Файл: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (тусур).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 76
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образования
Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Факультет электронной техники
Кафедра ПрЭ
Лабораторная работа № 1
«Исследование однофазных выпрямителей»
по дисциплине “Основы преобразовательной техники”
выполнена по учебному пособию Б. И. Коновалов, В. С. Мишуров. “Основы преобразовательной техники”
Выполнил:
студент ФДО ТУСУР
специальности 11.03.04
Унжаков Е.Н.
Лабораторная работа № 1
«Исследование однофазных выпрямителей»
Цель работы: исследование однофазных выпрямителей с выводом средней точки и мостового на идеализированных моделях при активной нагрузке без фильтра и с Г-образным LC-фильтром.
Программа работы
-
Собрать схему выпрямителя со средней точкой без фильтра, как показано на рис. 3.6. Необходимые параметры взять из табл. 3.1 согласно номеру варианта.
TV VD1 R2
Rd
Рис. 3.6
Выбор варианта
для лабораторных работ осуществляется по общим правилам с использованием следующей формулы:
V= (N× K) div 100,
где V– искомый номер варианта,
N – общее количество вариантов, div – целочисленное деление,
при V= 0 выбирается максимальный вариант,
K– код варианта = 52 (из личного кабинета)
V= (30× 52) div 100 = 15
Таблица 3.1 – Исходные данные к лабораторной работе № 1
Вариант | U1, В | f, Гц | kтр | Id, А | kп вых | Вариант | U1, В | f, Гц | kтр | Id, А | kп вых |
1 | 200 | 400 | 12 | 4 | 0,05 | 16 | 200 | 100 | 11 | 2 | 0,08 |
2 | 150 | 50 | 11 | 6 | 0,06 | 17 | 150 | 200 | 10 | 4 | 0,09 |
3 | 120 | 60 | 10 | 8 | 0,07 | 18 | 120 | 300 | 9 | 6 | 0,1 |
4 | 100 | 100 | 9 | 2 | 0,08 | 19 | 100 | 400 | 8 | 8 | 0,05 |
5 | 170 | 200 | 8 | 4 | 0,09 | 20 | 170 | 50 | 14 | 2 | 0,06 |
6 | 200 | 300 | 14 | 6 | 0,1 | 21 | 200 | 60 | 13 | 4 | 0,07 |
7 | 150 | 400 | 13 | 8 | 0,05 | 22 | 150 | 100 | 12 | 6 | 0,08 |
8 | 120 | 50 | 12 | 2 | 0,06 | 23 | 120 | 200 | 11 | 8 | 0,09 |
9 | 100 | 60 | 11 | 4 | 0,07 | 24 | 100 | 300 | 10 | 2 | 0,1 |
10 | 170 | 100 | 10 | 6 | 0,08 | 25 | 170 | 400 | 9 | 4 | 0,05 |
11 | 200 | 200 | 9 | 8 | 0,09 | 26 | 200 | 50 | 8 | 6 | 0,06 |
12 | 150 | 300 | 8 | 2 | 0,1 | 27 | 150 | 60 | 14 | 8 | 0,07 |
13 | 120 | 400 | 14 | 4 | 0,05 | 28 | 120 | 100 | 13 | 2 | 0,08 |
14 | 100 | 50 | 13 | 6 | 0,06 | 29 | 100 | 200 | 12 | 4 | 0,09 |
15 | 170 | 60 | 12 | 8 | 0,07 | 30 | 170 | 300 | 11 | 6 | 0,1 |
Величина сопротивления нагрузки Rd
соотношений:
рассчитывается из следующих
2
d
U U1 ; U
kтр
0, 9U2 ;
R Ud.
d
Id
R3
Сопротивления резисторов, выполняющих роль шунтов,
0, 01 Ом.
U2 = 170 / 12 = 14,2 В. ; Ud = 0,9 * 14,2 = 12,78 В. ; Rd = 12,78 /8 = 1,6 Ом.
Диоды и трансформатор идеализированные.
R1 R2
Внутренние сопротивления амперметров принимаем равными нулю, внутренние сопротивления вольтметров принимаем равными бесконечности.
-
Экспериментально для схемы на рис. 3.6 с помощью вольтметров и амперметров замерим действующие значения напряжений первичной
и вторичных обмоток трансформатора U1
и U2 ,
среднее значение напря-
жения на нагрузке
Ud, действующие значения токов первичной и вторич-
ных обмоток
I1 и
I2 ,
среднее значение тока нагрузки
Id. В отчете приве-
дем схему с показаниями приборов.
Экспериментально с помощью осциллографа замеряем амплитуду
обратного напряжения на диодах
Umобр
и амплитуду переменной состав-
ляющей выпрямленного напряжения
U(2)m.
За величину U(2)m
приближен-
но можно считать половину полного размаха пульсаций кривой выпрям- ленного напряжения, как показано на рисунке 3.7.
ud
v
Рис. 3.7
Используя экспериментальные данные, составим основные расчет- ные соотношения для исследуемой схемы выпрямителя. Результаты офор- мим в виде табл. 3.2.
Таблица 3.2 – Результаты исследования выпрямителя со средней точкой при активной нагрузке
| U2 Ud | I2 Id | I1 kтр Id | Umобр Ud | kп |
Эксперимент | 1,07 | 0,79 | 1,13 | 3,27 | 0,75 |
Теоретически | 1,1 | 0,785 | 1,11 | 3,14 | 0,67 |
Рис. 3.8 результаты измерений (NI Circuit Design Suite 14.1)
Рис. 3.9 Диаграммы U1, I1
Рис. 3.10 Диаграммы U1(канал В), I1 (канал А)
Р
ис. 3.11 Диаграммы U1(канал В), Ud (канал А)
Рис. 3.12 Диаграммы Ivd2(канал В), Ud (канал А)
Рис. 3.12 Диаграммы Ivd1 (канал В), Ivd2 (канал А)
Теоретические соотношения берем из табл. 3.1 [1].
-
Экспериментально с помощью осциллографа получаем диаграммы
напряжений и токов u1,
ud,
i1 ,
iVD1 ,
iVD2 .
ем u1.
В отчете представляем диаграммы, синхронизировав их с напряжени-
Диаграммы токов снимаются в виде напряжений на низкоомных ре-
зисторах (шунтах)
R1 ,
R2 ,
R3 .
-
Собираем схему выпрямителя со средней точкой с LC-фильтром, как показано на рис. 3.8.
TV VD1 R2
Rd
Рис. 3.8
Параметры схемы оставляем прежними (т. е. из табл. 3.1). Для расчета фильтра используем формулы (6.5–6.7) и пример 2 стр. 145 из [1].
Значение индуктивности сглаживающего дросселя принять пример- но в два раза больше критического значения. В этом случае можно считать, что для выпрямителя нагрузка носит индуктивный характер.
Амплитуда основной (второй, т. к. для рассматриваемой схемы m = 2 )
гармоники переменной составляющей выпрямленного напряжения (напряжения на входе фильтра):
= 12,78 * 0,67 = 8,56 В.
А мплитуда основной гармоники напряжения на выходе фильтра:
= 12,78 * 0,07 = 0,9 В.
Критическое значение индуктивности дросселя: