2018-01-21
569
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫСШИХ ГАРМОНИК ПЕРВИЧНОГО ТОКА ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
С ЛУЧЕВЫМИ ВЫПРЯМИТЕЛЯМИ
Цель работы
Экспериментальное исследование влияния схем соединения обмоток, числа фаз выпрямительных трансформаторов с лучевыми выпрямителями на гармонический состав первичного тока.
Программа работы
1. Экспериментальное определение гармонического состава первичного тока силового трансформатора, работающего на линейную нагрузку (тестовая задача).
2. Экспериментальное определение гармонического состава первичного тока выпрямительного трансформатора со схемами соединения обмоток Y/Y, Δ/Y, Y/Δ/Y и трехфазной лучевой схемой выпрямления.
3. Обработка экспериментальных данных.
Описание лабораторной установки
Лабораторная работа выполняется на стенде для исследования трансформаторов. Подача напряжения на стенд производится кнопкой SB1 «ПУСК» (зеленой), снятие напряжения - кнопкой SB2 «СТОП» (красной). В лабораторной работе используется следующее оборудование.
|
|
|
Объектом исследования являются выпрямительные агрегаты, состоящие из трехфазного многообмоточного трансформатора Т4 и трехфазных лучевых выпрямителей UZ1, UZ2. Имеющееся оборудование позволяет реализовывать следующие схемы выпрямления:
- 3-пульсную со схемой соединения обмоток выпрямительного трансформатора Y /Y и трехфазной лучевой схемой выпрямления (рис. 8.1 б);
- 3-пульсную со схемой соединения обмоток выпрямительного трансформатора Y/Z0 и трехфазной лучевой схемой выпрямления (рис. 8.1 в);
- 6-пульсную со схемой соединения обмоток выпрямительного трансформатора Y/ Y0/ 
0 и двумя лучевыми выпрямителями (рис. 8.1г).
|
| Рис. 8.1 |
Трехфазный трансформатор (Т4). В качестве вентильного трансформатора используется трехфазный многообмоточный трансформатор. Трансформатор снабжен коммутационным устройством, позволяющим изменять схемы соединений первичной и вторичной обмоток. Изменение схем соединений вторичных обмоток (Y0, Z0, Δ, Y0/ 0, Y/Δ) осуществляется многопозиционным переключателем SA2, первичных (Y, Y0, Δ) – переключателем SA3. Переключатели SA2, SA3 расположены на лицевой панели лабораторного стенда. Принципиальные схемы вторичной и первичной обмоток трансформатора Т4 и схемы их коммутирующих устройств приведены на рис. 8.2.
Номинальные данные трансформатора приведены в табл. 8.1.
Таблица 8.1
Технические данные трехфазного трансформатора T4
| Схема соединения обмоток | S НОМ, ВА | U 1НОМ, В | I 1НОМ, А | U 2НОМ, В | I 2НОМ, А |
| Y(Δ)/Y0 | 0.173 | 1.0 | |||
| Δ(Δ)/Y0 | 0.173 | 1.0 | |||
| Y(Δ)/Z0 | 0.150 | 1.0 | |||
| Y(Δ)/Δ | 0.173 | 38/38 | 0.5/0.5 | ||
Y(Δ)/Y0/  0
| 0.173 | 38/38 | 0.5/0.5 |
|
|
|
Для определения величины и исследования формы первичного тока, трансформатор снабжен амперметром А и шунтом RS4, подключенным через изолирующий трансформатор тока ТА4. Сопротивление шунта RS4 = 1.24 Ом, коэффициент трансформации трансформатора тока ТА4 равен единице.
Включение и отключение трансформатора Т4 производится кнопками SB5 «ПУСК» и SB6 «СТОП».
|
|
| Рис. 8.2 |
|
| Рис. 8.3 Рис. 8.4 Рис. 8.5 |
Полупроводниковые выпрямители. В работе используются полупроводниковые трехфазные выпрямители лучевой схемы UZ1– UZ2 и мостовой схемы UZ3 – UZ4 (рис. 8.3). Эти выпрямители расположены на средней панели стенда.
Уравнительный реактор (Lр). Схема уравнительного реактора показана на рис. 8.4. Плечи уравнительного реактора могут быть шунтированы выключателем Q13.
Нагрузочное сопротивление. В качестве нагрузки выпрямителя используется постоянный резистор R6 = 39 Ом с выключателем Q6 (рис. 8.5). Для измерения выпрямленного тока и напряжения в цепь резистора включены амперметр A6 и вольтметр V6.
Трехфазный измерительный комплект. Для измерения вторичных линейных и фазных напряжений, линейных токов трансформатора на стенде имеется трехфазный измерительный комплект. Электрическая схема и мнемосхема комплекта приведены на рис. 8.6 а и б, соответственно. Для измерения линейных и фазных напряжений используются одни и те же вольтметры (Va(ab), Vb(bc), Vc(ca)), включаемые на линейное или фазное напряжение переключателем Q8. В одну из фаз включен шунт RS8 с выведенными гнездами для подключения осциллоскопа. Сопротивление шунта RS8 = 0.22 Ом.
|
| Рис. 8.6 Рис. 8.7 |
Трехфазный реостат. В качестве линейной нагрузки трансформатора используется трехфазный нагрузочный реостат, схема которого приведена на рис. 8.7. Изменение сопротивления фаз осуществляется ступенчато выключателями Q31 – Q36. Величины всех сопротивлений резисторов реостата R одинаковы и равны 40 Ом.
