Экспериментальная часть.

Задание. Исследовать свойства мостового выпрямителя с помощью осциллографа и мультиметра, либо с помощью виртуальных приборов.

Порядок выполнения эксперимента.

1. Соберите цепь согласно схеме (рис. 1.3.2) без сглаживающего фильтра. На схеме V0 и V1  входы коннектора. При сборке схемы обратите внимание на полярность электролитического конденсатора.

2. Включите виртуальные приборы V0 и V1 и осциллограф. Подключите два любых входа осциллографа к каналам V0 и V1. Установите развертку 5 мС/дел.

3. Перенесите на график (рис. 1.3.3) осциллограммы входного U_вх и выходного U_вых напряжений.

4. Сделайте измерения и запишите в табл. 1.3.1. значения: U_вх  действующее, U_d  среднее, , m = f_пульс / f_вх.

5. Рассчитайте и запишите в табл. 1.3.1 коэффициенты U_d / U_вх и k_пульс.

6. Параллельно нагрузочному резистору R_н подключите сглаживающие конденсаторы C с емкостями, указанными в табл. 1.3.1, повторите измерения и дорисуйте графики выпрямленного напряжения на рис.1.3.3.

Рис. 1.3.2. Схема мостового выпрямителя без сглаживающего фильтра

Рис. 1.3.3. Осциллограммы входного U_вх и выходного U_вых напряжений

Таблица 1.3.1 – Экспериментальные данные

C, мкФ	0	1	10	100
Uвх, В
Ud, B
, В
m
Ud / Uвх
kпульс

Примечание: в стенде без компьютера все измерения можно проделать с помощью мультиметров и электронного осциллографа.

Вопрос 1: Почему максимальное значение выпрямленного напряжения U_dmax не совпадает с амплитудой входного напряжения?

Вопрос 2: Что произойдет при изменении полярности диода в цепи (рис. 1.3.2)?

Вопрос 3: Каково обратное напряжение диода в схеме с ёмкостным фильтром?

Вопрос 4: Какое действие оказывает сглаживающий конденсатор на амплитуду пульсаций напряжения?

1.4. Неуправляемый выпрямитель трехфазного тока

Общие сведения. Потребители большой мощности питаются выпрямленным трехфазным переменным током. Несколько большая в сравнении с однофазным выпрямителем стоимость трехфазного выпрямителя многократно окупается за счет более простого сглаживания выходного напряжения.

В описанных ниже экспериментах используется источник трехфазного переменного напряжения.

Экспериментальная часть.

Задание. Выпрямить выходное напряжение трехфазного источника посредством сначала трехфазного выпрямителя с нулевым выводом, а затем трехфазного мостового выпрямителя (так называемая схема Ларионова). Измерить и исследовать параметры обоих выпрямителей и сравнить с параметрами однофазных выпрямителей.

Порядок выполнения эксперимента

1. Соберите цепь трехфазного выпрямителя с нулевым выводом согласно схеме (рис.1.4.1) и подайте на ее вход переменное трехфазное напряжение 7 В, 50 Гц. На схеме V0 и V1 – входы коннектора. При сборке схемы обратите внимание на полярность электролитического конденсатора. В первом опыте С = 0 (конденсатор отсутствует).

Рис.1.4.1. Схема трехфазного выпрямителя с нулевым выводом

2. Включите виртуальные приборы V0 и V1 и осциллограф. Подключите два любых входа осциллографа к каналам V0 и V1. Установите развертку 5 мС/дел.

3. Перенесите на график (рис. 1.4.2) осциллограммы входного и выходного напряжений.

4. Сделайте измерения и запишите в табл. 1.4.1. значения: U_вх – действующее, U_d – среднее, , m = f_пульс / f_вх.

5. Рассчитайте и запишите в табл. 1.4.1 коэффициенты U_d / U_вх и k_пульс.

6. Параллельно нагрузочному резистору R_н подключите сглаживающие конденсаторы C с емкостями, указанными в табл. 1.4.1, повторите измерения и дорисуйте графики выпрямленного напряжения на рис.1.4.2.

Рис. 1.4.2. Осциллограммы входного U_вх и выходного U_вых напряжений

Таблица 1.4.1 – Экспериментальные данные

C, мкФ	0	1	10			100
Uвх, В
Ud, B
, В
m
Ud / Uвх
kпульс

7. Теперь соберите цепь трехфазного мостового выпрямителя согласно схеме (рис. 1.4.3) и повторите все измерения, выполненные для трехфазного выпрямителя с нулевым входом. Результаты представьте в табл. 1.4.1. и на рис. 1.4.4.

Рис. 1.4.3. Схема трехфазного выпрямителя

Рис. 1.4.4. Осциллограммы входного U_вх и выходного U_вых напряжений

Примечание: в стенде без компьютера все измерения можно проделать с помощью мультиметров и электронного осциллографа.

Вопрос 1: Какова частота пульсаций выходного напряжения u_вых трехфазного выпрямителя с нулевым выводом?

Вопрос 2: Каково отношение выходного напряжения постоянного тока U_вых к действующему значению входного напряжения переменного тока U_вх в трехфазном выпрямителе с нулевым выводом?

Вопрос 3: Какова частота пульсаций выходного напряжения u_пульс в трехфазном мостовом выпрямителе?

Вопрос 4: Каково отношение напряжения постоянного тока U_вых к действующему значению входного напряжения переменного тока U_ВХ в трехфазном мостовом выпрямителе?