Основные положения к выполнению к выполнению работы

 

Выпрямители обеспечивают преобразование переменного напряжения сети в постоянное, необходимое для питания нагрузок постоянного тока [4 ]. При этом выпрямители могут быть, как нерегулируемыми, выполненными на диодах (см. рисунки 3.2а,б,в), так и регулируемыми, выполненными на тиристорах (см. рисунки 3.2г,д,е).

Каждая из схем выпрямителей характеризуется коэффициентом выпрямления, связывающим между собой средневыпрямленное напряжение U_d с величиной действующего входного переменного напряжения. Для однофазной мостовой схемы К _сх= 0,9 (U_d= 0,9 U_ф), для трехфазной мостовой К _сх= 2,34 (U_d= 2,34 U_ф).

Регулируемые выпрямители содержат в своем составе схему формирования импульсов управления, подаваемых на управляющие электроды тиристоров и обеспечивающих пропускание тока тиристором в заданный момент времени. Эти выпрямители позволят плавно регулировать напряжение U_d от нулевого до максимального значения воздействуя на угол управления тиристором α (см. рисунок 3.2г) и диаграмму напряжения на активной нагрузке для этой схемы на рисунке 3.1г. В своем составе программное обеспечение Matlab Simulink имеет блоки, позволяющие реализовать такое управление.

Ниже представлен вид осциллограмм напряжений на активной нагрузке для исследуемых схем.

 

 

Рисунок 3.1- Осциллограммы напряжений: а) однофазного однополупериодного выпрямителя (см. рисунок 3.2а); однофазного мостового двухполупериодного выпрямителя (см. рисунок 3.2б); трехфазного мостового неуправляемого выпрямителя (см. рисунок 3.2в); для управляемого однофазного мостового тиристорного выпрямителя (см. рисунок 3.2г)

 

Программа работы

 

3.2.1 Для каждой, из представленных на рисунке 3.2 схем выпрямителей, рассчитать величину нагрузочного резистора по параметрам действующего входного напряжения и выпрямленного тока, заданных преподавателем и открыть проект в Matlab Simulink.

3.2.2 Набрать модель исследуемой схемы выпрямителя из элементов и блоков Matlab Simulink, подключить приборы для контроля тока и напряжения (см. рисунок 3.3). Установить параметры блоков в соответствии с заданием. Произвести настройку параметров моделирования и измерительных приборов. Исследованию подлежат схемы 3.2 (а, б, в, е).

3.2.3 Произвести пуск модели и зарисовать полученные осциллограммы напряжений и токов. Проверить соответствие полученных величин напряжений и токов расчетным.

3.2.4 Набрать модель схемы трехфазного мостового управляемого выпрямителя (см. рисунки 3.2е, 3.4). Установить параметры блоков в соответствии с заданием. Произвести настройку параметров моделирования и измерительных приборов. Установить начальный угол регулирования α = 0, запустить модель зарисовать, зарисовать осциллограммы. По заданию преподавателя установить требуемую величину угла α. Повторить измерения, сравнить полученные результаты, сделать выводы.

~ U_c

 

VD1 VD3

VD

~ U_c Z_H

 

Z_H VD3 VD2

 

а) б)

 

 

VD1 VD3 VD5 ~ U_c

 

A

B Z_H VT

C

 

Рисунок 3.2 - Неуправляемые диодные (а-в) и управляемые тиристорные (г-е) схемы выпрямителей

 

Рисунок 3.3 - Модель однополупериодного выпрямителя в Matlab Simulink

 

Содержание отчета

3.3.1 Цель и программа работы

3.3.2 Расчеты необходимых параметров.

3.3.3 Схемы моделирования.

3.3.4 Осциллограммы.

3.3.5 Анализ полученных результатов, выводы.

 

4 Лабораторная работа. Построение и исследование модели регулируемого полупроводникового электропривода постоянного тока.

Цель работы: на основе виртуальных моделей трехфазного мостового управляемого выпрямителя и электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением исследовать электропривод постоянного тока с регулированием скорости по цепи якоря.