Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Лабораторные занятия являются одним из важнейших элементов учебного процесса.
Выполнение лабораторных работ по курсу «Физические основы электроники» для специальности 140601 «Электромеханика» и «Промышленная электроника» для специальности 110302 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» имеет своей целью закрепление и углубление теоретических сведений, излагаемых в лекционных курсах и учебных пособиях.
При выполнении лабораторных работ студенты знакомятся с цепями постоянного тока с линейными и нелинейными элементами, выпрямителями однофазного и трехфазного переменного напряжения, усилителями низкой частоты на биполярных транзисторах, компенсационными стабилизаторами напряжения, базовыми логическими схемами и RS-триггерами на их основе, с цифровыми устройствами регистрации числа импульсов; изучают работу полевого транзистора в аналоговых и ключевых схемах, исследуют генераторы синусоидальных колебаний.
Объем каждого лабораторного занятия рассчитан на 2-4 академических часа работы в лаборатории и на 1,5-2 часа домашней работы.
Для выполнения каждой лабораторной работы необходима предварительная подготовка.
Предварительная подготовка включает в себя следующее:
Студент допускается к выполнению лабораторной работы после представления преподавателю отчета за предыдущую работу и при удовлетворительных ответах на контрольные вопросы для домашней подготовки.
На первом лабораторном занятии студент должен изучить инструкции по технике безопасности и расписаться в журнале инструктажа по технике безопасности.
Перед началом выполнения лабораторной работы студент должен на рабочем месте подробно ознакомиться с необходимой схемой соединения и только после этого приступить к сборке схемы. Сборку электрической схемы необходимо производить без напряжения при отключенных выключателях со стороны питающей сети. Собранная схема проверяется преподавателем, после чего дается разрешение на её включение.
Лабораторная работа выполняется в том порядке, какой указан в методических указаниях на выполнение лабораторной работы. Результаты измерений заносятся в соответствующие таблицы каждым членом бригады. По полученным данным выполняются необходимые предварительные расчеты и строятся графики.
Черновые материалы представляются преподавателю, и после подписи работа считается законченной.
После выполнения полного объема лабораторной работы с разрешения преподавателя схема разбирается.
Отчет выполняется каждым студентом индивидуально!
Окончательный отчет по выполненной лабораторной работе составляется во внеурочное время. Вычерчивание графических зависимостей и схем в отчете от руки, без применения чертежных принадлежностей не допускается.
Отчет к каждой работе должен содержать следующее:
Отчет должен снабжаться титульным листом, на котором указывается: наименование института, кафедры, лаборатории, номер и название работы, шифр группы, фамилия и инициалы студента.
Расчеты должны производиться в системе СИ с необходимыми пояснениями. Схемы и графики должны выполняться в соответствии с ЕСКД. Если в одних координатных осях строится несколько графиков в функции одной независимой переменной, то нужно строить дополнительные оси параллельно основной и каждую со своей масштабной шкалой.
В заключение студент в письменном виде дает ответы на вопросы, поставленные в описании к данной лабораторной работе.
Отчет подписывается исполнителем, указывается дата оформления отчета.
После выполнение лабораторной работы и представления по ней правильно оформленного отчета студент отчитывается за проделанную работу.
Студенты, у которых все отчеты приняты, получают зачет по лабораторному курсу.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Перед началом выполнения лабораторных работ студенты обязаны изучить инструкцию по технике безопасности и противопожарным мерам для работающих в лаборатории, ознакомиться с расположением силового оборудования и низковольтного оборудования стендов.
Во избежание несчастных случаев при работе в лаборатории необходимо строгое выполнение следующих основных правил техники безопасности:
Лабораторная работа № 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЛИНЕЙНЫМИ И НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучение методов формирования различных уровней напряжения в цепях постоянного тока.
КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Линейным называется элемент цепи, сопротивление которого остается постоянным независимо от силы тока в нем и от величины напряжения на его зажимах.
Элемент электрической цепи, сопротивление которого зависит от тока в нем или от напряжения на его зажимах, называется нелинейным элементом.
Цепи постоянного тока широко используются в электронных схемах для задания режима работы усилительных каскадов по постоянному току, для согласования уровней напряжений. Расчет их ведется на основе уравнений Кирхгофа и сводится к решению системы алгебраических уравнений. Включение нелинейного элемента в цепи (п/п диода) существенно усложняет расчет, т.к. необходимо решать трансцендентные уравнения. В этих случаях широко используются графические методы расчета.
Пример расчета резистивных делителей напряжения
Принципиальная схема делителя напряжения на базе резисторов приведена на рис. 1
в режиме холостого хода.
Рис.1. Принципиальная схема резистивного делителя
При подключенной нагрузке
.
Пример анализа цепи с нелинейным элементом – стабилитроном.
Схема полупроводникового стабилизатора напряжения выполняется на основе стабилитрона. Стабилитрон - это кремниевый диод c определенной технологией изготовления р-n-перехода. Его вольт-амперная характеристика (ВАХ) имеет участок стабильного напряжения (рис.2а). Параметрами стабилитрона являются: напряжение стабилизации Uст(от единиц вольт до 180 В), минимальный и максимальный ток стабилизации Iст мин., Iст макс; допустимая мощность Рдоп, выделяемая на стабилитроне в режиме стабилизации. Непараллельность ветви стабилизации ВАХ по отношению к оси тока определяется дифференциальным сопротивлением весьма малого значения. При прямом смещении ВАХ стабилитрона соответствует ВАХ обычного маломощного кремниевого диода.
Типичным примером стабилизатора напряжения является параметрический стабилизатор напряжения (рис.2б). Схема стабилизатора напряжения включает: стабилитрон, рабочий режим которого выбран на отрезке стабилизации его ВАX и балластное сопротивление R1. Сопротивление нагрузки Rн подключается параллельно стабилитрону. Напряжение Uн является напряжением стабилизации стабилитрона. Из-за малого значения дифференциального сопротивления оно мало меняется при изменении режима.
Разность между входным напряжением и напряжением на нагрузке равно падению напряжения на резисторе R1 .
а) б)
Рис.2. ВАХ стабилитрона (а), принципиальная схема параметрического стабилизатора (б)
Количественный расчет выполняется графоаналитическим методом расчета цепей с нелинейными элементами. Анализируемая схема разделяется на линейную часть и нелинейный элемент (рис.3).
Изменения Rн не повлияют на положение точки 2 (рис.3б). Координаты же точки 1 будут различными. В режиме холостого хода стабилизатора это 1/ , в режиме номинальной нагрузки стабилизатора, например, при Rн=R1 координата Uab=0,5 Uвх (точка 1//). Как видно из графического построения, принятый диапазон изменения Uвх вызовет незначительное изменение напряжения на стабилитроне.
а) б)
Рис.3. Графоаналитический расчет параметрического стабилизатора
Стабилизация напряжения на нагрузке при нестабильности входного напряжения характеризуется коэффициентом стабилизации:
При этом изменение входного напряжения ΔUвх может быть вызвано как случайным изменением входного напряжения, так и его пульсациями.
Коэффициент стабилизации параметрического стабилизатора не более 5-6. Лучшими стабилизирующими свойствами обладает компенсационный стабилизатор выполненный с использование активных элементов по гораздо более сложной схеме.
Параметрические полупроводниковые стабилизаторы, как правило, применяются для получения стабильного напряжения питания электронных и измерительных устройств сравнительно небольшой мощности (до десятков ватт).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Приборы и оборудование:
Лабораторный стенд, источники питания постоянного напряжения, генератор синусоидальных колебаний, осциллограф, цифровой вольтметр.
Рис. 4. Монтажная схема лабораторного стенда
Порядок выполнения работы:
1.Изучение резистивных делителей напряжения. Внимательно изучить стенд и входящие в него элементы.
Примечание: При расчете желательно преобразовать схему с параллельно включенным делителем напряжения в схему с последовательным эквивалентным источником напряжения Uэкв.и сопротивлением Rэкв.
При этом ; .
Таблица 1
|
Uвх ( В ) |
||||
|
Uвых без Rн ( В ) |
||||
|
Uвых с Rн ( В ) |
2. Изучение делителей напряжения с нелинейным элементом — стабилитроном
Таблица 2
|
1опыт |
2опыт |
3опыт |
4опыт |
5опыт |
|
|
Uвх (В) |
|||||
|
Uвых (В) |
Таблица 3
|
1 опыт |
2 опыт |
3 опыт |
4 опыт |
5 опыт |
|
|
Uвх (В) |
|||||
|
Uвых с Rн |
3. Изучение ограничителей на полупроводниковых диодах.
a) б)
Рис.5. Схемы ограничителей
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Лабораторная работа № 2
ВЫПРЯМИТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Изучение работы однофазных и многофазных выпрямителей напряжения.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Выпрямителем называется статический преобразователь напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока. Выпрямители используются в блоках питания радиоэлектронных устройств для преобразования переменного напряжения в постоянное. Схема любого выпрямителя содержит следующие основные элементы:
Рис.1. Обобщенная структурная схема выпрямителя
где Тр – силовой трансформатор, обеспечивающий согласование напряжения источника питания с напряжением нагрузки;
ВБ – вентильный блок, обеспечивающий преобразование напряжения переменного тока в напряжение пульсирующего постоянного тока, а при применении управляемых вентилей еще и обеспечивает стабилизацию напряжения;
Ф – фильтр, обеспечивающий требуемое качество выходного напряжения, за счет сглаживания пульсаций напряжения на выходе вентильного блока;
Рвх, Рвых – регуляторы по входу или выходу применяются для стабилизации напряжения, когда силовая схема выполнена на неуправляемых вентилях;
Квх, Квых – коммутирующие устройства, обеспечивающие подключение преобразователя к источнику и нагрузке, а также отключение преобразователя в аварийных режимах работы;
СУ – система управления.
Классификация выпрямителей
Основные характеристики выпрямителей
Основными характеристиками выпрямителей являются:
Номинальное напряжение постоянного тока Ud – среднее значение выпрямленного напряжения, заданное
техническими требованиями
где Т – период изменения формы выпрямленного напряжения;
ud – мгновенное значение выпрямленного напряжения.
Обычно указывается напряжение до фильтра U0 и напряжение после фильтра (или отдельных его звеньев) – U. Определяется значением напряжения, необходимым для питаемых выпрямителем электронных устройств.
Номинальный выпрямленный ток I0 – среднее значение выпрямленного тока, т.е. его постоянная составляющая, заданная техническими требованиями. Определяется результирующим током всех цепей питаемых выпрямителем.
Напряжение сети Uсети – напряжение сети переменного тока, питающей выпрямитель. Стандартное значение этого напряжения для бытовой сети ~220 вольт с допускаемыми отклонениями не более 10 %.
Пульсация – переменная составляющая напряжения или тока на выходе выпрямителя. Это качественный показатель выпрямителя.
Частота пульсаций – частота наиболее резко выраженной гармонической составляющей напряжения или тока на выходе выпрямителя. Для самой простой - однополупериодной схемы выпрямителя частота пульсаций равна частоте питающей сети. Двухполупериодные и мостовые схемы дают пульсации, частота которых равна удвоенной частоте питающей сети. Многофазные схемы выпрямления имеют частоту пульсаций, зависящую от схемы выпрямителя и числа фаз.
Коэффициент пульсаций – отношение амплитуды наиболее резко выраженной гармонической составляющей напряжения или тока на выходе выпрямителя к среднему значению напряжения или тока. Коэффициент пульсаций КП
определяет качество выпрямленного напряжения
где mП – число пульсаций в выпрямленном напряжении за один период.
Различают коэффициент пульсаций на входе фильтра Кп0 и коэффициент пульсаций на выходе фильтра Кп. Допускаемые значения коэффициента пульсаций на выходе фильтра определяются характером нагрузки.
Коэффициент фильтрации Кф – отношение коэффициента пульсаций на входе фильтра к коэффициенту пульсаций на выходе фильтра Кф = Кп0 / Кп. Для многозвенных фильтров коэффициент фильтрации равен произведению коэффициентов фильтрации отдельных звеньев.
Колебания (нестабильность) напряжения на выходе выпрямителя – изменение напряжения постоянного тока относительно номинального.
Коэффициент полезного действия выпрямителя
где - мощность нагрузочного устройства,
- суммарные потери мощности выпрямителя (потери мощности в трансформаторе, в вентилях, в фильтре и системе управления).
Процесс выпрямления осуществляется непосредственно полупроводниковыми приборами схемы выпрямления. Отклонение выпрямленного напряжения при отсутствии стабилизатора напряжения определяется отклонениями напряжения питающей сети.
Схемы выпрямителей
Выпрямители, применяемые для однофазной сети выполняются по трем основным схемам: однополупериодной, двухполупериодной с нулевой точкой, двухполупериодной мостовой (или просто – мостовой).
Для многофазных сетей применяются две разновидности
схем: однополупериодная трехфазная с нулевой (средней) точкой и двухполупериодная мостовая схема - схема Ларионова.
Основные показатели, характеризующие схемы выпрямителей могут быть разбиты на 3 группы:
Основные характеристики различных схем выпрямления.
Сравнение схем выпрямления и ориентировочный расчет выпрямителя можно сделать, используя данные из таблицы.
Задавшись значением напряжения на выходе выпрямителя Uн и значением номинального тока в нагрузке (среднего значения выпрямленного тока) Iн, можно без труда определить напряжение вторичной обмотки трансформатора U2, ток во вторичной обмотке I2, максимально допустимый ток вентилей Iмакс, обратное напряжение на вентилях Uобр.
Основные характеристики схем выпрямителей при работе на резистивную нагрузку
|
Характеристика |
Тип выпрямителя |
|||
|
Однофазный со средней точкой |
Однофазный мостовой |
Трехфазный с нулевой точкой |
Трехфазный мостовой |
|
|
Действующее напряжение вторичной обмотки (фазное) U2 |
2x1,11Uн |
1,11Uн |
0,855Uн |
0,43Uн |
|
Действующий ток вторичной обмотки I2 |
0,785Iн |
1,11Iн |
0,58Iн |
0,82Iн |
|
Действующий ток первичной обмотки I1 |
1,11Iн / n |
1,11Iн / n |
0,48Iн / n |
0,82Iн / n |
|
Расчетная мощность трансформатора Pтр |
1,48Pн |
1,23Pн |
1,35Pн |
1,045Pн |
|
Обратное напряжение на диоде Uобр |
3,14Uн |
1,57Uн |
2,1Uн |
1,05Uн |
|
Среднее значение тока диода Iд.ср |
0,5Iн |
0,5Iн |
0,33Iн |
0,33Iн |
|
Амплитудное значение тока диода Iдm |
1,57Iн |
1,57Iн |
1,21Iн |
1,05Iн |
|
Частота основной гармоники пульсаций |
2f |
2f |
3f |
6f |
|
Коэффициент пульсаций выходного напряжения Kп |
0,67 |
0,67 |
0,25 |
0,057 |
где Uн=NдUпр+Uв - расчетное значение напряжения на
нагрузке;
Nд - число последовательно включенных диодов;
Uпр - прямое падение напряжения на диоде;
Uв - среднее значение выпрямленного напряжения;
Iн - расчетное значение тока через нагрузку;
n=U1/U2 - коэффициент трансформации;
Pн - расчетное значение мощности нагрузки;
f - частота питающей сети.
Однополупериодный выпрямитель
Принципиальная схема (а) и осциллограммы напряжения в различных точках выпрямителя (б) приведены на рис. 2.
а) б)
Рис.2. Схема однофазного однополупериодного выпрямителя (а) и осциллограммы напряжения (б)
Т – трансформатор;
V1 – вентиль;
Rн – сопротивление нагрузки;
U2т – напряжение на вторичной обмотке трансформатора;
Uн – напряжение на нагрузке.
Как видно на осциллограммах напряжение со вторичной обмотки трансформатора проходит через вентиль на нагрузку только в положительные полупериоды переменного напряжения. При отсутствии фильтра пульсации выпрямленного напряжения довольно значительны.
Недостатками такой схемы выпрямления являются: высокий уровень пульсации выпрямленного напряжения; низкий КПД (значительно больший, чем в других выпрямительных схемах); плохое использование трансформатора.
На практике схема однофазного однополупериодного выпрямления из-за низких технико-экономических показателей в выпрямителях средней и большой мощности не применяется.
Двухполупериодный выпрямитель с нулевой (средней) точкой
Принципиальная схема (а) и осциллограммы напряжения (б) в различных точках выпрямителя приведены на рис. 3.
а)
б)
Рис.3. Однофазная схема выпрямителя со средней точкой (а) и осциллограммы напряжения (б)
где Т – трансформатор;
VD1, VD2 – вентили;
U2-1, U2-2 – напряжения на вторичных обмотках трансформатора;
Uн – напряжение на нагрузке.
В этом выпрямителе используются два вентиля, имеющие общую нагрузку и две одинаковые вторичные обмотки трансформатора включенные согласовано (или одну со средней точкой).
Практически схема представляет собой два однополупериодных выпрямителя, имеющих два разных источника и общую нагрузку. В одном полупериоде переменного напряжения ток в нагрузку проходит с одной половины вторичной обмотки через один вентиль, в другом полупериоде - с другой половины обмотки, через другой вентиль.
Преимущество: Эта схема выпрямителя имеет в 2 раза меньше пульсации по сравнению с однополупериодной схемой выпрямления.
Недостатки: Двойное максимальное обратное напряжение на вентилях, наличие двух обмоток во вторичной цепи трансформатора (см. рис. 3 а), подмагничивание сердечника трансформатора и, как следствие, увеличение габаритов и веса трансформатора.
Мостовая схема выпрямителя
Наибольшее распространение получил двухполупериодный мостовой выпрямитель. Принципиальная схема (а) и осциллограммы напряжения в различных точках выпрямителя (б) приведены на рис. 4.
а)
б)
Рис.4. Принципиальная схема однофазного мостового выпрямителя (а) и временные диаграммы напряжений (б)
где Т – трансформатор;
U2т - напряжение вторичной обмотки трансформатора;
Uн – напряжение на нагрузке
V1…V4 – вентили.
Схема содержит трансформатор и выпрямительный мост, содержащий четыре вентиля, которые попарно соединены в две группы: катодную (вентили VD2 и VD4) и анодную (VD1 и VD3). Основная особенность данной схемы – использование одной вторичной обмотки трансформатора при выпрямлении обоих полупериодов переменного напряжения.
При выпрямлении положительного полупериода переменного напряжения ток проходит по следующей цепи: Верхний вывод вторичной обмотки – вентиль VD2 – верхний вывод нагрузки – нагрузка - нижний вывод нагрузки - вентиль VD3 – нижний вывод вторичной обмотки – обмотка. При выпрямлении отрицательного полупериода переменного напряжения ток проходит по следующей цепи: Нижний вывод вторичной обмотки – вентиль VD4 – верхний вывод нагрузки - нагрузка – нижний вывод нагрузки – вентиль VD1 – верхний вывод вторичной обмотки – обмотка. Как мы видим, в обоих случаях направление тока через нагрузку одинаково.
В зависимости от характера нагрузки мостовая схема выпрямления характеризуется следующими параметрами:
1. Среднее значение выходного напряжения Uн
а) при активной нагрузке
б) при активно-индуктивной нагрузке
.
2. Максимальные значения напряжения на вентилях
а) при активной нагрузке
, ,
где - максимальное значение прямого напряжения.
б) при активно-индуктивной нагрузке
, .
3. Максимальные значения токов вентилей Iмакс:
а) при активной нагрузке
,
б) при активно-индуктивной
.
Достоинства мостовой схемы выпрямления: По сравнению с однополупериодной схемой мостовая схема имеет в 2 раза меньший уровень пульсаций, более высокий КПД, более рациональное использование трансформатора, меньшее значение типовой мощности. По сравнению с двухполупериодной схемой со средней точкой мостовая имеет более простую конструкцию трансформатора при таком же уровне пульсаций. Обратное напряжение вентилей в 2 раза ниже, чем в схеме со средней точкой.
Недостатки мостовой схемы выпрямления: Увеличение числа вентилей.
Многофазные выпрямители
Многофазные выпрямители применяются как правило только в промышленной и специальной аппаратуре. Обычно в промышленной аппаратуре применяются трехфазные выпрямители двух типов – трехфазный выпрямитель с нулевой точкой и выпрямитель собранный по мостовой схеме (схеме Ларионова).
Трехфазный выпрямитель со средней точкой.
Принципиальная схема и осциллограммы напряжения в различных точках выпрямителя приведены на рис. 5.
а)
б)
Рис.5. Принципиальная схема трехфазного однополупериодного выпрямителя со средней точкой (а), диаграммы токов и напряжений (б)
где Rн –– сопротивление нагрузки;
– напряжения на вторичных обмотках трехфазного трансформатора;
Ua , Ub, Uc - напряжение на нагрузке получаемое с соответствующего вентиля;
Ld – индуктивный фильтр;
Uн – суммарное напряжение на нагрузке.
Выпрямитель представляет собой однополупериодный выпрямитель для каждой из трех фазных вторичных обмоток. Все три вентиля имеют общую нагрузку. Если рассмотреть осциллограммы напряжения на нагрузке для каждой из трех фаз, то можно заметить, что напряжение на нагрузке имеет такой же уровень пульсаций по каждой фазе, как и в схеме однополупериодного выпрямления. Сдвиг фаз (т.е. сдвиг по времени) напряжений выпрямителей между собой в результате даст в 3 раза меньший уровень пульсаций, чем в однофазной однополупериодной схеме выпрямления.
Этот выпрямитель служит для питания нагрузочных устройств, в которых средние значения выпрямленного тока доходят до сотен ампер, а напряжение – до десятков кВ.
Достоинства: Более низкий уровень пульсаций выпрямленного напряжения по сравнению с выпрямителями однополупериодными; достаточно высокая надежность.
Недостатки: Нерациональное использование трансформатора; подмагничивание сердечника трансформатора постоянным током, что приводит к снижению КПД выпрямителя.
Трехфазный двухполупериодный выпрямитель (мостовая схема, схема Ларионова)
Принципиальная схема (а) и осциллограммы напряжения в различных точках (б) выпрямителя приведены на рис. 6.
а)
Рис. 6а. Принципиальная схема трехфазного мостового выпрямителя
Этот выпрямитель представляет собой мостовые выпрямители для каждой пары трехфазных обмоток, работающие на общую нагрузку. Соединяя в себе достоинства мостового выпрямителя и трехфазного питания, он имеет настолько низкий уровень пульсаций, что позволяет работать почти без фильтра, что значительно уменьшает массу и габариты выпрямителя. Хорошее использование трансформатора, возможность работы без трансформатора при условии, что напряжение сети устраивает как входное напряжение. Основное достоинство – это высокое качество выходного напряжения.
Недостатки: Увеличенное количество вентилей.
б)
Рис. 6б. Осциллограммы токов и напряжений
Некоторые рекомендации по работе с выпрямителями.
Вторичные обмотки трансформаторов необходимо всегда защищать плавкими предохранителями. В этом случае короткое замыкание в цепи нагрузки не приведет к таким последствиям как выход из строя трансформатора и тем более не приведет к возгоранию аппаратуры.
Часто при конструировании выпрямителей оказывается, что нет нужных вентилей (диодов). В таком случае можно применить параллельное или последовательное соединение вентилей. Что при этом нужно помнить? Если имеющиеся вентили (диоды) по допустимому току меньше расчетного максимального тока, можно применить параллельное соединение таких диодов, умножив их допустимый ток на количество диодов в “связке”.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Описание стенда:На стенде смонтированы: матрица из 6 нескоммутированных диодов VD1…VD6; емкости С1 и С2; резистивная нагрузка R1; дроссель L (Др1).
Рис. 7. Схема монтажная лабораторного стенда
Внимание! На стенд подано трехфазное напряжение, соединенное по схеме звезда с нулевой шиной.
1. Исследование однополупериодных выпрямителей.
1.1. Собрать схему в соответствии с рис.2.
1.2. Подключить к входу одну фазу напряжения. Для этого соединить нулевой провод с общей шиной, а выход фазы А (или В, или С) подключить к входу схемы. С помощью осциллографа наблюдать форму сигнала на входе и выходе схемы и измерить уровень постоянной составляющей и амплитуду пульсаций сигнала. Для этого на осциллографе переключатель входа устанавливать в верхнее положение (гальванический вход) и в нижнее положение—емкостный вход.
1.3. Подключить параллельно нагрузке емкость С1 и зафиксировать изменение амплитуды и формы выходного сигнала.
1.4. Подключить вторую емкость. Зафиксировать изменение амплитуды и формы выходного сигнала.
1.5. Включить индуктивность между блоком вентилей и нагрузкой (L-фильтр). Наблюдать и измерить уровень постоянной составляющей и амплитуду пульсаций в соответствии с пунктом 1.2.
1.6. Зафиксировать изменение амплитуды пульсаций при увеличении нагрузки (сопротивление нагрузки уменьшить, подключив параллельно резистору нагрузки дополнительный резистор).
2. Исследование однофазной мостовой схемы выпрямителя.
Собрать схему мостового выпрямителя в соответствии с рис. 4. С помощью осциллографа наблюдать форму сигнала на входе и выходе схемы и измерить уровень постоянной составляющей и амплитуду пульсаций сигнала. Продлить работу согласно пунктам 1,3 – 1,6.
3. Исследование однополупериодного трехфазного выпрямителя с нулевой точкой.
3.1. Собрать схему однополупериодного трехфазного выпрямителя с нулевой точкой в соответствии с рис. 5.
3.2. С помощью осциллографа наблюдать форму сигнала на входе и выходе схемы и измерить уровень постоянной составляющей и амплитуду пульсаций сигнала.
3.3. Выполнить работу соответственно пунктам 1,3 – 1,6.
Собрать схему мостового трехфазного выпрямителя (схема Ларионова) в соответствии с рис 6.
Нулевой провод не подключается.
С помощью осциллографа наблюдать форму сигнала на входе и выходе схемы и измерить уровень постоянной составляющей и амплитуду пульсаций сигнала. Выполнить работу соответственно пунктам 1.3 – 1.6.
ВНИМАНИЕ: После завершения всех измерений отсоединить нулевой провод от общей шины.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
В отчете должны быть представлены:
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
В.Г. Герасимова).–М.:Высш. шк.,1986. 335с.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
|
Зона |
Поз. обозна-чение |
Наименование |
Кол. |
Примечан |
||||
|
СПЕЦИФИКАЦИЯ |
||||||||
|
Лит |
Масса |
|||||||
|
Изм |
№ докум. |
|||||||
|
Разраб. |
||||||||
|
Пров. |
||||||||
|
Лист |
Листов |
|||||||
|
Н.контр |
||||||||
|
Утв. |
СОДЕРЖАНИЕ
Общие положения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Техника безопасности при выполнении лабораторных работ. .4
Лабораторная работа № 1. Исследование цепей постоянного тока с линейными и нелинейными элементами . . . . . . . . . . . . .5
Лабораторная работа № 2. Выпрямители переменного напряжения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Приложения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33