3. Выполнить анализ формы тока при максимальной нагрузке (минимальная величина сопротивления) в условиях двухполупериодного выпрямлении (схемы выпрямления 2 и 3) без фильтрации. Объяснить различие в форме тока при реализации исследуемых схем. Определить коэффициент пульсации тока для схемы выпрямления 3 и объяснить его отличие от теоретического, равного kп= 0.707.
4. Установить, как по форме падения напряжения на дросселе, наблюдаемой с помощью осциллографа, можно выявить исполнение его сердечника (с зазором он или без зазора). Обосновать какой дроссель целесообразно использовать для целей фильтрации.
5. Определить ориентировочное значение индуктивности дросселя с разрезным сердечником, используя для этого показания стрелочных приборов, имеющихся на стенде (омическое сопротивление обмотки дросселя Rдр = 1.6 Ом).
6. Снять и построить на одном графике нагрузочные характеристики источников питания Ud (Id) при оговоренной схеме выпрямления без фильтрации, а затем и при различных схемах C, L, LC-фильтрации. Параметры фильтров должны быть выбраны и обоснованы самостоятельно. Объяснить вид полученных характеристик, акцентируя внимание на их жесткости, а также коэффициенте пульсации тока.
Методические указания
Пределы измерения стрелочных приборов на стенде изменяются с помощью тумблеров под приборами и устанавливаются для всех опытов следующими:
- вольтметраPV1 50 В для первичной и 10 В для вторичной обмотки;
- амперметра PA1 250 mA.
Осциллограф используется в режиме непрерывной развертки с периодом T=1мс. Желательно по ординате иметь изображение в пределах 20 - 30 мм. Когда требуются проводить точные измерения необходимо убедиться в том, что измеряемый сигнал поступает на калиброванные входы осциллографа, как по величине сигнала, так и по длительности развертки.
Соотношение между действующим значением синусоиды и её средним значением учитывается коэффициентом формы kф=1.11. Соотношение между амплитудным и действующим значениями синусоиды учитывается коэффициентом амплитуды kа = 1.41.
Величину Вm в сердечнике устанавливать по ЭДС во вторичной обмотке трансформатора, используя при этом следствие из закона электромагнитной индукции (1).
Для определения коэффициента пульсации используется
осциллограф. Переключая его вход с «
» на « ~ » можно исключать
постоянную составляющую из входного сигнала. По размаху колебаний изображения
на экране можно судить о приближенном значении удвоенной амплитуды первой
гармоники тока.
Сведения о влиянии свойств сердечников на вид вольтамперных характеристик обмоток, установленных на них, можно почерпнуть в файлах информационной поддержки.
Выводы представить по каждому пункту задания, объясняя полученные результаты наблюдений. При использовании фотоснимков с экрана осциллографа, необходимо в подрисуночной надписи приводить все пояснения и обеспечивать соразмерность изображений, полученных при различных наблюдениях. При выполнении п.1 и 5 задания представить расчеты. При выполнении первой части п.2 задания рекомендуется использовать графическую интерпретацию вывода, используя представления о вольтамперной характеристике обмотки на ферромагнитном сердечнике с кривой намагничивания, имеющей гистерезис.
Результаты измерений по п.6 задания должны быть занесены в таблицу и представлены на рисунке. При построении характеристик рекомендуется использовать возможности вычислительной среды MATLAB. На графиках экспериментальные точки должны быть выделены. Соединение точек должно быть выполнено плавными кривыми с учетом физической сущности наблюдаемого явления (рекомендуется использовать функцию pchip).. Сноски на кривые должны быть представлены в подрисуночной надписи.
Контрольные вопросы
1. Чем обусловлена несинусоидальность тока в первичной обмотке трансформатора в режиме холостого хода?
2. В чем отличие однотактной схемы двухполупериодного выпрямления от двухтактной, проявляющееся в форме тока, величинах мощности, выделяемой в нагрузке и потребляемой из сети (акцентировать внимание и на способ фильтрации)?
3. В чем принципиальное отличие условий работы трансформатора при однополупериодном и двухполупериодном выпрямлении по однотактной схеме?
4. В каких случаях целесообразно использовать емкостные, индуктивные, Г-образные LC-фильтры?
5. Корректно ли использовать в схемах выпрямления и фильтрации с относительно большими пульсациями тока либо напряжения приборы электромагнитной системы?
6. Как по виду мгновенных значений падения напряжения на обмотке и тока в ней установить, насыщается ли сердечник дросселя?
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.