по шкале вольтметра V4 устанавливается значение управляющего сигнала, равное Uу = 0 В;
г) нажатием соответствующей кнопки «Стоп» управляемый выпрямитель преобразователя частоты ЭКТ-2 отключается от питающей сети;
д) с помощью автоматического выключателя QF1 от питающей сети отключается блок вторичного питания преобразователя частоты ЭКТ-2;
е) с помощью автоматических выключателей в силовых пунктах СП1 и СП2 от питающей сети отключаются преобразователь частоты ЭКТ-2 и источник постоянного напряжения для обмотки возбуждения генератора.
