МУ к лаб.работам,приб. и выпрям. (3). Лабораторная работа 1. Исследование выпрямительного диода
Скачать 482.02 Kb.
|
Порядок выполнения работы Собрать электрическую схему однофазного однополупериодного выпрямителя на рисунке 5.3 и предъявить ее для проверки преподавателю. Рисунок 5.2 - Схема однофазного однополупериодного выпрямителя 2. Произвести подготовку осциллографа к работе: - двойным щелчком мыши по изображению осциллографа открыть окно осциллографа; - увеличить окно осциллографа нажатием кнопки Expand; установить длительность развертки луча канала «А» - 5 мс/дел - установить чувствительность отклонения луча по вертикали канала «А» - 10 В/дел ); - для визуализации постоянной составляющей напряжения на нагрузке в секции Channelканала «А» нажать кнопку DC(постоянный). 3. Провести исследование однофазного однополупериодного выпрямителя при трех значениях емкости конденсатора фильтра (С = 0 мкФ, 120 мкФ и 200 мкФ). 4. Измерить при С = 0 мкФ, С = 120 мкФ, С = 200 мкФ средние значения тока IH нагрузки (с помощью амперметра), среднее значение напряжения UНна нагрузке на нагрузке (с помощью вольтметра PV=) и действующее значение переменной составляющей выходного напряжения (с помощью вольтметра PV-). Результаты измерений занести в отчет. 5. Зарисовать (сфотографировать) осциллограммы напряжения на нагрузке при С = 0 мкФ, 120мкФ и 200 мкФ и внести их в отчет по работе. 6. Собрать электрическую схему однофазного мостового выпрямителя на рисунке 5.3 и предъявить ее для проверки преподавателю. Рисунок 5.3 - Схема однофазного мостового выпрямителя 7. Повторить пункты 2, 3 , 4 и 5 для однофазного мостового выпрямителя. Содержание отчета 1. Цель работы. 2. Схемы исследуемых выпрямителей. 3. Результаты измерений. 4. Осциллограммы напряжений на нагрузке. 5. Краткие выводы по работе. Контрольные вопросы 1. Каковы цель и программа работы? 2. В чем заключается назначение выпрямителя? 3. Из каких основных узлов состоит выпрямитель? 4. При каком напряжении между анодом и катодом диод находится в открытом состоянии? 5. При каком напряжении между анодом и катодом диод находится в закрытом состоянии? б. Чему примерно равно падение напряжения на открытом диоде? 7. Каков принцип действия: - однофазного однополупериодного выпрямителя? - однофазного мостового выпрямителя? 8. Какое влияние оказывает на работу выпрямителя конденсатор фильтра? 9. От чего зависит скорость разряда конденсатора фильтра? 10. Как определяется среднее значение выпрямленного напряжения? 11. Что такое пульсации выпрямленного напряжения? При защите результатов работы нужно уметь объяснить принцип действия всех исследованных выпрямителей и быть готовым к следующим вопросам: Каков путь прохождения тока в схеме однофазного мостового выпрямителя при задании мгновенных значений напряжений на выводах однофазного источника напряжения? Лабораторная работа №6. Исследование трехфазных выпрямителей Цель работы: 1. Изучить схемы и принцип действия трехфазных выпрямителей (нулевого и мостового). 2. Приобрести практические навыки по исследованиюпроцессов в трехфазных выпрямителях с помощью виртуального двухканального осциллографа. Краткие теоретические сведения Выпрямителями называют устройства для преобразование переменного тока в постоянный. Выпрямители бывают управляемыми и неуправляемыми. В состав выпрямителя входят: трансформатор для получения требуемой величины напряжения на нагрузке выпрямителя; вентильная группа, осуществляющих выпрямление переменного тока: сглаживающий фильтр (СФ), для улучшения качества выпрямленного напряжения. К выходу фильтра подключается нагрузка (RH). Трехфазный нулевой выпрямитель Схема трехфазного нулевого выпрямителя и временные диаграммы работы приведена на рисунке 6.1. а) б) Рисунок 6.1- Схема и временные работы трехфазного нулевого выпрямителя Выпрямитель состоит из трех идентичных однофазных выпрямителей, работающих на общую нагрузку RН, но эти три однофазных выпрямителя оказываются взаимосвязанными за счет объединения диодов в катодную группу. В катодной группе может быть открытым только один диод. Открытым будет тот диод, у которого мгновенное значение напряжения на аноде оказывается положительным и наибольшим. При симметрии фаз сети все диоды находятся в равном положении, поэтому каждый из них оказывается открытым в течение одной трети периода сетевого напряжения. В результате выпрямленное напряжение на нагрузке uH состоит из отрезков фазных синусоид, длительностью 2 m, где m - фазность сети (m = 3). Благодаря трехфазному источнику входного напряжения, качество выпрямленного напряжения получаетсялучше чем в однофазных схемах выпрямления. Трехфазный мостовой выпрямитель(схема Ларионова) Схема трехфазного неуправляемого мостового выпрямителя и временные диаграммы его работу, приведена на рисунке 6.2. а ) б) Рисунок 6.2- Схема и временные работы трехфазного мостового выпрямителя В выпрямителе имеется анодная группа диодов VD1 ,VD3, VD5 и катодная - VD2, VD4,VD6. В мостовом трехфазном выпрямителе , в каждый момент времени всегда открывается пара диодов - один из анодной группы, а другой из катодной. В катодной группе открыт тот диод, мгновенное напряжение на аноде которого в данный момент больше других. В анодной группе открыт диод, мгновенное значение напряжения на катоде которого наименьшее. В результате в нагрузке формируется выпрямленное напряжение, состоящее из отрезков линейных синусоид, длительностью 2 m, где m - фазность сети (m = 6). Таким образом пульсации выпрямленного напряжения в мостовой схеме ниже чем в трехфазной нулевой схеме выпрямления. Это является ее достоинством. Поэтому эта схема нашла наибольшее применение на практике. Порядок выполнения работы Собрать электрическую схему трехфазного нулевого выпрямителя на рисунке 6.3 и предъявить ее для проверки преподавателю. Рисунок 6.2 - Схема трехфазного нулевого выпрямителя 2. Произвести подготовку осциллографа к работе: - двойным щелчком мыши по изображению осциллографа открыть окно осциллографа; - увеличить окно осциллографа нажатием кнопки Expand; установить длительность развертки луча канала «А» - 5 мс/дел - установить чувствительность отклонения луча по вертикали канала «А» - 10 В/дел ); - для визуализации постоянной составляющей напряжения на нагрузке в секции Channelканала «А» нажать кнопку DC(постоянный). 3. Провести исследование трехфазного нулевого выпрямителя при трех значениях емкости конденсатора фильтра (С = 0 мкФ, 120 мкФ и 200 мкФ). 4. Измерить при С = 0 мкФ, С = 120 мкФ, С = 200 мкФ средние значения тока IH нагрузки (с помощью амперметра), среднее значение напряжения UНна нагрузке на нагрузке (с помощью вольтметра PV=) и действующее значение переменной составляющей выходного напряжения (с помощью вольтметра PV-). Результаты измерений занести в отчет. 5. Зарисовать (сфотографировать) осциллограммы напряжения на нагрузке при С = 0 мкФ, 120мкФ и 200 мкФ и внести их в отчет по работе. Собрать электрическую схему трехфазного мостового выпрямителя на рисунке 6.3 и предъявить ее для проверки преподавателю. Рисунок 5.3 - Схема трехфазного мостового выпрямителя 7. Повторить пункты 2, 3 , 4 и 5 для трехфазного мостового выпрямителя и внести результаты исследований в отчет по работе. Содержание отчета 1. Цель работы. 2. Схемы исследуемых выпрямителей. 3. Результаты измерений. 4. Осциллограммы напряжений на нагрузке. 5. Краткие выводы по работе. Контрольные вопросы 1. Каковы цель и программа работы? 2. В чем заключается назначение выпрямителя? 3. Из каких основных узлов состоит выпрямитель? 4. При каком напряжении между анодом и катодом диод находится в открытом состоянии? 5. При каком напряжении между анодом и катодом диод находится в закрытом состоянии? б. Чему примерно равно падение напряжения на открытом диоде? 7. Каков принцип действия: - трехфазного однополупериодного выпрямителя? - трехфазного мостового выпрямителя? 8. Какое влияние оказывает на работу выпрямителя конденсатор фильтра? 9. От чего зависит скорость разряда конденсатора фильтра? 10. Как определяется среднее значение выпрямленного напряжения? 11. Что такое пульсации выпрямленного напряжения? При защите результатов работынужно уметь объяснить принцип действия всех исследованных выпрямителей и быть готовым к следующим вопросам: Каков путь прохождения тока в схеме трехфазного нулевого и трехфазного мостового выпрямителей при задании мгновенных значений напряжений на выводах трехфазного источника напряжения ? |