Электрические машины / Лабы / ЛР Неуправляемые выпрямители

Лабораторнаяработа№ 1

«Неуправляемые выпрямители»

Цель работы

Изучение принципа действия и основных характеристик неуправляемых выпрямителей при резистивной нагрузке.

Объект исследования

Исследуются два однофазных неуправляемых выпрямителя: однополупериодный и двухполупериодный мостовой без фильтра и с емкостным фильтром. Нагрузкой выпрямителя является переменный резистор RН.

Постоянное напряжение на нагрузке Uн.ср и переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора а также постоянная составляющая тока измеряются цифровыми приборами UT803.

На панелях установлены кремниевые выпрямительные диоды, сведения о которых приведены в табл. 1.1 , где Iпр.ср – допустимый прямой ток диода, Uпр.ср – среднее прямое напряжение, Uобр.max – наибольшее обратное напряжение диода.

Подготовка к занятию

1.Изучить раздел «Однофазные неуправляемые выпрямители без фильтров и с фильтрами. Вторичные источники электропитания», §1.3 [1].

2.Начертить схемы однополупериодного и мостового выпрямителей без фильтра, а также однополупериодного и мостового выпрямителей с С-фильтром. На схемах показать приборы для снятия внешних характеристик.

3.Для однополупериодного или мостового (в зависимости от задания в таблице) выпрямителя без фильтра и с С-фильтром рассчитать:

–выпрямленное напряжение на нагрузочном резисторе Uн.ср;

–выпрямленный ток Iн.ср;

– максимальное обратное напряжение на диоде Uобр.max.

Фильтр считать идеальным. Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.2.

4.По таблице 1.1 проверить соответствие диода, который установлен в Вашем варианте выпрямителя, результатам расчета.

5.Записать значения коэффициентов пульсаций в однополупериодной и двухполупериодной схемах без фильтра.

6.Заготовить таблицы для записи результатов измерений.

Содержание занятия

1.Исследуйте выпрямители: однополупериодный и мостовой без фильтра, а также однополупериодный и мостовой с емкостными фильтрами. Для каждого из выпрямителей снимите внешнюю характеристику и зарисуйте осциллограмму напряжения на нагрузке для Rн.max. По результатам эксперимента постройте на одном графике четыре внешние характеристики.

2.Для однополупериодного и мостового выпрямителей без фильтра рассчитайте по их внешним характеристикам эквивалентное внутреннее сопротивление Rвн.

3.Для исследованных в п.1 выпрямителей определите с помощью осциллографа коэффициент пульсаций р (см. раздел «Методические указания»).

Все внешние характеристики привести в одних осях координат.

Методические указания

1. Коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке p = Um(1) /Uн.ср.

2. Среднее значение напряжения Uн.ср измеряется цифровым мультиметром UT803. Амплитуда переменной составляющей напряжения Um(1) определяется приближенно по осциллограмме Um(1) = (Umax – Umin)/2, где (Umax – Umin) – размах напряжения (с учетом масштаба по вертикали между крайними положениями луча).

3. Измерения Um(1) проводить при закрытом входе осциллографа, при этом постоянная составляющая напряжения не влияет на положение луча.

Контрольные вопросы

1.Что такое коэффициент пульсаций неуправляемого выпрямителя? Почему в выпрямителях с C-фильтром коэффициент пульсаций снижается?

2.Чем определяется наклон внешних характеристик выпрямителей? Почему наклон внешних характеристик для исследованных выпрямителей различен?

3.Каким образом может быть рассчитан коэффициент пульсаций выпрямителя в эксперименте?

4.Сравните значения рассчитанных внутренних сопротивлений для однополупериодного и мостового выпрямителей.

5.Как по результатам экспериментов определить диапазон изменения сопротивления нагрузочного резистора?

6.Сравнить значение коэффициента пульсаций в однополупериодном выпрямителе, полученное по результатам эксперимента, с его теоретическим значением.

7.Как влияют параметры диодов на вид осциллограмм выпрямленного напряжения на нагрузке?

Литература

1. Электротехника и электроника. В 3 т. Том 3. Основы электроники и электрические измерения: учебник и практикум для академического бакалавриата / Э.В. Кузнецов, Е.А. Куликова, П.С. Культиасов, В.П. Лунин; под общ. ред. В.П. Лунина. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт, 2017