![]() КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Теоретическая частьСтр 1 из 2Следующая ⇒ Тиристорный контактор переменного тока. Цель работы –освоение принципа действия тиристорного контактора переменного тока и экспериментальное исследование его характеристик. Теоретическая часть На основе силовых полупроводниковых приборов (СПП) созданы электрические аппараты постоянного и переменного тока различного назначения: контакторы, пускатели, автоматические выключатели, регуляторы тока и напряжения и др. По многим характеристика они превосходят свои контактные аналоги. В частности, полупроводниковые аппараты имеют значительно более высокое быстродействие. Вследствие отсутствия подвижных частей и дуговых явлений им присущи относительно низкие эксплуатационные расходы и повышенных коммутационный ресурс. Отсутствуют также такие явления, как дребезг и сваривание контактов, характерные для электромеханических аппаратов. Все это обусловило широкое использование полупроводниковых аппаратов в автоматизированном электроприводе, сетях электроснабжения, системах автоматизации производственных процессов. Коммутационные устройства переменного тока на основе СПП могут быть выполнены по различным схемам. Некоторые из них, наиболее часто применяемые в практике, приведены на рис. 1. Рис. 1 Принципиальные схемы полупроводниковых аппаратов переменного тока Первая схема (рис. 1, а) является основным вариантом исполнения силового блока коммутирующих аппаратов переменного тока. В ней используются два встречно-параллельно соединенных тиристора, каждый из которых может проводить ток лишь в одном направлении. Поочередное включение тиристоров в соответствии с изменением полярности напряжения сети обеспечивает прохождение синусоидального тока в нагрузке.
Коммутирующие устройства, выполненные по схемам рис. 1, б, в, сочетают в себе тиристоры и диоды. По принципу действия и выполняемым функциям они аналогичны рассмотренному выше устройству. Однако такое построение силовых блоков позволяет существенно упростить систему управления ими (БУ), так как в обоих случаях требуется лишь один источник управляющих импульсов. В работе используется схема, приведенная на рис. 1 в. Полная схема лабораторной установки приведена на рис. 3. Рис. 3. Схема лабораторной установки Зависимость среднего тока через тиристор определяется по формуле:
Зависимость действующего тока через тиристор определяется по формуле:
α - угол задержки включения тиристоров; U - действующее значение напряжения сети; Rн - нагрузка контактора; Зависимость действующего тока и напряжения в нагрузке при различных углах проводимости рассчитываются соответственно по формулам:
Um - амплитудное значение напряжения; При активно-индуктивной нагрузке форма тока в цепи не повторяет форму напряжения, так как возникает ЭДС самоиндукции, препятствующая нарастанию и спаданию тока. Поэтому ток через тиристор протекает в течение некоторого времени после изменения знака питающего напряжения. Закон изменения тока тиристора, проводящего в положительный полупериод, можно получить, решив дифференциальное уравнение
Это уравнение справедливо в интервале α≤ϑ≤αвыкл, вне которого iH=0 (αвыкл – угол выключения тиристора). Решение для тока
Где φ=arctg(ωLH/RH); τH=LH/RH;
А - постоянная интегрирования, которая определяется из условия, что при ϑ=α, iH=0. Выражение для тока нагрузки, а следовательно и для тока тиристора
Угол выключения тиристора αвыкл может быть определен из трансцендентного уравнения
которое получается из уравнения приведенного выше, при условии i=0 при ϑ=αвыкл=α+β. Результаты решения представлены на рис. 4. Рис. 4 Связь угла управления с углом выключения при активно-индуктивной нагрузке При α=φ свободная составляющая тока не возникает, и ток определяется только принужденной составляющей. Этот угол управления называется критическим αкр, т.к. конец импульса тока через один тиристор совпадает с началом тока через второй. При α>αкр ток нагрузки носит прерывистый характер, а при α<αкр – непрерывный. Т.е. регулирование напряжения и тока нагрузки возможно только при изменении угла управления тиристоров в пределах αкр<α<π. Действующее значение тока тиристора определяется из выражения
А среднее значение – из выражения
Действующее значение напряжения в нагрузке
Дата добавления: 2015-04-05; просмотров: 48; Нарушение авторских прав |