Файл: Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (тусур).docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 293
Скачиваний: 11
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.
«Исследование однофазных выпрямителей»
Цель работы: исследование однофазных выпрямителей с выводомсредней точки и мостового на идеализированных моделях при активнойнагрузкебез фильтра и сГ-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.
длялабораторныхработосуществляетсяпообщимправиламсиспользованием следующейформулы:V= (N×K)div 100,где V–искомыйномерварианта,N – общее количество вариантов,div –целочисленноеделение,приV=0выбираетсямаксимальныйвариант,K–кодварианта = 52 (из личного кабинета)V= (30×52)div 100 = 15Таблица3.1–Исходныеданныеклабораторнойработе№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.
udv
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. 3.12 Диаграммы Ivd1 (канал В), Ivd2 (канал А)Теоретическиесоотношенияберемизтабл.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
RdРис. 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.