лабораторные работы по предмету "Судовая электроника и силовая преобразовательная техника"

Раздел
Технические дисциплины
Просмотров
17
Покупок
0
Антиплагиат
Не указан
Размещена
11 Сен в 14:23
ВУЗ
Не указан
Курс
Не указан
Стоимость
1 750 ₽
Демо-файлы   
4
docx
Neupravlyaemye_vypryamiteli
449.3 Кбайт
docx
Upravlyaemye_vypryamiteli
187.1 Кбайт
docx
Otchet_Upravlyaemye_vypryamiteli
134 Кбайт
docx
Otchet_Vypryamiteli
229.3 Кбайт
Файлы работы   
1
Каждая работа проверяется на плагиат, на момент публикации уникальность составляет не менее 40% по системе проверки eTXT.
rar
ЛР
413.8 Кбайт 1 750 ₽
Описание

ПОЛНОЕ ЗАДАНИЕ В ДЕМО ФАЙЛЕ,

ЧАСТЬ ДЛЯ ПОИСКА ДУБЛИРУЮ НИЖЕ

Оглавление

ИССЛЕДОВАНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО ОДНОФАЗНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ И НЕУПРАВЛЯЕМОГО ТРЕХФАЗНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Цель работы: изучить принцип действия и основные характеристики управляемого однофазного выпрямителя и неуправляемого трехфазного выпрямителя.

3.1 Краткие теоретические сведения

Для преобразования переменного напряжения в постоянное напряжение применяют выпрямительные устройства. В выпрямительное устройство обычно входят трансформатор, один или несколько вентилей, сглаживающий фильтр, электронный стабилизатор постоянного напряжения. В зависимости от условий работы отдельные элементы выпрямительного устройства могут отсутствовать.

Довольно часто в различных устройствах требуется регулировать величину выпрямленного напряжения. Такие выпрямители получили название управляемых выпрямителей. В них в качестве управляемых вентилей в настоящее время применяются тиристоры.

Тиристор – полупроводниковый переключатель – изготавливается из кремния и имеет три p-nперехода (рисунок 3.1,а). Напряжение питания подается на тиристор так, что переходы П1 и П3 открыты, а переход П2 закрыт. Ток Iа, проходящий через тиристор, при этом будет определяться высоким сопротивлением закрытого перехода. На рисунке 3.1,б приведены вольтамперные характеристики тиристора для положительных значений напряжений. С увеличением напряжения uа ток тиристора возрастает незначительно. Но при достижении напряжения uвкл (рисунок 3.1,б) наступает электрический пробой в переходе П2. При этом происходит лавинообразное увеличение числа носителей зарядов за счет лавинного умножения носителей в переходе П2движущимися дырками и электронами. В результате этого ток Iа увеличивается скачком, и напряжение на тиристоре уменьшается.

В анодную цепь тиристора для ограничения тока включают резистор Rа. При скачкообразном росте анодного тока увеличивается падение напряжения на резисторе Rа и напряжение на тиристоре уменьшается. Изменение анодного тока после наступления электрического пробоя производится изменением величины Rа или Eа. Если снять питающее напряжение, то свойства p-nперехода П2восстанавливаются.

Напряжение uвклможно снизить введением дополнительных носителей в любой из слоев, образующих переход П2. Появление дополнительных носителей увеличивает число актов ионизации атомов в переходе, и поэтому напряжение uвкл уменьшается. Дополнительные носители зарядов, образующие ток Iу, вводятся в тиристор вспомогательной цепью от источника питания Eу. Влияние величины тока Iу на работу тиристора видно из рисунка 3.1,б.


Рисунок 3.1 – Структурная схема (а)

и вольтамперные характеристики (б) тиристора

При включении тиристора в обратном направлении переходы ПП3 будут закрыты, и в нем появится весьма небольшой ток. Во избежание пробоя тиристора в обратном направлении необходимо, чтобы обратное напряжение было меньше uобр.доп..

Управление в выпрямителе сводится к управлению моментом отпирания тиристоров. Наиболее распространенный способ управления тиристорами – импульсно-фазовый; при этом на управляющий электрод тиристора периодически подаются импульсы напряжения uу, которые могут сдвигаться во времени по отношению к моменту появления положительной полуволны коллекторного напряжения тиристора uк.

В тех случаях, когда по условиям эксплуатации выпрямителя допускается некоторый разброс моментов отпирания тиристоров, вместо импульсного управления может быть применено фазовое управление синусоидальным током. Если, например, тиристор включить последовательно с сопротивлением нагрузки (рисунок 3.2,а) и управлять моментом включения тиристора сигналами переменного тока, то через нагрузку будут протекать импульсы тока (рисунок 3.2,б).

В приведенной схеме момент включения определяет фазовый сдвиг ϕ напряжения управления. Фазовый сдвиг создает регулируемый фазовращатель, включенный в цепь управляющего электрода.


Рисунок 3.2 – Схема (а) и временные диаграммы (б)

управляемого тиристорного выпрямителя

Трехфазные выпрямители применяют в устройствах большой и средней мощности. На рисунке 3.3,а изображена одна из возможных схем трехфазного выпрямителя. Ток через каждый диод может проходить только тогда, когда потенциал на его аноде выше потенциала на катоде. Это возможно в течение 1/3 периода, когда напряжение в данной фазе выше напряжений в двух других фазах. Так, например, когда открыт диод Д1, через него и нагрузку RН проходит ток, определяемый uА. В это время диоды Д2 и Д3 заперты, т.к. потенциалы их катодов выше потенциалов анодов. В следующую треть периода открыт диод Д2 и т.д. Характер изменения напряжения фаз, соответствующий открытому состоянию диодов, показан на рисунке 3.3,б.Если считать диоды идеальными, то напряжение на нагрузке RН равно напряжению фазы с открытым диодом и, следовательно, ток в нагрузке изменяется по тому же закону, т.е. ток, проходящий через нагрузку, не падает до нуля, как это имело место в схемах одно- и двухполупериодного выпрямителей. Таким образом, пульсация тока в трехфазном выпрямителе относительно невелика и коэффициент пульсаций ε=0,25.

Среднее значение выпрямленного тока в нагрузке I0 = 0,827Im. В каждом диоде ток проходит в течении Т/3, и поэтому его среднее значение IСР = I0/3.

Выпрямленное напряжение на нагрузке U0 = 0,827Um, но так как Um = √2U, где U – действующее значение фазного напряжения на вторичной обмотке трансформатора, то U0 = 1,17U.

Очевидно, что максимальное значение обратного напряжения на каждом диоде определяется амплитудой линейного напряжения Uобрm = √3Um, а так как Um = 1,21U0, то Uобрm = 2,09U0.


Рисунок 3.3 – Схема трехфазного выпрямителя (а)

и фазные напряжения на нем (б)

 

3.2 Программа работы.

3.2.1 Эксперимент 1: Исследование управляемого однофазного однополупериодного выпрямителя.

Соберите схему, изображенную на рисунке(рисунок 3.4).


C2

  C1

 


Рисунок 3.4 (схема не в ГОСТ’овых обозначениях!)

Настройки понижающего трансформатора аналогичны «Лаб. работе №2» (коэф. трансформации 25/1).

Сначала следует исследовать работу управляемого выпрямителя без емкостного фильтраC2, отключив его(ключ разомкнут). На вход А осциллографа подается входной сигнал, а на вход В –выходной. Сопротивление нагрузки R3– максимальное из заданного диапазона. Зарисуйте полученную осциллограмму.

Затем подключите емкостный фильтрC2, замкнув ключ. Зарисуйте осциллограмму.

Измените значение C2на C2’ и зарисуйте третью осциллограмму.

В отчете все осциллограммы приводятся на одних координатных осях масштаба.

Отключите емкостный фильтр (разомкните ключ).

Измерьте максимальные входные и выходные напряжения (по снятым ранее осциллограммам). Устанавливая различные значения сопротивления нагрузки выпрямителя по своему варианту (резистор R3), снимите показания вольтметра и амперметра, занеся их в таблицу 3.1. Постройте внешнюю характеристику однополупериодного управляемого выпрямителя, работающего без емкостного фильтра. Величина угла ϕ1определяется из снятой осциллограммы (см. рис.3.2).

Таблица 3.1 – Внешняя характеристика

однополупериодного управляемого выпрямителя без фильтра

(угол отпирания тиристора ϕ1)

Параметр

ϕ1 =……

Uн, В

 

 

 

 

 

Iн, мА

 

 

 

 

 

R3, Ом

 

 

 

 

 

 

Затем подключите емкостный фильтрС2, снимите и постройте внешнюю характеристику выпрямителя аналогично ранее описанному (таб.3.2).

Таблица 3.2 – Внешняя характеристика

однополупериодного управляемого выпрямителя

с емкостным фильтром С2 = …..

(угол отпирания тиристора ϕ1)

Параметр

ϕ1 =……

Uн, В

 

 

 

 

 

Iн, мА

 

 

 

 

 

R3, Ом

 

 

 

 

 

 

Измените угол отпирания тиристора (изменив настройку резистора R1 с 80% до 20%) и повторите опыты с емкостным фильтром C2 и без фильтра и постройте внешние характеристики выпрямителя(табл. 3.3 и 3.4). Угол отпирания тиристора ϕ2определяется аналогично ϕ1.

 

Таблица 3.3 – Внешняя характеристика однополупериодного управляемого выпрямителя с емкостным фильтром С2 = ….. (угол отпирания тиристора ϕ2)

Параметр

ϕ2=……

Uн, В

 

 

 

 

 

Iн, мА

 

 

 

 

 

R3, Ом

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.4 – Внешняя характеристика однополупериодного управляемого выпрямителя без фильтра (угол отпирания тиристора ϕ2)

Параметр

ϕ2=……

Uн, В

 

 

 

 

 

Iн, мА

 

 

 

 

 

R3, Ом

 

 

 

 

 


Вычислите для этих значений емкостей конденсатора фильтра среднее значение напряжения и коэффициент пульсаций.

3.2.2 Эксперимент 2: Исследование трехфазного однополупериодного выпрямителя.

Соберите схему, изображенную на рисунке (рисунок 3.5).

На вход А осциллографа подается входной сигнал, а на вход В –выходной (выпрямленный) сигнал.

Зарисуйте полученные осциллограммы.

Измерьте максимальные входные и выходные напряжения.

Устанавливая различные значения сопротивления нагрузки выпрямителя (резистор Rn), снимите показания вольтметра и амперметра, занеся их в таблицу 3.5.

Постройте внешнюю характеристику трехфазного выпрямителя.

Таблица 3.5 – Внешняя характеристика трехфазного однополупериодного выпрямителя без фильтра

Uн, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iн, мА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rn, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 3.5 (схема не в ГОСТ’овых обозначениях!)

3.3 Контрольные вопросы

3.3.1        Назовите электроды тиристора.

3.3.2        Чему равен коэффициент пульсации для трехфазного выпрямителя? Сравните его значение со значением коэффициента пульсаций для однофазных выпрямителей.

3.3.3        Составьте структурную схему управляемого выпрямителя.

3.3.4        Как соотносятся токи и напряжения на входе и выходе трехфазного выпрямителя?


№ варианта

Эксперимент 1

Эксперимент 2

1

R3=60…110 Ом

C2=240 μF, C2=60 μF

Rn=1000…2000 Ом

2

R3=55…120 Ом

C2=220 μF, C2=40 μF

Rn=1100…2500 Ом

3

R3=80…150 Ом

C2=215 μF, C2=10 μF

Rn=900…3000 Ом

4

R3=90…250 Ом

C2=340 μF, C2=45 μF

Rn=1200…2600 Ом

5

R3=40…250 Ом

C2=210 μF, C2=25μF

Rn=1500…3000 Ом

6

R3=50…150 Ом

C2=200 μF, C2=20 μF

Rn=1300…3200 Ом

7

R3=50…150 Ом

C2=200 μF, C2=20 μF

Rn=1150…4000 Ом

8

R3=70…230 Ом

C2=320 μF, C2=20 μF

Rn=1200…3500 Ом

9

R3=70…105 Ом

C2=215 μF, C2=15 μF

Rn=1000…3800 Ом

10

R3=90…250 Ом

C2=340 μF, C2=45 μF

Rn=1600…5000 Ом

11

R3=70…190 Ом

C2=245 μF, C2=45 μF

Rn=1300…4600 Ом

12

R3=65…200 Ом

C2=225 μF, C2=25 μF

Rn=1350…4800 Ом

13

R3=100…320 Ом

C2=385 μF, C2=45 μF

Rn=850…2500 Ом

14

R3=65…220 Ом

C2=320 μF, C2=50 μF

Rn=900…2900 Ом

15

R3=90…300 Ом

C2=330 μF, C2=40 μF

Rn=1900…4000 Ом

16

R3=65…150 Ом

C2=230 μF, C2=50 μF

Rn=1200…5500 Ом

17

R3=65…220 Ом

C2=225 μF, C2=25 μF

Rn=900…3400 Ом

18

R3=70…125 Ом

C2=225 μF, C2=15 μF

Rn=1600…3600 Ом

19

R3=55…120 Ом

C2=220 μF, C2=40 μF

Rn=1150…3500 Ом

20

R3=55…150 Ом

C2=250 μF, C2=55 μF

Rn=1800…6150 Ом

21

R3=100…310 Ом

C2=385 μF, C2=45 μF

Rn=1200…4600 Ом

22

R3=65…220 Ом

C2=350 μF, C2=50 μF

Rn=1250…3600 Ом

23

R3=95…250 Ом

C2=390 μF, C2=50 μF

Rn=1350…2150 Ом

24

R3=60…110 Ом

C2=240 μF, C2=60 μF

Rn=1600…3000 Ом

25

R3=90…300 Ом

C2=330 μF, C2=40 μF

Rn=850…2500 Ом

26

R3=65…150 Ом

C2=230 μF, C2=50 μF

Rn=900…2900 Ом

27

R3=65…220 Ом

C2=225 μF, C2=25 μF

Rn=1900…4000 Ом

28

R3=70…125 Ом

C2=225 μF, C2=15 μF

Rn=1200…5500 Ом

_

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕУПРАВЛЯЕМЫХ ОДНОФАЗНЫХ ВЫПРЯМИТЕЛЕЙ

Цель работы: изучить принцип действия и основные характеристики неуправляемых однофазных выпрямителей, ознакомиться с принципом действия и основными характеристиками сглаживающих фильтров.

2.1 Краткие теоретические сведения

Для преобразования переменного напряжения в постоянное напряжение применяют выпрямительные устройства. В выпрямительное устройство обычно входят трансформатор, один или несколько вентилей, сглаживающий фильтр, электронный стабилизатор постоянного напряжения. В зависимости от условий работы отдельные элементы выпрямительного устройства могут отсутствовать. В настоящей работе исследуются неуправляемые однофазные однополупериодные и двухполупериодные выпрямители. Схема однополупериодного выпрямителя приведена на рисунке 2.1,а.

Для упрощения анализа будем считать диод идеальным, т.е. будем полагать, что его сопротивление в прямом направлении равно нулю, а в обратном – бесконечности. Тогда в течение первого полупериода входного напряжения, когда на аноде диода Д будет положительный относительно катода потенциал, диод будет открыт. Напряжение на вторичной обмотке трансформатора будет непосредственно приложено к нагрузке и в ней возникнет ток (рисунок 2.1,б), который будет повторять форму напряжения на вторичной обмотке трансформатора. В течение второго полупериода входного напряжения на аноде диода будет отрицательный относительно катода потенциал, диод будет закрыт, а ток в нагрузке окажется равным нулю.

Постоянная составляющая выходного напряжения однополупериодной схемы выпрямителя:

                                           

                       

где u2 – действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

Из переменных составляющих максимальную амплитуду u1m имеет составляющая с частотой ω, которая может быть легко найдена из разложения выходного напряжения в ряд Фурье. В однополупериодной схеме выпрямителя u1m=1.57u0, т.е. пульсации выходного напряжения велики, что является ее существенным недостатком.


Рисунок 2.1 – Схема (а) и временные диаграммы (б) однополупериодного выпрямителя.

При проектировании однополупериодных выпрямителей важно правильно выбрать тип диода, который удовлетворительно работал бы в такой схеме. Этот выбор проводят на основе двух соображений. Во-первых, допустимый ток диода должен превышать величину Im. Во-вторых, диод должен обладать определенной электрической прочностью. Последняя связана с тем, что в течение тех полупериодов, когда диод закрыт, к нему приложено напряжение, равное напряжению на вторичной обмотке трансформатора, причем это напряжение имеет обратную для диода полярность («минус» на аноде). Максимальная величина этого напряжения, называемая обратным напряжением uобр, в нашем случае равна амплитуде напряжения на вторичной обмотке трансформатора u2m, т.е. в однополупериодной схеме выпрямителя обрum2

                                                                       

,                                                   

а допустимое обратное напряжение диода должно быть больше u2m

Один из вариантов двухполупериодного выпрямителя, собранного по мостовой схеме, приведен на рисунке 2.2,а. Здесь переменное напряжение подводится к одной диагонали моста, а выпрямленное напряжение снимается с другой.

Рассмотрим работу схемы. Пусть в некоторый момент времени переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора таково, что потенциал точки а выше потенциала точки в. Тогда от точки а(«+» источника напряжения) ток будет проходить через диод Д1 к точке 2, далее через нагрузку к точке б и через диод Д3 к точке в («-» источника напряжения). В течение следующего полупериода, когда потенциал точки в выше потенциала точки а, ток от точки в будет проходить через диод Д4, нагрузку и диод Д2 к точке а. Для первого полупериода направление тока показано сплошными стрелками, для второго полупериода – пунктирными стрелками. В любой полупериод ток через нагрузку проходит в одном направлении.

Временные диаграммы напряжений и токов для мостовой схемы выпрямителя приведены на рисунке 2.2,б.

 


Рисунок 2.2 – Схема (а) и временные диаграммы (б) двухполупериодного выпрямителя

Отношение действующего напряжения вторичной обмотки к среднему значению выпрямленного напряжения равно коэффициенту формы синусоидального напряжения, поэтому:

                                                             

                                         

Максимальное значение обратного напряжения на вентиле равно амплитудному значению приложенного напряжения, так как в один из полупериодов, когда ток проходит через вентили 1 и 3, вентили 2 и 4 оказываются включенными параллельно и к ним приложено напряжение u2, а в другой полупериод напряжение u2 приложено к параллельно включенным вентилям 1 и 3. Таким образом,

                                                

.                            

Среднее значение тока вентиля

                                                                     .                                                 

Емкостной фильтр Cф включают параллельно нагрузочному резистору Rн (рисунок 2.3,а). При таком включении конденсатор Cф заряжается через вентиль до амплитудного значения напряжения u2m в момент времени, когда напряжение u2 на вторичной обмотке трансформатора превышает напряжение uC на конденсаторе (рисунок 2.3,б). Этому режиму соответствует интервал времени t1–t2. В течение интервала времени t2–t3 напряжение uC>u2, вентиль закрыт, а конденсатор разряжается через нагрузочный резистор Rн с постоянной времени τ=CфRн. При этом напряжение снижается до некоторого наименьшего значения. Начиная с момента времени t3, напряжение uC на конденсаторе становится меньше напряжения u2. Вентиль открывается, конденсатор Cф начинает заряжаться, и процессы повторяются. Как показывают временные диаграммы (рисунок 2.3,б), при включении емкостного фильтра напряжение не уменьшается до нуля, а пульсирует в некоторых пределах, увеличивая среднее значение выпрямленного напряжения.

Временные диаграммы двухполупериодного мостового выпрямителя с емкостным фильтром (рисунок 2.3, в) приведены на рисунке 2.3, г. Емкость конденсатора Cф выбирают такой величины, чтобы для основной гармоники выпрямленного напряжения сопротивление конденсатора было много меньше Rн, т.е.

                                                          


Рисунок 2.3 – Схемы емкостных фильтров с однополупериодным (а) и мостовым (в) выпрямителями; временные диаграммы напряжений и токов однополупериодного (б) и мостового (г) выпрямителей с емкостным фильтром.

 

При таком выборе величины емкости конденсатора постоянная времени разряда τраз. значительно больше периода изменения выпрямленного напряжения

                                                     ,                                 

и конденсаторCф разряжается сравнительно медленно, т.е. напряжение на нем уменьшается несущественно. Это приводит к увеличению среднего значения напряжения на нагрузочном резисторе uн.ср., по сравнению с величиной uн.ср. при отсутствии фильтра и уменьшению переменной составляющей, а, следовательно, к снижению коэффициента пульсаций ε.

При использовании емкостных фильтров следует иметь в виду, что импульсы тока при открытом вентиле определяются сопротивлениями вентиля и вторичной обмотки трансформатора, и могут достигать значительной величины.

Такие скачки тока могут привести к выходу вентиля из строя. Это особенно опасно для полупроводниковых и ионных электровакуумных диодов, так как их сопротивления при прямом включении имеют небольшую величину. Для ограничения величины тока через вентиль последовательно с ним следует включать добавочный резистор.

Применение емкостного фильтра более эффективно при высокоомном нагрузочном резисторе, так как выпрямленное напряжение и коэффициент сглаживания имеют большие величины, чем при низкоомном нагрузочном резисторе.

Оценка сглаживающего действия фильтра производится по коэффициенту фильтрации p, под которым понимают отношение коэффициента пульсации по основной гармонике на входе фильтра ε1к коэффициенту пульсации на его выходе ε

                                                                         .                                                      

Для практических расчетов обычно под коэффициентом пульсации понимают отношение

                                                                                                                            

где Δum~ – амплитуда переменной составляющей выпрямленного напряжения;

ucp – среднее значение выпрямленного напряжения, равное постоянной составляющей ряда Фурье.

Пример определения коэффициента пульсации напряжения на входе выпрямителя с фильтром приведен на рисунке 2.4.


Рисунок 2.4 – Определение пульсаций выпрямителя

При работе выпрямительного устройства часть выпрямленного напряжения падает на активном сопротивлении вторичной обмотки трансформатора и на прямом сопротивлении открытого диода. Следовательно, с ростом величины выпрямленного тока Iн.ср. увеличивается падение напряжения на этих сопротивлениях и напряжение на нагрузочном устройстве uн уменьшается. Зависимость uн=f(Iн) называется внешней характеристикой. Эта характеристика является одной из важнейших характеристик выпрямительного устройства. Сопротивление открытого диода зависит от величины тока, поэтому и зависимость uн=f(Iн) нелинейна (рисунок 2.5, кривая 1). Если в выпрямительное устройство включен фильтр, то зависимость uн=f(Iн) изменится. Емкостному фильтру соответствует кривая 2.


Рисунок 2.5 – Внешние характеристики выпрямителей

 

Помимо емкостных фильтров, для фильтрации выпрямленного напряжения можно использовать индуктивность (дроссель), включаемую последовательно с сопротивлением нагрузки.

2.2 Программа работы.

2.2.1 Эксперимент1: Исследование однополупериодного выпрямителя.

Создайте схему (рисунок 2.6), используя данные из таблицы с вариантами.


Рисунок 2.6

а) схема в обозначениях по ГОСТ;

б) схема в программе Electronics Workbench.

Для задания коэффициента преобразования трансформатора Тр1 дважды кликаем по нему (открывается окно свойств элемента), выбираем вкладку «Models», в левой части вкладки в столбце «Library» – «Default», в правой части той же вкладки в столбце «Model» – «Ideal». Далее на этой же вкладке ищем кнопку «Edit», открываем дополнительные опции настроек трансформатора, в поле «Primary-to-secondaryturnsratio (N)» задать нужный коэффициент трансформации (в данном эксперименте N = 25). Далее в этом же меню задаем сопротивление первичной и вторичной обмоток – пункты «Primarywindingresistance(RP)» и «Secondarywindingresistance(RS)». Оба этих пункта задать равным «0.0001».

Сначала следует исследовать работу выпрямителя без емкостного фильтра, отключив его (ключ SA1 разомкнут). На вход А осциллографа подается выходной сигнал, а на вход В– входной.

Зарисуйте осциллограммы при максимальном значении R1 в заданном диапазоне.

Измерьте максимальные входные и выходные напряжения.

Устанавливая различные значения сопротивления нагрузки выпрямителя соответственно своему варианту (резистор R1), снимите показания вольтметра и амперметра, занеся их в таблицу 2.1. Для построения кривой необходимо брать не менее пяти точек.

Постройте внешнюю характеристику однополупериодного выпрямителя, работающего без емкостного фильтра.

Затем подключите емкостный фильтр (используя значение С1 из своего варианта) и снимите и постройте внешнюю характеристику выпрямителя аналогично ранее описанному.

Зарисуйте осциллограммы напряжений при двух различных значениях емкостей фильтрующего конденсатора (С1 и С2 из своего варианта) и максимальном R1. Все три осциллограммы приведите в отчете на одних координатных осях.

Вычислите для этих значений емкостей конденсатора фильтра среднее значение напряжения и коэффициент пульсаций.

Таблица 2.1 – Внешняя характеристика однополупериодного выпрямителя

Параметр

Без фильтра

С емкостным фильтром C1 = …

Uн, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iн, мА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


2.2.2 Эксперимент 2: Исследование двухполупериодного выпрямителя с отводом от средней точки трансформатора.

Создайте схему (рисунок 2.7).


Рисунок 2.7

а) схема в обозначениях по ГОСТ;

б) схема в программе ElectronicsWorkbench.

При построении схемы используйте аналогичные настройки для понижающего трансформатора Тр1, что и для первого эксперимента.

Сначала следует исследовать работу выпрямителя без индуктивного фильтра, отключив его с помощью выключателя (SA1 – замкнут).

Зарисуйте полученную осциллограмму при максимальном значении R1 из заданного диапазона.Запишите показания амперметров А1, АА3 (АА3.измеряют постоянную составляющую [для настройки – двойной клик по элементу, «Value» – «Mode» – «DC»], а амперметр А2– переменную [«AC»]). Сравните их показания. Объясните, на сколько и почему они отличаются.

Измерьте максимальные входные и выходные напряжения.

Устанавливая различные значения сопротивления нагрузки выпрямителя в диапазоне, указанном в варианте (резистор R1), снимите показания мультиметра, работающего в режиме вольтметра, и амперметра А3, занеся их в таблицу 2.2.

Постройте внешнюю характеристику двухполупериодного выпрямителя, работающего без индуктивного фильтра.

Затем подключите индуктивный фильтр (L1 из своего варианта) и снимите и постройте внешнюю характеристику выпрямителя аналогично ранее описанному.

Также зарисуйте осциллограммы напряжений при двух различных значениях фильтрующих индуктивностей (L1 и L2) и максимальном R1. Все три осциллограммы приведите в отчете на одних координатных осях.

Вычислите для этих значений индуктивности фильтра среднее значение напряжения и коэффициент пульсаций.

Таблица 2.2 – Внешняя характеристика двухполупериодного выпрямителя с отводом от средней точки трансформатора

Параметр

Без фильтра

С индуктивным фильтром L1 = …

Uн, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iн, мА (A3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2.3 Эксперимент 3: Исследование мостового выпрямителя.

Создайте схему (рисунок 2.8). При построении схемы используйте аналогичные настройки для понижающего трансформатора Тр1, что и для первого эксперимента.

Сначала следует исследовать работу выпрямителя без емкостного фильтра (ключ SA1 разомкнут). На вход А осциллографа подается выходной сигнал, а на вход В – входной.

Зарисуйте осциллограмму напряжения при максимальном значении сопротивления R1 из заданного диапазона.

Измерьте максимальные входные и выходные напряжения.

Устанавливая различные значения сопротивления нагрузки выпрямителя (резистор R1), снимите показания вольтметра и амперметра, занеся их в таблицу 2.3.

Постройте внешнюю характеристику однополупериодного выпрямителя, работающего без емкостного фильтра.

Затем подключите емкостный фильтр (C1), снимите и постройте внешнюю характеристику выпрямителя аналогично ранее описанному.

Также зарисуйте осциллограммы напряжений при двух различных значениях емкостей фильтрующего конденсатора (C1 и C2 из своего варианта) и максимальном R1. Все три осциллограммы приведите в отчете на одних координатных осях.

Вычислите для этих значений емкостей конденсатора фильтра среднее значение напряжения и коэффициент пульсаций.

 

Таблица 2.3 – Внешняя характеристика однополупериодного выпрямителя

Параметр

Без фильтра

С емкостным фильтром С1 = …

Uн, В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iн, мА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1, Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 2.8 Схема мостового выпрямителя

(схема не в ГОСТ’овых обозначениях!)

2.2.4 Эксперимент 4: Определение зависимости амплитуды пульсации выходного напряжения от тока нагрузки для однополупериодного выпрямителя и мостового выпрямителя с фильтрами.

Используя схемы 2.6 и 2.8, снять зависимость амплитуды пульсации выходного напряжения от тока нагрузки для обоих выпрямителей с фильтрами С1, занося показания в таблицу 2.4. Ток нагрузки следует изменять интервалами в 5 мА.

Таблица 2.4 – Зависимость амплитуды пульсаций выходного напряжения от тока нагрузки

Параметр

Однополупериодное выпрямление

Двухполупериодное выпрямление (мостовая схема)

Uпульс., мВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Iн, мА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Построить графики зависимости на одних координатных осях.

2.3 Контрольные вопросы

2.3.1   Что происходит с выходным напряжением выпрямителя при росте тока нагрузки: напряжение растет, падает или остается неизменным?

2.3.2   В каком случае среднее значение напряжения выпрямителя при изменении тока нагрузки изменяется значительнее: без фильтра с фильтром?

2.3.3   В какой схеме выпрямителя при одном и том же среднем токе нагрузки течет больший ток через проводящий диод: в двухполупериодной мостовой, в однополупериодной, в двухполупериодной со средней точкой и двумя диодами?

2.3.4   Как зависит напряжение пульсаций выпрямителя с фильтром от тока нагрузки: напряжение пульсаций падает, растет, остается неизменным?

2.3.5   Одинаковы ли частоты входного и выходного сигналов в схемах одно- и двухполупериодного выпрямителей?

2.3.6   Каковы различия между входным и выходным сигналами одно- и двухполупериодных выпрямителей?

2.3.7   Какие факторы влияют на величину коэффициента пульсаций выпрямителя с емкостным фильтром на выходе?

2.3.8   Сравните средние значения выходного напряжения для схем одно- и двухполупериодного выпрямителей с емкостным фильтром на выходе при одинаковых нагрузках.

2.3.9   Как включают конденсатор и дроссель сглаживающего фильтра относительно нагрузки?

 

№ варианта

Эксперимент 1

Эксперимент 2

Эксперимент 3

1

R1=50…150 Ом

C1=200 μF, C2=20 μF

R1=100…200 Ом

L1=2 Гн, L2=1 Гн

R1=80…150 Ом

C1=215 μF, C2=10 μF

2

R1=60…100 Ом

C1=210 μF, C2=30 μF

R1=110…250 Ом

L1=1,5 Гн, L2=0,5 Гн

R1=85…200 Ом

C1=310 μF, C2=35 μF

3

R1=55…120 Ом

C1=220 μF, C2=40 μF

R1=90…300 Ом

L1=2,2 Гн, L2=0,3 Гн

R1=90…250 Ом

C1=340 μF, C2=45 μF

4

R1=65…150 Ом

C1=230 μF, C2=50 μF

R1=120…260 Ом

L1=3 Гн, L2=0,9 Гн

R1=60…240 Ом

C1=300 μF, C2=30 μF

5

R1=60…110 Ом

C1=240 μF, C2=60 μF

R1=150…300 Ом

L1=5 Гн, L2=0,2 Гн

R1=80…270 Ом

C1=370 μF, C2=55 μF

6

R1=55…150 Ом

C1=250 μF, C2=55 μF

R1=130…320 Ом

L1=3 Гн, L2=0,1 Гн

R1=75…250 Ом

C1=360 μF, C2=30 μF

7

R1=70…190 Ом

C1=245 μF, C2=45 μF

R1=115…400 Ом

L1=2,6 Гн, L2=0,3 Гн

R1=90…300 Ом

C1=330 μF, C2=40 μF

8

R1=75…180 Ом

C1=235 μF, C2=35 μF

R1=120…350 Ом

L1=4 Гн, L2=1 Гн

R1=70…230 Ом

C1=320 μF, C2=20 μF

9

R1=65…200 Ом

C1=225 μF, C2=25 μF

R1=100…380 Ом

L1=5 Гн, L2=1,2 Гн

R1=50…150 Ом

C1=200 μF, C2=20 μF

10

R1=70…105 Ом

C1=215 μF, C2=15 μF

R1=160…500 Ом

L1=2,5 Гн, L2=0,3 Гн

R1=60…300 Ом

C1=380 μF, C2=60 μF

11

R1=80…210 Ом

C1=205 μF, C2=10 μF

R1=130…460 Ом

L1=1,6 Гн, L2=0,6 Гн

R1=55…150 Ом

C1=250 μF, C2=55 μF

12

R1=60…250 Ом

C1=300 μF, C2=30 μF

R1=135…480 Ом

L1=2,8 Гн, L2=1,3 Гн

R1=65…150 Ом

C1=230 μF, C2=50 μF

13

R1=85…200 Ом

C1=310 μF, C2=35 μF

R1=85…250 Ом

L1=4 Гн, L2=2,1 Гн

R1=55…120 Ом

C1=220 μF, C2=40 μF

14

R1=65…220 Ом

C1=320 μF, C2=50 μF

R1=90…290 Ом

L1=5 Гн, L2=0,5 Гн

R1=100…320 Ом

C1=385 μF, C2=45 μF

15

R1=90…300 Ом

C1=330 μF, C2=40 μF

R1=190…600 Ом

L1=5,2 Гн, L2=1 Гн

R1=70…190 Ом

C1=245 μF, C2=45 μF

16

R1=90…250 Ом

C1=340 μF, C2=45 μF

R1=120…550 Ом

L1=2 Гн, L2=0,6 Гн

R1=60…100 Ом

C1=210 μF, C2=30 μF

17

R1=70…230 Ом

C1=350 μF, C2=20 μF

R1=90…340 Ом

L1=2,1 Гн, L2=0,2 Гн

R1=75…180 Ом

C1=235 μF, C2=35 μF

18

R1=75…250 Ом

C1=360 μF, C2=30 μF

R1=160…660 Ом

L1=2,8 Гн, L2=0,4 Гн

R1=60…110 Ом

C1=240 μF, C2=60 μF

19

R1=80…270 Ом

C1=370 μF, C2=55 μF

R1=115…350 Ом

L1=2,6 Гн, L2=0,5 Гн

R1=65…220 Ом

C1=225 μF, C2=25 μF

20

R1=60…300 Ом

C1=380 μF, C2=60 μF

R1=180…615 Ом

L1=2,5 Гн, L2=0,8 Гн

R1=70…125 Ом

C1=225 μF, C2=15 μF

21

R1=95…250 Ом

C1=390 μF, C2=50 μF

R1=120…460 Ом

L1=3,2 Гн, L2=0,9 Гн

R1=90…230 Ом

C1=400 μF, C2=35 μF

22

R1=90…290 Ом

C1=400 μF, C2=35 μF

R1=125…360 Ом

L1=3,5 Гн, L2=1,2 Гн

R1=95…250 Ом

C1=390 μF, C2=50 μF

23

R1=100…310 Ом

C1=385 μF, C2=45 μF

R1=135…415 Ом

L1=2,6 Гн, L2=0,7 Гн

R1=65…220 Ом

C1=350 μF, C2=50 μF

24

R1=110…300 Ом

C1=500 μF, C2=50 μF

R1=160…700 Ом

L1=3,4 Гн, L2=1,5 Гн

R1=110…300 Ом

C1=540 μF, C2=20 μF

25

R1=80…210 Ом

C1=205 μF, C2=10 μF

R1=190…600 Ом

L1=5,2 Гн, L2=1 Гн

R1=60…240 Ом

C1=300 μF, C2=30 μF

26

R1=60…250 Ом

C1=300 μF, C2=30 μF

R1=120…550 Ом

L1=2 Гн, L2=0,6 Гн

R1=80…270 Ом

C1=370 μF, C2=55 μF

27

R1=85…200 Ом

C1=310 μF, C2=35 μF

R1=90…340 Ом

L1=2,1 Гн, L2=0,2 Гн

R1=75…250 Ом

C1=360 μF, C2=30 μF

28

R1=65…220 Ом

C1=320 μF, C2=50 μF

R1=160…660 Ом

L1=2,8 Гн, L2=0,4 Гн

R1=90…300 Ом

C1=330 μF, C2=40 μF

_

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

ИССЛЕДОВАНИЕ УПРАВЛЯЕМОГО ОДНОФАЗНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ И НЕУПРАВЛЯЕМОГО ТРЕХФАЗНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ.

ЦЕЛЬ:изучить принцип действия и основные характеристики управляемого однофазного выпрямителя и неуправляемого трехфазного выпрямителя.

ОБОРУДОВАНИЕ: Лабораторный стенд «Начало электроники»

 

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:

1)     

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

ОПЫТ №1. Исследование управляемого однофазного однополупериодного выпрямителя. Соберите схему, изображенную на рисунке(рисунок 4.1).

Рисунок 4.1

2)     Сначала следует исследовать работу управляемого выпрямителя без емкостного фильтраC2, отключив его(ключ разомкнут). На вход А осциллографа подается входной сигнал, а на вход В –выходной. Сопротивление нагрузки R3– максимальное из заданного диапазона. Зарисуйте полученную осциллограмму.

3)   Затем подключите емкостный фильтрC2, замкнув ключ. Зарисуйте осциллограмму.


4)   

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

Измените значение C2на C2’ и зарисуйте третью осциллограмму.

5)     Устанавливая различные значения сопротивления нагрузки выпрямителя по своему варианту (резистор R3), снимите показания вольтметра и амперметра, занеся их в таблицу 3.1. Постройте внешнюю характеристику однополупериодного управляемого выпрямителя, работающего без емкостного фильтра. Величина угла ϕ1 определяется из снятой осциллограммы.


Таблица 4.1. Внешняя характеристика однополупериодного управляемого выпрямителя без фильтра (угол отпирания тиристора ϕ1)

Параметр

ϕ1 =45

Uн, В

3,502

3,52

3,529

3,535

3,539

Iн, мА

70,03

46,94

35,29

28,28

23,59

R3, Ом

50

75

100

125

150


6)     Затем подключите емкостный фильтрС2, снимите и постройте внешнюю характеристику выпрямителя аналогично ранее описанному (таб.3.2).

Таблица 4.2. Внешняя характеристика однополупериодного управляемого выпрямителя семкостнымфильтром С2= 200 (угол отпирания тиристора ϕ1)

Параметр

ϕ1 = 45

Uн, В

6,02

6,992

7,965

8,508

8,743

Iн, мА

120,4

93,22

79,65

68,07

58,29

R3, Ом

50

75

100

125

150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

 

7)   Измените угол отпирания тиристора (изменив настройку резистора R1 с 80% до 20%) и повторите опыты с емкостным фильтром C2 и без фильтра и постройте внешние характеристики выпрямителя(табл. 3.3 и 3.4). Угол отпирания тиристора ϕ2определяется аналогично ϕ1.

Таблица 4.3. Внешняя характеристика однополупериодного управляемого выпрямителя семкостным фильтром С2 = 200 (угол отпирания тиристора ϕ2)

Параметр

ϕ2= 60

Uн, В

5,347

6,71

6,218

5,935

6

Iн, мА

106,9

89,46

62,18

47,48

40

R3, Ом

50

75

100

125

150

 

Таблица 4.4.Внешняя характеристика однополупериодного управляемого выпрямителя без фильтра (угол отпирания тиристора ϕ2)

Параметр

ϕ2= 60

Uн, В

2,736

2,752

2,76

2,765

2.769

Iн, мА

54,73

36,69

27,6

22,12

18,46

R3, Ом

50

75

100

125

150

8)   Вычислите для этих значений емкостей конденсатора фильтра среднее значение напряжения и коэффициент пульсаций.


 

 

 

9)   

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

ОПЫТ №2. Исследование трехфазного однополупериодного выпрямителя. Соберите схему, изображенную на рисунке (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2

10) Устанавливая различные значения сопротивления нагрузки выпрямителя (резистор Rn), снимите показания вольтметра и амперметра, занеся их в таблицу 3.5. Постройте внешнюю характеристику трехфазного выпрямителя.


Таблица 3.5 – Внешняя характеристика трехфазного однополупериодного выпрямителя без фильтра


Uн, В

147,3

147,3

147,3

147,3

147,3

147,3

147,3

147,3

147,3

147,4

Iн, мА

113,5

98,38

86,82

77.69

70,31

64,21

59,09

54,72

50,96

46,2

Rn, Ом

1300

1500

1700

1900

2100

2300

2500

2700

2900

3200

11) Сделать выводы по работе.

12) Оформить отчет

13) Подготовиться к защите, проработав контрольные вопросы/

ВЫВОДЫ:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1.             Назовите электроды тиристора.

2.             Чему равен коэффициент пульсации для трехфазного выпрямителя? Сравните его значение со значением коэффициента пульсаций для однофазных выпрямителей.

3.             Составьте структурную схему управляемого выпрямителя.

4.             Как соотносятся токи и напряжения на входе и выходе трехфазного выпрямителя?

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 


 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата


_

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

ВЫПРЯМИТЕЛИ

ЦЕЛЬ:изучить принцип действия и основные характеристики неуправляемых однофазных выпрямителей, ознакомиться с принципом действия и основными характеристиками сглаживающих фильтров.

ОБОРУДОВАНИЕ: Лабораторный стенд «Начало электроники»

 

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ:

1)     ОПЫТ №1. Исследование однополупериодного выпрямителя. Создайте схему (рисунок 2.1), используя данные из таблицы с вариантами. Для задания коэффициента преобразования трансформатора Тр1 дважды кликаем по нему (открывается окно свойств элемента), выбираем вкладку «Models», в левой части вкладки в столбце «Library» – «Default», в правой части той же вкладки в столбце «Model» – «Ideal». Далее на этой же вкладке ищем кнопку «Edit», открываем дополнительные опции настроек трансформатора, в поле «Primary-to-secondaryturnsratio (N)» задать нужный коэффициент трансформации (в данном эксперименте N = 25). Далее в этом же меню задаем сопротивление первичной и вторичной обмоток – пункты «Primarywindingresistance(RP)» и «Secondarywindingresistance(RS)». Оба этих пункта задать равным «0.0001».

Рисунок 2.1 Схема исследования

Рисунок 2.2 Монтажная схема

2)     Исследовать работу выпрямителя без емкостного фильтра, отключив его (ключ SA1 разомкнут). На вход А осциллографа подается выходной сигнал, а на вход В– входной.

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

Зарисуйте осциллограммы при максимальном значении R1 в заданном диапазоне. 

 

 

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

3) Устанавливая различные значения сопротивления нагрузки выпрямителя соответственно своему варианту (резистор R1), снимите показания вольтметра и амперметра, занеся их в таблицу 2.1. Для построения кривой необходимо брать не менее пяти точек.

Таблица 2.1 – Внешняя характеристика однополупериодного выпрямителя.

 

Параметр

Без фильтра

С емкостным фильтром C1= 250

Uн, В

3,244

3,249

3,254

3,257

3,263

 6,995

7,623

8,291

8,814

9,132

Iн, мА

0,05897

0,04061

0,03099

0,02505

0,02175

0,1272

0,09528

0,07896

0,0678

0,06088

R1, Ом

55

80

105

130

150

55

80

105

130

150

 

4)     Постройте внешнюю характеристику однополупериодного выпрямителя, работающего без емкостного фильтра.Затем подключите емкостный фильтр (используя значение С1 из своего варианта) и снимите и постройте внешнюю характеристику выпрямителя аналогично ранее описанному.

5)     Зарисуйте осциллограммы напряжений при двух различных значениях емкостей фильтрующего конденсатора (С1 и С2 из своего варианта) и максимальном R1.

6)     

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

Вычислите для этих значений емкостей конденсатора фильтра среднее значение напряжения и коэффициент пульсаций.

= 9

 

7)     ОПЫТ №2. Исследование двухполупериодного выпрямителя с отводом от средней линии трансформатора. Создайте схему (рисунок 2.3). При построении схемы используйте аналогичные настройки для понижающего трансформатора Тр1, что и для первого эксперимента.

Рисунок 2.3 Схема исследования

Рисунок 2.4 Монтажная схема

 

8)     Сначала следует исследовать работу выпрямителя без индуктивного фильтра, отключив его с помощью выключателя (SA1 – замкнут).

 

 

 

 

 

 

9)     Зарисуйте полученную осциллограмму при максимальном значении R1 из заданного диапазона.Запишите показания амперметров А1, АА3 (АА3измеряют постоянную составляющую [для настройки – двойной клик по элементу, «Value» – «Mode» – «DC»], а амперметр А2– переменную [«AC»]). Сравните их показания. Объясните, на сколько и почему они отличаются.

A1 = 0,00256А

A2 = 0.003389 А

A3 = 0.005131 А

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

10) Устанавливая различные значения сопротивления нагрузки выпрямителя в диапазоне, указанном в варианте (резистор R1), снимите показания мультиметра, работающего в режиме вольтметра, и амперметра А3, занеся их в таблицу 2.2.

Параметр

Без фильтра

С индуктивным фильтром L1 = 3 Гн

Uн, В

1,6209

1,6249

1,6274

1,6324

1,6418

1,6142

1,6213

1,6268

1,6312

1,6342

Iн, мА (A3)

0,01247

0,009027

0,007075

0,00583

0,005131

0,01242

0,009007

0,007073

0,005826

0,005107

R1, Ом

130

180

230

280

320

130

180

230

280

320

11) Постройте внешнюю характеристику двухполупериодного выпрямителя, работающего без индуктивного фильтра. Затем подключите индуктивный фильтр (L1 из своего варианта) и снимите и постройте внешнюю характеристику выпрямителя аналогично ранее описанному.

12) Также зарисуйте осциллограммы напряжений при двух различных значениях фильтрующих индуктивностей (L1 и L2) и максимальном R1. Все три осциллограммы приведите в отчете на одних координатных осях.

 

 

 

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

 

13) Вычислите для этих значений индуктивности фильтра среднее значение напряжения и коэффициент пульсаций.

14) ОПЫТ №3. Исследование мостового выпрямителя.Создайте схему (рисунок 2.8). При построении схемы используйте аналогичные настройки для понижающего трансформатора Тр1, что и для первого эксперимента.

Рисунок 2.5 Монтажная схема

15) Сначала следует исследовать работу выпрямителя без емкостного фильтра (ключ SA1 разомкнут). На вход А осциллографа подается выходной сигнал, а на вход В – входной. Зарисуйте осциллограмму напряжения при максимальном значении сопротивления R1 из заданного диапазона.

 

 

 

16) 

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

Устанавливая различные значения сопротивления нагрузки выпрямителя (резистор R1), снимите показания вольтметра и амперметра, занеся их в таблицу 2.3. Параметр

Без фильтра

С емкостным фильтром С1 = 360

Uн, В

4,799

4,596

4,673

4,759

4,790

6,333

7,014

7,373

7,619

7,7

Iн, мА

0,06399

0,03677

0,0267

0,02115

0,01916

0,08444

0,05612

0,04213

0,03386

0,0308

R1, Ом

75

125

175

225

250

75

125

175

225

250

17) Постройте внешнюю характеристику однополупериодного выпрямителя, работающего без емкостного фильтра. Затем подключите емкостный фильтр (C1), снимите и постройте внешнюю характеристику выпрямителя аналогично ранее описанному

18) Также зарисуйте осциллограммы напряжений при двух различных значениях емкостей фильтрующего конденсатора (C1 и C2 из своего варианта) и максимальном R1. Все три осциллограммы приведите в отчете на одних координатных осях.

 

 

 

19) 

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

Вычислите для этих значений емкостей конденсатора фильтра среднее значение напряжения и коэффициент пульсаций.

20) ОПЫТ №4. Определение зависимости амплитуды пульсации выходного напряжения от тока нагрузки для однополупериодного выпрямителя и мостового выпрямителя с фильтрами.

21) Используя схемы 2.2 и 2.5, снять зависимость амплитуды пульсации выходного напряжения от тока нагрузки для обоих выпрямителей с фильтрами С1, занося показания в таблицу 2.4. Ток нагрузки следует изменятьчерез сопротивление нагрузки с шагом 20 Ом.

 

Параметр

Однополупериодное выпрямление

Двухполупериодное выпрямление (мостовая схема)

Uпульс., мВ

13

13,5

13,5

12

12,5

300

300

310

310

310

Iн, мА

91,7

79,96

70,96

57,49

55,39

62,46

54,31

47,91

43,26

39,22

22) Построить графики зависимости на одних координатных осях.

 

23) Сделать выводы по работе.

24) Оформить отчет

25) Подготовиться к защите, проработав контрольные вопросы.

 

ВЫВОДЫ:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Что происходит с выходным напряжением выпрямителя при росте тока нагрузки: напряжение растет, падает или остается неизменным?

2. В каком случае среднее значение напряжения выпрямителя при изменении тока нагрузки изменяется значительнее: без фильтра с фильтром?

3. В какой схеме выпрямителя при одном и том же среднем токе нагрузки течет больший ток через проводящий диод: в двухполупериодной мостовой, в однополупериодной, в двухполупериодной со средней точкой и двумя диодами?

4. Как зависит напряжение пульсаций выпрямителя с фильтром от тока нагрузки: напряжение пульсаций падает, растет, остается неизменным?

5. Одинаковы ли частоты входного и выходного сигналов в схемах одно- и двухполупериодного выпрямителей?

6. Каковы различия между входным и выходным сигналами одно- и двухполупериодных выпрямителей?

7. Какие факторы влияют на величину коэффициента пульсаций выпрямителя с емкостным фильтром на выходе?

8. Сравните средние значения выходного напряжения для схем одно- и двухполупериодного выпрямителей с емкостным фильтром на выходе при одинаковых нагрузках.

9. Как включают конденсатор и дроссель сглаживающего фильтра относительно нагрузки?

 

 

 

 

 

ЭС-316Воронова В.А.

Лист

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум

Подпись

Дата

  

 

 

Вам подходит эта работа?
Похожие работы
Электроника
Тест Тест
9 Окт в 12:37
6
0 покупок
Электроника
Курсовая работа Курсовая
6 Окт в 13:44
13 +2
0 покупок
Электроника
Контрольная работа Контрольная
4 Окт в 12:23
11
0 покупок
Электроника
Контрольная работа Контрольная
4 Окт в 12:17
12 +1
0 покупок
Электроника
Контрольная работа Контрольная
30 Сен в 11:29
14
0 покупок
Другие работы автора
Другое
Эссе Эссе
15 Сен в 14:21
21
0 покупок
Английский язык
Эссе Эссе
15 Сен в 14:20
19
0 покупок
История
Эссе Эссе
15 Сен в 14:19
27
0 покупок
Логика
Эссе Эссе
15 Сен в 14:16
23
0 покупок
История
Эссе Эссе
15 Сен в 14:11
30
0 покупок
История
Эссе Эссе
15 Сен в 14:10
24
0 покупок
Другое
Эссе Эссе
15 Сен в 14:09
28
0 покупок
Логика
Эссе Эссе
15 Сен в 14:09
32
0 покупок
Прокурорский надзор
Эссе Эссе
15 Сен в 14:07
23
0 покупок
Прокурорский надзор
Эссе Эссе
15 Сен в 14:06
24
0 покупок
Психология
Реферат Реферат
15 Сен в 14:06
31
0 покупок
Юриспруденция
Реферат Реферат
15 Сен в 14:03
28
0 покупок
Темы журнала
Показать ещё
Прямой эфир