Выполнение лабораторной работы. Лабораторная работа N 5

Пакет MATLAB

Лабораторная работа N 5

“ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ОДНОТАКТНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ НА ТИРИСТОРЕ”

1.Изучение особенностей построения, настройки полупроводниковых ключевых елементов (тиристор) в пакете MATLAB.

2. Получение временных диаграмм тока и напряжения на нагрузке

Пиктограмма тиристора

В библиотеке SimPowerSystem имеется упрощенная модель - Thyristor и уточненная модель - Detailed Thyristor

Упрощенная модель тиристора состоит из резистора R_on, индуктивности L_on, источника постоянного напряжения V_f и ключа SW, соединенных последовательно. Ключ управляется блоком логики. При положительном напряжении на тиристоре и поступлении положительного сигнала на управляющий электрод g, происходит замыкание ключа с пропусканием тока. Выключение тиристора происходит при снижении тока I_ak до нуля, протекающего через тиристор

В уточненной модели тиристора длительность управляющего импулься должна быть достаточной, чтобы анодный ток включающегося тиристора был больше тока удержания I_i. Иначе включение не произойдет. При выключении тиристора длитеьность запирающего отрицательного напряжения «анод катод» должна превышать время выключения тиристора T_d. Иначе тиристор включится даже при нулевом управляющем сигнале. Вольтамперные характеристики тиристора приведены на рис. В модели параллельно тиристору подключена демпфирующая цепь.

В окне настройки тиристора: Latching current I_i (A) - величина тока удержания, Turn of time T_d(s) - время выключения, Эти величины выдаются для уточненной модели

На выходе порта блок m формирует вектор Simulink - сигнал, содержащий две составляющие – анодный ток и напряжение «анод катод» тиристора.

Рис. 1 Тиристор, его модель в SimPowerSystem, статичнские вольтамперные

характеристики

Далее необходимо выполнить модель однотактного выпрямителя на тиристоре с RL-нагрузкой и измерить токи напряжения на нагрузке.

Исходные данные для модели: питающее переменное напряжение 100В с частотой теременного тока 50Гц, нагрузка с сопротивлением 2ОМ, индуктивность %мГц, угол отпитания 90⁰_.. Собранная модель представлена на рис.2 и выполнена аналогично схеме диодного выпрямителя. Особенностью схемы есть, отпирание тиристора, осуществляется от генератора Pulse Generator, подключенного к порту g, информационный порт m тиристора заглушен. Параметры генератора заданы в окне генератора. Результаты моделирования должны быть представлены в виде временных диаграмм тока через нагрузку и напряжения на нагрузке.

Рис.2 SPS- модель тиристора и окно настройки параметров тиристора

Полностью управляемый тиристор (GTO). Пикторамма имеет вид

Пиктограмма GTO - тиристора

Модель аналогична модели тиристора, приведенной на рис.2 Особенность состоиет в том, что для выключения прибора достаточно снизить управляющий сигнал до нулевого значения. Выключение GTO- тиристора произойдет также при спаде анодного тока до нуля, даже при наличии отпирающего

управляющего сигнала. Схеме имеет демпфирующюю цепь. Процесс выключения состоит из двух участков: время спада T _f (анодный ток уменьшается до 0,1 от тока в момент выключения) и времени затягивания T_t (анодный ток уменьшается до нуля). Эти параметры введены в окно настройки параметров тиристора:Current 10% fall time T_f(s) - время спада тока до уровня 0,1 от тока в момент выключения Current fall time T_t(s) - время затягивания (c), время за которое ток уменьшится до нуля от уровня 0,1 тока в момент выключения.

Рис.3 SPS- модель GTO- тиристора и окно настройки параметров тиристора

В отчете представить:

1.Схему модели однотактного выпрямителя на тиристоре

с RC- нагрузкой.

2. Схему модели однотактного выпрямителя на GTO - тиристоре

с RC- нагрузкой

3.Временные диаграммы тока через нагрузку и напряжения на нагрузке

Контрольные вопросы

1. Что такое тиристор, GTO – тиристор. Приведите их условные обозначения?

2. Как включить и выключить тиристор?

3. Каким условиям должны отвечать импульсы управления тиристорами?

4. Поясните принцип роботі тиристоров?

Дата добавления: 2015-03-29