rok III AiM Prowadzący : mgr inż. Moch	Laboratorium Automatyki Wydział Elektrotechniki i Automatyki	Data: 25-03-1996
Wykonali: Trybuś. Piotr Szczuchniak S.	Temat: Prostowniki sterowane trójfazowe.	Ocena:

I . Cel ćwiczenia :

Kiedy w układach energoelektronicznych zachodzi konieczność regulacji podstawowych parametrów napięcia wyjściowego prostownika niesterowanego, stosuje się wówczas prostowniki zbudowane w oparciu o elementy sterowane, najczęściej tyrystory, przez co prostownik staje się prostownikiem sterowanym, gdzie poprzez regulację czasu załączenia poszczególnych elementów przewodzących możemy w istotny sposób wpływać na parametry napięcia wyjściowego.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z zasadą działania oraz pomiar podstawowych parametrów prostowników sterowanych.

II . Układ pomiarowy :

III . Pomiary :

TABELA 1. Prostownik sterowany z obciążeniem typu R ( bez diody DZ ) .

Obliczona wartość obciążenia R = 17.5 [Ω]

VP	AP	WP1	A1	A2	A3	A4	V1	V2	WP2	α	FP	ki	ku
[V]	[A]	[W]	[A]	[A]	[A]	[A]	[V]	[V]	[W]	[^o]	[--]	[--]	[--]
1,6	0,00	8	0,00	0,05	0,00	0,00	0	0	0	76	0,00	0,00	0,00
1,6	0,25	29	1,05	0,60	0,60	1,10	20	10	10	72	0,76	1,83	2,00
1,6	0,30	41	1,30	0,80	0,80	1,35	24	15	15	68	0,79	1,69	1,60
1,6	0,40	58	1,60	1,08	1,10	1,65	28	20	20	60	0,80	1,50	1,40
1,6	0,50	72	1,80	1,30	1,30	1,85	32	23	28	56	0,82	1,42	1,39
1,6	0,60	91	2,05	1,55	1,55	2,10	38	27	35	52	0,86	1,35	1,41
1,6	0,60	102	2,20	1,70	1,75	2,25	40	30	40	52	0,87	1,29	1,33
1,6	0,65	117	2,35	1,90	1,90	2,45	42	35	50	50	0,88	1,27	1,20
1,6	0,70	130	2,50	2,10	2,10	2,60	45	36	55	46	0,90	1,23	1,25
1,6	0,80	161	2,75	2,50	2,50	2,85	50	45	70	40	0,91	1,14	1,11
1,6	0,85	190	3,00	2,95	2,90	3,15	55	50	85	36	0,92	1,09	1,10

TABELA 2. Prostownik sterowany z obciążeniem typu RL ( bez diody DZ ) .

VP	AP	WP1	A1	A2	A3	A4	V1	V2	WP2	α	FP	ki	ku
[V]	[A]	[W]	[A]	[A]	[A]	[A]	[V]	[V]	[W]	[^o]	[--]	[--]	[--]
1,6	3,4	179	2,95	3,00	3,00	3,10	56	55	80	28	0,90	1,03	1,02
1,6	1,5	148	2,65	2,70	2,70	2,80	54	48	65	32	0,86	1,04	1,12
1,6	1,3	115	2,35	2,35	2,35	2,45	51	40	50	40	0,82	1.05	1,28
1,6	1,1	89	1,95	1,95	1,95	2,05	48	35	33	44	0,77	1,05	1,37
1,6	0,9	61	1,60	1,60	1,60	1,70	46	28	25	48	0,73	1,06	1,64
1,6	0,5	25	0,90	0,90	0,90	1,00	42	15	10	56	0,54	1,11	2,80

TABELA 3. Prostownik sterowany z obciążeniem typu RL ( z diodą DZ ) .

VP	AP	WP1	A1	A2	A3	A4	V1	V2	WP2	α	FP	ki	ku
[V]	[A]	[W]	[A]	[A]	[A]	[A]	[V]	[V]	[W]	[^o]	[--]	[--]	[--]
1,6	1,60	153	2,70	2,75	2,70	2,80	54	50	65	40	0,88	1,04	1,08
1,6	1,30	119	2,40	2,40	2,30	2,45	50	40	50	44	0,81	1,07	1,25
1,6	1,10	96	2,10	2,10	1,90	2,10	48	38	40	48	0,83	1,10	1,26
1,6	0,80	63	1,65	1,65	1,30	1,55	40	30	25	58	0,78	1,19	1,33
1,6	0,65	43	1,35	1,35	0,90	1,20	36	25	15	60	0,76	1,33	1,44
1,6	0,25	21	0,80	0,80	0,45	0,65	24	15	5	72	0,57	1,44	1,60

Współczynnik kształtu napięcia : k_u = U_SK/U_ŚR

Współczynnik kształtu prądu : k_i = I_SK/I_ŚR

Rys.1 Charakterystyki średniego napięcia wyprostowanego w funkcji kąta wysterowania.

Rys.2 Charakterystyki skutecznego napięcia wyprostowanego w funkcji kąta wysterowania.

Rys.3 Charakterystyki współczynnika mocy ( F_P) w funkcji kąta wysterowania.

Rys.4 Charakterystyki mocy obciążenia w funkcji kąta wysterowania.

Rys.5 Charakterystyka współczynnika kształtu napięcia (k_u) w funkcji kąta wysterowania .

Rys.6 Charakterystyka współczynnika kształtu prądu (k_i) w funkcji kąta wysterowania .

III . Uwagi i wnioski :

1 . Prostowniki sterowane, w przeciwieństwie do prostowników sterowanych, dają szereg możliwości, jeżeli chodzi o sterowanie wartością średnią napięcia i prądu obciążenia, jak również umożliwiają sterowanie mocą. Wszystkie te możliwości da się zrealizować przez odpowiedni dobór kąta załączenia tyrystora. Dla kąta załączenia równego 0 prostownik sterowany zachowuje się tak, jak zwykły prostownik niesterowany.

2 . W pierwszej części ćwiczenia zajmowaliśmy się pomiarem charakterystyk prostownika sterowanego trójfazowego z obciążeniem rezystancyjnym. Przy tego typu obciążeniu prąd obciążenia jest w fazie z napięciem. Z przebiegu charakterystyk k ,Usk , Uśr , ,Isk , Iśr 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, co wpływa na wartości zarówno średnie (bardziej), jak i skuteczne (mniej) napięć i prądów. Rośnie natomiast wartość współczynnika k co wiąże się z tym, że kąt załączenia wpływa w różnym stopniu na wartości skuteczne i średnie .

3 . 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 . Na charakterystykach wszystkie wielkości charakterystyczne wykazywały zbliżone tendencje do przypadku poprzedniego

4 . 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 podczas gdy element prostowniczy jest wyłączony nie ma rozładowywania energii do obciążenia, tylko przez diodę . Ma to wpływ na wartości napięć i prądów. Również i w tym przypadku przebiegi napięć, prądów i współczynnika tętnień jest podobny jak w przypadku obciążenia rezystancyjnego i rezystancyjno-indukcyjnego.

---