Однофазні випростувачі змінного струму. Лабораторна робота з Інші. Робота № 524202

Перехід до торгівельного партнера Binance

Однофазні випростувачі змінного струму

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

РТ

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2012

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Інші

Група:

ВП

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУНАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА» ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №302 «Однофазні випростувачі змінного струму» Львів – 2012 р. Мета роботи: Дослідження схем однофазних випростувачів змінного струму в постійний та впливу згладжу вальних фільтрів на форму випростаної напруги. Теоретичні пояснення Випростувач перетворює енергію джерела змінного струму в енергію постійного струму. Процес випостування ґрунтується на властивості діода переходити у відкритий стан у випадку прикладення до нього прямої напруги (+ до анода, - до катода) і повертатися у закритий стан при зворотній полярності напруги. Ця властивість діода підтверджується його ВАХ. Для якісного аналізу роботи випростувачів зручно використовувати ВАХ ідеалізованого діода. На виході будь-якого випростувала напруга,крім постійної складової,має змінну складову. Для згладжування пульсацій випростаної напруги використовують фільтри. Електричну схему однопівперіодного випростувала показано на рис 2,а. Вона складається з трансформатора Т,який перетворює змінну напругу однієї величини в напругу іншої величини при сталій частоті,та напівпровідникового діода VD. До вихідних затискачів підєднано навантаження з опором Rн. На рис.2,б подано часові діаграми вихіднох напруги трансформатора u2,випростаної напруги u2 та струму id в навантаженні. Середнє значення випростаної напруги Ud становить: Коефіцієнт пульсацій за основною гармонікою де Udm=Udm/2 – амплітудне значення основної гармоніки випростаного струму. Струм діода дорівнює випростаному струму Iv=Id,а максимальне значення зворотної напруги Uзв.макс=U2m. Значного зменшення рівня пульсацій випростаного струму(до величини Kn=0,67)досягають застосуванням схем двопівперіодного випростування – мостової та схеми х нульовим виводом. Схему двопівперіодного випростувала з нульовим виводом показано на рисунку 3. Вторинна обмотка трансформатора такого випростувала складається з двох однакових частин з напругами U21m=U22m=U2m/2/ У випадку додатної півсинусоїди прикладеної напруги u2 струм проходить через діод VD1 та навантаження Rн,діод VD2 при цьому закритий,зворотна напруга на ньому становить U21m+U22m=U2m У випадку відємної пів синусоїдної прикладеної напруги струм проходить через діод VD2 і навантаження Rн. Часові діаграми напруг та струмів показано на рис 3,б. Середнє значення випростаної напруги в схемі з нульовим виводом становить Оскільки струм через будь-який з діодів проходить півперіоду,тому Iv=Id/2/Коефіцієнт пульсацій дорівнює за основною гармонікою Kn=0,67. Недоліком такої схеми є використання спеціального трансформатора і те,що струм вторинної обмотки несинусоїдний. Це призводить до додаткових втрат в трансформаторі. Найчастіше застосованим є випростувач за мостовою схемою рис.4,а. Коли на вихідних затискачах трансформатора – додатна півсинусоїда синусоїдної напруги u2,струм проходить через діод VD2,навантаження Rн та діод VD4; у випадку відємної півсинусоїди напруги u2 – струм проходить через діод VD2,навантаження Rн та діод VD3. Тобто у випадку обох пів синусоїд прикладеної напруги струм в навантаженні проходить в одному напрямку. Середнє значення випростаної напруги Ud становить а коефіцієнт пульсацій дорівнює Kn=0,67. Струм діода становить Iv=Id/2 і максимальне значення напруги на ньому Uзв.макс=U2m. Часові діаграми напруг та струмів показано на рис.4,б Для згладжування пульсацій випростаного струму застосовують ємнісні «С»,індуктивні «L» та індуктивного-ємнісні «LC» фільтри. Призначення фільтра – зниження рівня пульсацій випростаного струму. Фільтр типу вмикається паралельно до навантаження і його опір для змінної складової струму значно менший за опір навантаження рис.5,а. Індуктивний фільтр «L» вмикається послідовно з навантаженням і його опір змінній складовій випростаного струму значно більший за опір навантаження рис.5,б. Ефективність роботи фільтра оцінюється за коефіцієнтом згладжування q,який дорівнює відношенню коефіцієнтів пульсації на вході Кп.вх і виході Kп.вих фільтра: Для фільтра типу «С» коефіцієнт пульсацій на виході Для фільтра типу «L» коефіцієнт згладжування Для фільтра типу «LC» (Г-подібний фільтр,рис.5,в)коефіцієнт згладжування Опис лабораторного макета На рис.6(блок №61)показано схему лабораторного макета Перемикачі S1,S2 призначені для дослідження роботи відповідних схем випростувачів: S1 розімкнений,S2 у верхньому положенні – однопівперіодної схеми;S1 замкнений,S2 у верхньому положенні – схеми з нульовим виводом;S2 у нижньому положенні – мостової схеми. Перемикачі S3,S4 призначені для дослідження схем випростувачів з фільтрами.S3 замкнений,S4 розімкнений – без фільтра; S3 розімкнений,S4 розімкнений з L-фільтром;S3 замкнений,S4 замкнений – з С фільтром; S3 розімкнений,S4 замкнений – з LC-фільтром. На схемі макета виведено клеми для вимірювання напруг згідно з табл.1. Між затискачем «┴» і «2» - напруга U2 для однопівперідної схеми та двопівперіодної схеми з нульовим виводом. Між затискачами «3» і «4» - напруга U2 для мостової схеми випростувала. Між затискачами «┴» і «5» - випростана напруга Ud. Між затискачами «┴» і «6» - напруга навантаження Uн. Послідовність виконання роботи 2.1. Ознайомитись з обладнанням лабораторного стенда. 2.2. Подати до лабораторного макету напругу від джерела живлення ~30В. 2.3. Встановити перемикач S1 – в положення розімкнений,перемикач S2 – у верхнє положення; перемикач S3- в положення замкнений,перемикач S4- а положення розімкнений. 2.4. Дослідити схему однопівперіодного випростувача без фільтра: а) Виміряти вольтметром в режимі вимірювання змінної напруги ~U діючі значення первинної та вторинної напруг трансформатора; б) Виміряти вольтметром в режимі вимірювання постійної напруги ~U середнє значення випростаної напруги; в) зарисувати з екрана осцилографа часові діаграми вхідної та вихідної напруг трансформатора та випростаної напруги з дотриманням масштабів і часової синхронізації. 2.5. Дослідити роботу однопівперіодного випростувала з фільтрами: а) за допомогою перемикачів S3(замкнений), S4(замкнений) підєднати паралельно до навантаження ємнісний фільтр C; б) виміряти вольтметром в режимі вимірювання постійної напруги напругу на навантаженні; в) зарисувати з екрана осцилографа часову діаграму напруги на навантаженні; г) увімкнути L-фільтр(перемикач S3 розімкнений,S4 - розімкнений) і повторювати п.п 2.5,б та 2.5,в. 2.6. Увімкнути схему двопівперіодного випростувала з нульовим виводом(перемикач S1 замкнений,S2 - у верхньому положенні) і дослідити її згідно з п.п.2.3.та 2.5. 2.7. Дослідити мостову схему випростувала(перемикач S2 – нижньому положенні) згідно з п.п2.4 та 2.5. 2.8. За допомогою мультиметра виміряти опір резистора навантаження. Результати проведених експериментів записати в таблицю. Результати досліджень Схема випросту- вача Фільтр Вимірювання Обчислення U1,В U2,В Ud,В Uн,В Iн,А Pн,Вт Kтр Kп=/ Однопів- періодна Без фільтра C-фільтр L-фільтр Двопівпе- ріодна з нульовим виводом Без фільтра C-фільтр L-фільтр Мостова Без фільтра C-фільтр L-фільтр Оброблення результатів та оформлення звіту 4.1. На зарисованих з екрана осцилографа часових діаграмах випростаних напруг провести штрихову лінію,яка відображає його постійну складову. 4.2. На підставі проведених експериментів обчислити коефіцієнти пульсації для кожного схем випростувача. 4.3. Звіт повинен містити схеми досліджуваних випростуваячів,результати обчислень та часові діаграми напруг u2,uн.

Лабораторна робота Інші

iryna.romanyak

23.05.2013 21:05-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись