ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχ. Υπολογιστών Τομέας Ηλεκτρικής Ισχύος Εργαστήριο Ηλεκτρικών Μηχανών και Ηλεκτρονικών Ισχύος Καθ. ΣΤΕΦΑΝΟΣ Ν. ΜΑΝΙΑΣ Ηρώων Πολυτεχνείου 9, Τ.Κ. 15773, Αθήνα Τηλ: +30 1 7723503, Fax: +30 1 7723593 email: manias@central.ntua.gr

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 1

ΜΟΝΟΦΑΣΙΚΟΣ ΡΥΘΜΙΣΤΗΣ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΗΣ ΤΑΣΗΣ

ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΜΑΝΙΑΣ

1. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΑΣΚΗΣΗΣ

Η άσκηση αυτή έχει σκοπό την ενημέρωση στην λειτουργία ενός θυρίστορ όταν χρησιμοποιείται για την υλοποίηση ενός ρυθμιστή εναλλασσόμενης τάσης.

2. ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΑΣΚΗΣΗΣ ΣΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

1. Απαιτούμενες συσκευές και όργανα:

Δύο θυρίστορ με τα κυκλώματα ελέγχου των, ωμικό φορτίο, AC βολτόμετρο, Αμπερόμετρο και παλμογράφος διπλής δέσμης.

2. Προειδοποίηση:

Πρίν κατασκευαστεί οποιαδήποτε συνδεσμολογία κυκλώματος ισχύος φροντίστε ο διακόπτης να είναι κλειστός καθώς και ο αυτομετασχηματιστής να βρίσκεται στην ένδειξη μηδέν.

3. Πορεία άσκησης:

Στο σχήμα 1 παρουσιάζεται το κύκλωμα ισχύος ενός AC ρυθμιστή καθώς και το κύκλωμα ελέγχου αυτού. Όπως βλέπουμε από το σχήμα 1 οι παλμοί έναυσης των θυρίστορ Θ₁ και Θ₂ παράγονται από το κύκλωμα ελέγχου και στη συνέχεια εφαρμόζονται στην πύλη τους. Εδώ θα πρέπει να αναφέρουμε ότι οι παλμοί έναυσης εφαρμόζονται στα θυρίστορ Θ₁ και Θ₂ μέσω ενός μετασχηματιστή (που υπάρχει στο κύκλωμα ελέγχου), έτσι ώστε να υπάρχει ωμική απομόνωση μεταξύ του κυκλώματος ισχύος και του κυκλώματος ελέγχου.

Στην εγαστηριακή άσκηση η τάση τροφοδοσίας του AC ρυθμιστή γίνεται μέσω ενός αυτομετασχηματιστή.

Τοποθετήστε τα απαραίτητα όργανα και πάρτε μετρήσεις των i_i, i_o, v_i, v_o για γωνίες έναυσης από α=30^ο έως α=180^ο , με 20^ο βήμα.

Συνδέοντας τον παλμογράφο στα άκρα του φορτίου να αποτυπώσετε την κυματομορφή της τάσης του φορτίου για α=90^ο και α=150^ο.

3. ΕΚΘΕΣΗ ΑΝΑΦΟΡΑΣ

i. Εξηγήστε την λειτουργία του AC ρυθμιστή.

ii. Εξηγήστε τις συναρτήσεις v(α) και v(α).

iii. Σχεδιάστε τις κυματομορφές του κυκλώματος όταν α=90^o.

iv. Σχεδιάστε τις κυματομορφές ρεύματος i₁ και i₂ όταν α=0^o.

v. Εάν το φορτίο ήταν ωμικό-επαγωγικό, ποιές θα ήταν οι διαφορές λειτουργίας του κυκλώματος σε σχέση με το ωμικό;

Σχήμα 1. Κύκλωμα ισχύος και ελέγχου του AC ρυθμιστή.