Электротехника \ Преобразовательная техника

Однофазные выпрямители. Трёхфазные выпрямители: Практическое пособие к лабораторным занятиям, страница 3

4.  Осциллограф С1-83 (С1-93) с двумя шнурами.

5.  Вольтметр В7-37 со шнуром.

6.  Соединительные провода.

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1.   ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ

Записать в отчет наименование и цель работы.

Для выданного преподавателем варианта по исходным данным таблицы 1 (или по данным, полученным у преподавателя) рассчитать (см. пример расчета в разделе «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ»):

ü U2 – необходимое действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора;

ü С – необходимую ёмкость сглаживающего конденсатора (для частоты сети 50Гц);

ü Iв. – действующее значение входного тока выпрямителя;

ü Iв.м., Iв.ср. – максимальное и среднее значения прямого тока, протекающего через один из вентилей выпрямителя;

ü Uобр.м. – максимальное обратное напряжение одного из вентилей.

После расчета заполнить в отчете соответствующие графы таблицы 1.

ТАБЛИЦА 1

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исходные данные

Результаты расчетов/измерений

№
Схема

Uн, В

Iн, мА

Кп, %

U2, В

Iв., мА

Iв.м., мА

Iв.ср., мА

C, мкФ

Uобр.м., В

1

Рис.1 а

9

53

10

2

Рис.1 а

12.1

36

5

3

Рис.1 а

16.7

20

10

2.   ПОДГОТОВКА К ИССЛЕДОВАНИЯМ

2.1.    Включить лабораторный блок питания, осциллограф, вольтметр (см. «МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА»).

2.2.    Перевести вольтметр в режим измерения переменного напряжения, измерить напряжение U2 на входе выпрямителя и записать значение в таблицу 1.

2.3.    По показаниям вольтметра в режиме измерения сопротивления установить значение сопротивления нагрузки Rн в соответствии с таблицей 1. Измерить значение сопротивления шунта и указать в отчёте на рисунке схемы эксперимента.

3.   ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ ОДНОПОЛУПЕРИОДНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

3.1.    Временно отключить от схемы конденсатор, оставив в качестве нагрузки выпрямителя только сопротивление Rн. Зарисовать в отчёт осциллограммы работы схемы. Указать на осциллограммах: период входного напряжения Т, период пульсаций Тп, амплитуду входного напряжения Uм.вх., максимальное значение напряжения нагрузки Uм.н., среднее значения напряжения нагрузки Uн, амплитуду пульсирующей составляющей напряжения нагрузки Uм.п.

3.2.    Зарисовать в отчет осциллограмму формы выходного тока выпрямителя. Определить по осциллограмме максимальное и среднее значения тока выпрямителя. Занести полученные данные в таблицу 1.

3.3.    Зарисовать в отчет осциллограмму напряжения на диоде. Указать на осциллограмме максимальные значения прямого и обратного напряжений диода.

3.4.    Подключить к схеме конденсатор и повторить предыдущие исследования.

4.   ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ ДВУХПОЛУПЕРИОДНОГО МОСТОВОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

4.1.    Исследование мостового выпрямителя проводятся в порядке, описанном в п.3.

5.   ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ СХЕМЫ ДВУХПОЛУПЕРИОДНОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ С НУЛЕВОЙ ТОЧКОЙ

5.1.    Исследование двухполупериодного выпрямителя с нулевой точкой проводятся по аналогии с предыдущим исследованием.

5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

Наименование и номер работы. Цель работы. Таблица 1 с результатами расчетов и измерений. Схемы выпрямителей с осциллограммами работы.

6. ВОПРОСЫ К ЗАЩИТЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ

1.  Однофазный однополупериодный выпрямитель: схема, работа на активную и активно-емкостную нагрузку, расчёт

2.  Однофазный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой: схема, работа на активную и активно-емкостную нагрузку нагрузку, расчет.

3.  Однофазный мостовой выпрямитель: схема, работа на активную и активно-емкостную нагрузку, расчет.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

ТРЁХФАЗНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ

Цель работы:    ознакомится с назначением, изучить принцип действия и особенности работы схем трехфазных выпрямителей на основе неуправляемых вентилей.

1.  ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Особенность трёхфазных выпрямителей состоит в способности обеспечить малый уровень пульсаций в выходном напряжении без сглаживающего фильтра. Трёхфазные выпрямители широко применяют для питания мощных нагрузок (исполнительных двигателей, реле).

Рис.1 Трёхфазные выпрямители:

а - с нулевой точкой; б - мостовой (схема Ларионова).

Вывод коэффициентов пульсаций Кп для данных схем можно выполнить исходя из допущения, что сеть содержит три э.д.с., амплитуды которых равны, и сдвинуты относительно друг друга на 1200 (т. е. источником входных напряжений UA, UB, UC выпрямителя является симметричная система из трёх э.д.с., соединённых звездой, рис.2в):

При соединении звездой к началам обмоток генератора A, B, C присоединяют три линейных провода, идущих к приёмнику. Концы обмоток X, Y, Z объединяют в узел, называемый нейтралью. В четырёхпроводной системе к нейтрали генератора присоединяется нейтральный провод (используется в схеме рис.1а). В трёхпроводной системе он отсутствует (рис.1б).

Напряжения между линейным и нейтральным проводами называются фазными напряжениями: UA, UВ, UС. Фазное напряжение на входе выпрямителя отличается от фазной э.д.с. на величину падения напряжения в обмотке генератора и подводящих проводах. Напряжения между линейными проводами называются линейными: UAB, UBC, UCA. Положительное направление напряжения во внешней цепи указывается порядком записи индексов, например, положительное направление напряжения UAB от точки A к точке B (рис.2в).

На векторной диаграмме (рис.2а) вектор любого линейного напряжения равен разности соответствующих векторов фазных напряжений. Из векторной диаграммы видно, что векторы двух смежных фазных напряжений и вектор соответствующего линейного напряжения образуют треугольник. При симметричной системе напряжений фазные напряжения равны (UA=UB=UC=UФ) и линейные напряжения равны (UAB=UBC=UCA=UЛ). Поэтому треугольник равнобедренный и имеет углы 30°, 30° и 120°. Из треугольника:

,

или

т. е. линейное напряжение в  раз больше фазного напряжения.

Рис.2 Векторная диаграмма фазных и линейных напряжений

при соединении обмоток генератора звездой [3]

Кроме того, из рис.2а следует, что звезда векторов линейных напряжений повёрнута на 30° в сторону вращения векторов относительно звезды векторов фазных напряжений.

Алгебраическая сумма э.д.с. такой системы всегда равна нулю:

В схеме выпрямителя с нулевой точкой в любой момент времени открыт диод, у которого напряжение на аноде больше, и величина этого напряжения будет определять значение напряжения на выходе выпрямителя.

Скачать файл