Указания к выполнению работы. 1. Выпрямленное напряжение на выходе всех схем выпрямления является пульсирующим, т.е

1. Выпрямленное напряжение на выходе всех схем выпрямления является пульсирующим, т.е. может быть представлено суммой постоянной составляющей и несинусоидальной переменной составляющей:

U_вых = U_п + U_пер.

Несинусоидальная переменная составляющая U_пер может быть представлена рядом гармоник, т.е. рядом синусоидальных составляющих с увеличивающейся частотой кω и убывающей амплитудой U_кm. Тогда пульсирующее напряжение может быть представлено как ряд

.

Степень пульсирования выпрямленного напряжения характеризуется коэффициентом пульсаций

K_П ≈ U_1m /U₀ ,

где U_1m – амплитуда первой гармоники.

На практике в качестве U_1m принимают максимальную амплитуду пульсирующего напряжения U_{m max}, а в качестве U₀ – среднее значение U_d, измеренное вольтметром постоянного тока. С учётом этого

K_П = U_{m max}/ U_d.

Здесь U_d = - для однополупериодной схемы выпрямления;

U_d = - для двухполупериодной схемы выпрямления;

U₂ – действующее значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

Для снижения пульсаций на выходе схем выпрямления включают, как правило, пассивные фильтры, содержащие реактивные

элементы – конденсаторы С и индуктивности L. При этом основным параметром фильтра является коэффициент сглаживания К_сгл, определяющийся как отношение коэффициентов пульсации на нагрузке без фильтра и с фильтром.

Обратное напряжение, прикладываемое к диоду в схеме со средней точкой в 2 раза больше, чем обратное напряжение на диоде в мостовой схеме, при одинаковом напряжении источника переменного напряжения. В этом необходимо убедиться при исследовании схем двухполупериодного выпрямления (рис 3 и 4).

2. Для выполнения пп. 1 и 2 программы работы необходимо установить на стенде сменную панель 87Л-01/08 со схемой двухполупериодного выпрямителя со средней точкой трансформатора (рис. 5).

Рис. 5. Схема сменной панели стенда для исследования

однополупериодного и двухполупериодного со

средней точкой выпрямителей

2.1. В качестве источника переменного напряжения используют напряжение, снимаемое с зажимов ИП стенда «~15 В, Общ.».

2.2. При выполнении п.1 программы переменное напряжение подключить к клемме 1 от одного из крайних зажимов источника питания стенда «~15 В», а к клемме 2 − от зажима «Общ.» (рис. 5).

3. При выполнении работы используют диоды Д220 (КД103А), резисторы: R1 = 220 Ом, R2 = 510 Ом; 1 кОм; 1,6 кОм; конденсаторы: С1 = С2 ёмкостью 20 и 50 мкФ.

4. Напряжения в схеме измеряют цифровым прибором (тестером).

5. При выполнении п.2 программы источник переменного напряжения подключить к клеммам 1 и 3 от зажимов стенда «~15 В», а к клемме 2 - от зажима «Общ.».

6. Для выполнения п. 3 программы необходимо установить на стенде сменную панель 87Л-01/09, со схемой мостового выпрямителя (рис. 6).

Рис. 6. Схема для исследования мостового выпрямителя

6.1. Переменное напряжение подключить к клемме 1 от одного из крайних зажимов источника питания стенда «~15 В», а к клемме 2 - от зажима «Общ.».

Контрольные вопросы (к л. р. №1)

1. Дать определение выпрямителя. Каково назначение выпрямителя и основных его функциональных узлов? Отметить основные параметры выпрямленного напряжения.

2. Построить временные диаграммы работы (U_{D ,} U_VD, I_D) для однофазных схем выпрямления, работающих на активную (омическую) нагрузку.

3. Определить интегральные выражения для расчета величины выпрямленного напряжения U_D для однополупериодной и двухполупериодной схем выпрямления однофазного напряжения.

4. В однофазном неуправляемом выпрямителе (рис….) напряжение на нагрузке U_D =200В. Как изменится значение U_D при выходе из строя (обрыве) одного из п/п диодов.

5. Как изменится диаграмма напряжения на выходе однофазного двухполупериодного выпрямителя, работающего на активную (омическую) нагрузку, при подключении сглаживающего С -фильтра. Ток нагрузки считать идеально сглаженным.

6. Как изменится диаграмма напряжения на выходе однофазного двухполупериодного выпрямителя, работающего на активную (омическую) нагрузку, при подключении сглаживающего L -фильтра. Ток нагрузки считать идеально сглаженным.

7. На какие напряжение и ток должны быть рассчитаны п/п диоды выпрямителей, работающих на активную (омическую) нагрузку без фильтра и с L -фильтром, если:

а) U_D =100В, I_D =10А;

б) U_D =200В, I_D =50А.

8. Используя результаты экспериментов, сравнить три однофазные схемы выпрямления.

Лабораторная работа № 2

Дата добавления: 2015-06-27