Теоретические основы электротехники. Часть 2. Лабораторный практикум, страница 7

3.  Собрать схему однополупериодного выпрямителя – рисунок 4.2.

Рисунок 4.2 –  Схема однополупериодного выпрямителя

На рисунке: АТ – автотрансформатор; R_Н – реостат нагрузки сопротивлением  »100 Ом; С – конденсатор ёмкостью »30 мкФ; V₁ , V₃ ,V₄ – вольтметры электромагнитной системы со шкалой до 60(75)В; V₂ – вольтметр магнитоэлектрической системы со шкалой до 60В; A₁ – амперметр электромагнитной системы со шкалой до 0,5А (500мА); А₀ – магнитоэлектрический миллиамперметр со шкалой до 300мА; W –  ваттметр.

Примечание: V₁ – вольтметр электромагнитной системы, измеряет действующее значение синусоидального напряжения; V₂ – вольтметр магнитоэлектрической системы, измеряет постоянную составляющую выпрямленного       напряжения на нагрузке;

                        V₃ –  вольтметр электромагнитной системы, измеряет действующее значение гармонических составляющих выпрямленного напряжения (кроме нулевой);

                        V₄ – вольтметр электромагнитной системы, измеряет действующее значение несинусоидального выпрямленного напряжения;

                        A₁ – амперметр электромагнитной системы, измеряет действующее значение несинусоидального тока цепи;

                        A₂ – амперметр  магнитоэлектрической системы,       измеряет постоянную составляющую тока цепи;

                         W – ваттметр электродинамической системы, измеряет активную мощность цепи.

4.  Автотрансформатором установить на входе схемы номинальное  переменное напряжение:

5.  Изменяя сопротивление нагрузки R_Н, добиться, чтобы постоянная составляющая тока через амперметр A₂ не превышала допустимое значение (300 мА). Записать показания  приборов в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 –  Результаты измерений в цепи однополупериодного

                                         выпрямителя

Примечание: Напряжения U₂, U₃, U₄ связаны между собой соотношением:    .

6.  Построить ВАХ цепи на переменном токе i(u), состоящую из последовательного соединения вентиля и линейного сопротивления R_Н . Для этого на одном графике в одних осях построить экспериментально снятую ВАХ вентиля i(u_B) (таблица 4.1) , ВАХ линейного сопротивления  и графически определить результирующую вольт-амперную характеристику цепи  i(u).

7.  Графическим способом расчёта нелинейных электрических цепей найти закон изменения тока в цепи i(t) на интервале одного периода. Для этого использовать полученную ВАХ цепи (пункт 6) и закон изменения заданного входного напряжения:

            8.  Считая вентиль идеальным, используя табличное разложение в ряд Фурье [Л.1, Л.2], рассчитать для цепи:

-  отношение действующего значения несинусоидального выпрямленного тока к постоянной составляющей   ;

-  коэффициент искажения   ;

-  степень искажения   ;

-  коэффициент мощности   .

Результаты расчета внести в таблицу 4.3.

9.  Используя опытные данные (таблица 4.2), выполнить расчет этих же величин (пункт 8)  для реального вентиля. Результаты расчёта внести в таблицу 4.3:

  .

     Таблица 4.3 – Результаты расчета нелинейной цепи с идеальным  и

                                          реальным выпрямителем

8.  Изобразить на одном графике в одном и том же масштабе:

-    ВАХ цепи по мгновенным значениям  i(u) (пункт 6);

-  ВАХ цепи с идеальным вентилем.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.  Чем отличается реальный вентиль от идеального?

2.   Что такое U_доп  и  I_доп для  вентиля?

3.  Область применения полупроводниковых диодов.

4.  Пояснить термины: “полупроводниковый”, “диод”, “вентиль”.