Способ, основанный на совместном анализе кривых мгновенных значений фазных токов и выходного напряжения выпрямителя.

 

Нормальный режим управляемого выпрямителя с активно-индуктивной нагрузкой при α1…6=40˚

 

а)

б)

Рис.2.6 Кривые выходного напряжения (а), фазных токов(б) и спектры их гармоник при нормальном режиме работы.

 

Таблица 3

Управляемый выпрямитель с активно индуктивной нагрузкой Нормальный режим работы при α1-6=0˚
Частота,Гц										* I
№гармоники
фаза	a	I amv		15,92				3,23		2,3		11,26
b	I bmv		15,92				3,23		2,3		11,26
c	I cmv		15,92				3,23		2,3		11,26
U dmv	343,17						99,37

 

 

Аномальный режим управляемого выпрямителя с активно-индуктивной нагрузкой при α1,2,4,5,6=0˚ и при аномальном импульсе α₅=0.

 

Рис.2.7 Кривые выходного напряжения (а), фазных токов(б) и спектры их гармоник при аномальном режиме работы.

 

Таблица 4

 

Управляемый выпрямитель с активно индуктивной нагрузкой Аномальный режим работы при α1-6=0˚ и при аномальном импульсе α5=0.
Частота,Гц										* I
№гармоники
фаза	a	I amv		16,71				3,35		2,41		11,82
b	I bmv	1,45	14,83	2,66	2,43	2,18	2,16	1,54	2,09	0,87	10,48
c	I cmv	1,47	17,63	2,3	2,44	2,3	1,75	1,61	1,22	0,77	12,47
U dmv	359,24	31,53	31,15	32,31	27,65	24,55	78,61	16,88	13,75	359,2

 

Главное при определении тиристора с аномальном импульсом, определения всех линейных напряжений. Их можно определить если имеются кривые мгновенных значений фазных токов в соответствующие промежутки времени. При рассмотрении рис.10 видно, что в промежутке времени t₁-t₂ ток фазы «b» равен нулю, а фазы «a» положителен и направлен от a’ к a, ток фаза «c» отрицателен и направлен от c к c’. При таких направлениях фазных токов, ток выпрямителя может протекать лишь при воздействии линейного напряжения U_ca по цепи c – X_γ – c’ – T5 – RL – T6 – a’ – X_γ – a через тиристоры Т5 и Т6. При этом в момент t=t1 тиристор Т5 вступает в работу с углом включения α=0⁰. При этом мы видим, что фазный ток Ia не искажается и состав его гармоник не меняется. Но фазный ток Ib и Ic меняются по форме и в составе их гармоник появляются много высокочастотных гармоник.

 

Асимметрия импульсов управления

 

Рис.2.8 Схема управляемого выпрямителя с нагрузкой на противо – ЭДС при аномальном режиме.

 

а)

б)

в)

Рис.2.9 Кривые мгновенных значений выходного напряжения (а) и фазных токов (б) тока в нагрузке управляемого выпрямителя при α1...6=60˚, ассиметричном импульсе α₅=0, Еd=0.5Ed_n=209,35 В

Способ диагностики, основанный на спектральном анализе кривой выходного напряжения.

а)

б)

Рис.3 Кривые выходного напряжения и спектры их гармоник управляемого выпрямителя с активно-индуктивной нагрузкой:

а – НОРМАЛЬНЫЙ РЕЖИМ при α1…6=60˚.

б – АНОМАЛЬНЫЙ РЕЖИМ при α1…6=60˚ и при аномальном импульсе α₅=0.

 

В этом случае, как и в предыдущих аномальных режимах, линейные напряжения в нормальном режиме отличается от линейных напряжений в аномальных режимах. И в этом случае невозможно определения тиристора, на который подается импульс.

 

II. Исследование трехфазного мостового выпрямителя при нагрузке на противо –ЭДС

Моделирование выпрямителя с нагрузкой на противо –ЭДС имеет большое практическое значение. Прототипом такого вида нагрузки являются двигатели постоянного тока. Эти двигатели в настоящее время используются в трамваях, вагонах метро, электричках. Появление асинхронных и синхронных двигателей не способствовало вытеснению двигателей постоянного тока, т.к. замена всех двигателей требует больших денежных затрат, а так же система управления постоянного гораздо проще, чем у двигателей переменного тока.

Тип и параметры двигателя, выполняющие роль нагрузки, приведены в задании. Чтобы начать моделировать, необходимо рассчитать номинальный ток якоря и величину противо –ЭДС, создаваемую двигателем в номинальном режиме работы, а так же коэффициент трансформации, трансформатора, выполняющего согласование нашего выпрямителя и промышленной сети.

 

 

Рис.3.1 Силовая схема трёхфазного мостового выпрямителя

с нагрузкой на противо –ЭДС.

 

Расчёт напряжения источников питания:

 

подставляя число пульсаций m=6, U₂-действующее значение линейного напряжения, получим:

 

 

отсюда определяем амплитуду необходимого напряжения для обеспечения питания двигателя заданным напряжением U_d=440В

Для согласования управляемого выпрямителя с промышленной сетью (U_1m=311B) необходимо между сетью и полупроводниковым преобразователем поставить трансформатор с коэффициентом трансформации

Расчёт номинального тока двигателя и номинальной величины противо–ЭДС.