Исследование трехфазных выпрямителей, страница 2

2.1. Наблюдение осциллограмм токов и напряжений обмоток трансформатора, диодов, элементов сглаживающего фильтра и нагрузки при работе без фильтра, с различными фильтрами.

Тип фильтра

Выпрямленное напряжение до фильтра (Г)

Ток первичной обмотки (А)

Ток вторичной обмотки (Б)

Ток диода

(В)

Напряжение после фильтра

Без фильтра

Емкостной

индуктивный

Г-образный

П-образный

2.2. Изменяя сопротивление нагрузки, снимаем нагрузочную характеристику выпрямителя, т. е. зависимость постоянной составляющей напряжения на нагрузке от постоянной составляющей тока нагрузки U0 = f(I0) при работе без фильтра, с индуктивным фильтром при наличии и отсутствии обратного диода, с емкостным, Г-образным и П-образным фильтрами.

 Тип фильтра

Без фильтра

I0

0

1,5

2,9

4,0

4,5

U0

44,5

39

35

32,5

31

Емкостной фильтр

I0

0

1,5

2,95

4,05

4,6

U0

47

39

35,5

33

31,5

Индуктивный фильтр(вкл Ls)

I0

0

1,5

2,9

4

4,5

U0

44,5

39

35

32,5

31

Г-образный фильтр

I0

0

1,5

2,95

4,0

4,5

U0

47

39

35

32,5

31

П-образный фильтр

I0

0

1,5

2,9

4,0

4,5

U0

47

39

35

32,5

31

По данным таблицы построим график зависимости напряжения на нагрузке от постоянной составляющей тока нагрузки U0 = f(I0):

2.3. Для максимального тока нагрузки I0max и соответствующего значения U0 определяем по соотношениям (1.1) расчетные значения U2, I2, I1, P2, P1, Pгаб, k1 = P1/P0, k2 = P2/P0, kгаб = (k1 + k2)/2, kп = Emп/U0, свести их в таблицу и сравнить с экспериментальными данными.

Тип фильтра

U1, В

I1, мA

P1, Вт

U2, В

I2, A

P2, Вт

U0, В

I0, A

P0, Вт

Без фильтра

135

430

58,05

17,5

3,5

61,25

31

4,5

139,5

Емкостной фильтр

135

440

59,4

17,5

3,45

60,375

32

4,6

147,2

Индуктивный фильтр

135

430

58,05

17,5

3,5

61,25

31

4,5

139,5

Г-образный фильтр

135

430

58,05

17,5

3,5

61,25

31

4,5

139,5

П-образный фильтр

135

435

58,725

17,5

3,4

59,5

31

4,5

139,5

Составим для максимального тока нагрузки I0max (при емкостном фильтре) и соответствующего значения U0 расчетную таблицу используя соотношения (2.1)

I0max =4,6 А; U0 =32 В; P0 =147,2 Вт 

U2

I2

I1

P2

P1

Pгаб

k1

k2

27,35

2,668

0,44

217,9

179,6

198,72

0,25

1,48

U0 = 0,83E2m = 1,17UI0 = 0,83 ImV ;I0v = I0 / 3 = 0,28 Im;

I2 = 0,48 ImV = 0,58I0Uобр m = Emл  = 1,73 E2m ≈ 2,1U0kп(1) = 0,25.     

PII = m2U2I2 = 1,48P0; k2 = PII/P0 = 1,48; I1 =n0,47I0; PI = m1U1I1 = 1,22P0; Pгаб = (PI + PII)/2 = 1,35P0

2.4. Исследование индуктивности рассеяния обмоток трансформатора двухтактной схемы.

U0, В

Up, В

Вкл. Ls

44,5

2,05

Выкл. Ls

45,5

1,9

Снимаем внешнюю характеристику выпрямителя с индуктивной нагрузкой при выключенной Ls.

I0, A

0

1,6

3,2

4,5

5

U0, В

45,5

42

39

37

35,5

3. Исследование сглаживающих фильтров

3.1. Для одноактного выпрямителя снимаем зависимости коэффициента пульсаций напряжения на нагрузке от постоянной составляющей тока нагрузки при работе с Г-образным и индуктивным фильтрами.

Тип фильтра

Г-образный фильтр

Iн

0

0,8

1,7

2,4

2,8

Un

0

0,04

0,05

0,07

0,08

Индуктивный фильтр

Iн

0

0,8

1,7

2,4

2,8

Un

4

2,5

1,5

1

0,9

Снимаем коэффициент сглаживания на входе и выходе выпрямителей при максимальном токе нагрузки

однотактный

двухтактный

Uп вх

4

2

Uп вых

0,9

0,45

Sп

3,1

4,4