Построение зависимости величины противоЭДС, возникающей в двигателе, от угла регулирования

В результате моделирования схемы при разных углах управления были собраны данные представленные в таблице 3.1.

Таблица №3.1 Значения противо ЭДС

При различных углах регулирования.

α, град	0	45	60	75	88.4
Е, В	213,75	149,4	104,3	50,9	0

Рис 3.6 Зависимость противо ЭДС от угла регулирования

Из рисунка 3.16 видно, что величина ЭДС самоиндукции двигателя уменьшается при увеличении угла управления. Это объясняется тем, что ЭДС зависит от величины напряжения на зажимах двигателя, а величина среднего значения выпрямленного напряжения уменьшается с увеличением угла управления тиристорами. Скорость вращения вала двигателя зависит от величины противо ЭДС, наводимой в обмотках якоря. Значит можно сделать вывод, что при угле управления α=0º скорость двигателя равна номинальному значению. А при α= 88.4º (критический угол) скорость вращения равна нулю, т.е. якорь двигателя не подвижен.

Таблица № 3.1 Амплитуды гармоник, входящих в

состав выпрямленного напряжения.

		Напряжение на нагрузке
№ гармоники	Угол
		218,3	12,57	3,08	1,37	0,77
Амплитуда		153,11	54,34	26,35	17,48	13,10
		109,36	65,44	31,93	21,21	15,9
		54,2	73,03	35,74	23,75	17,81
	88,4	4,13	75,41	36,92	24,54	18,40

Таблица № 3.2 Амплитуды гармоник (А),

входящих в состав тока фазы А.

Используя таблицы 3.1 и 3.2, строим зависимости амплитуды нулевой гармоники выпрямленного напряжения, и амплитуды первой гармоники сетевого тока.

a) б)

Рис. 3.7 Кривые зависимостей амплитуд:

а) нулевой гармоники выпрямленного напряжения;

б) первой гармоники сетевого тока.

Из рисунка 3.7, а, и таблицы 3.1 видно, что амплитуда постоянной составляющей выпрямленного напряжения (нулевая гармоника) с увеличением угла падает практически до нуля, а амплитуды высших гармоник незначительно возрастают. При работе двигателя в режиме постоянного момента, амплитуда высших гармоник тока с изменением угла управления уменьшаются. Амплитуда же первой гармоники сетевого тока, в отличии от схем с активной и активно – индуктивной нагрузкой, практически не снижается. Это является следствием того, что ток на нагрузке остается постоянным.

4.Влияние управляемого выпрямителя на промышленную сеть.

Любая нагрузка, подключённая к промышленной сети, влияет на неё негативно. При исследовании трёхфазного выпрямителя, собранного по схеме Ларионова обнаружены негативные влияния на сеть:

1) форма потребляемого из сети тока сильно искажается. Это можно видеть на рисунках 4.1.- 4.3;

2) как видно их рисунков 4.1.- 6.3 происходит сдвиг по фазе между сетевыми напряжениями и токами, т.е. сеть приобретает индуктивный характер.

Рис. 4.1 Кривые тока и напряжения источника питания управляемого трёхфазного выпрямителя, с нагрузкой на активное сопротивление, при угле регулирования α = 45º.

Рис. 4.2 Кривые тока и напряжения источника питания управляемого трёхфазного выпрямителя, с нагрузкой на активно - индуктивное сопротивление, при угле регулирования α = 45º.

Рис.4.3 Кривые тока и напряжения источника питания управляемого трёхфазного выпрямителя, с нагрузкой противо ЭДС, при угле регулирования α = 45º.

Из выше приведённых рисунков 6.1 – 6.3 видно, что ток потребляемый из сети:

1) имеет не синусоидальную форму,

2) отстаёт от напряжения на угол α₁ = α + 30º

3) первая гармоника тока сети отстаёт от первой гармоники напряжения сети на угол, равный углу управления тиристорами выпрямителя.

Чтобы уменьшить угол между напряжением сети и током сети можно включить шунтирующий диод параллельно нагрузке. При смене полярности вся ЭДС самоиндукции образует коммутационный ток, проходящий по цепи e_L+-R-Д₀-e_L-. В результате этого, угол ά уменьшится на ά\2.

Вывод

В работе использовался расчётно – аналитический метод моделирования трёхфазного полууправляемого трёхфазного выпрямителя, схема Ларионова. Этот выпрямитель представляет собой мостовые выпрямители для каждой пары трехфазных обмоток, работающие на общую нагрузку. Соединяя в себе достоинства мостового выпрямителя и трехфазного питания, он имеет достаточно низкий уровень пульсаций выпрямленного напряжения, что позволяет работать почти без сглаживающего конденсатора или с небольшой его емкостью.

Но, так же этот выпрямитель имеет много недостатков:

1) он ухудшает экологию сети, а именно форму тока сети;

2) Выпрямленное напряжение и ток содержат в себе высшие гармоники;

3) сдвигает ток потребляемый из сети на угол α₁ = α + 30º, где α – угол управления, т.е. сеть приобретает индуктивный характер.С этим борются с помощью подключения к сети блоков конденсаторов;

4) при больших значениях угла управления α, коэффициент мощности нагрузки резко снижается;

5) большое количество управляемых вентилей, следовательно дороговизна выпрямителя, этого недостатка лишены полууправляемые несимметричные выпрямители;

6) выпрямитель также не может быть применен для работы в однофазной бытовой сети.

Объединяя все достоинства и недостатки в одно целое можно сказать, что данная схема выпрямителя является не самой лучшей. Однако, данный тип выпрямителя можно применять на нагрузку небольшой мощности.