33

Лабораторна робота № 7.3

ДОСЛІДЖЕННЯ ОДНОФАЗНИХ НЕКЕРОВАНИХ І КЕРОВАНИХ ВИПРЯМЛЯЧІВ ТА ЗГЛАДЖУВАЛЬНИХ ФІЛЬТРІВ

Мета роботи – вивчення принципу роботи і характеристик однофазних керованих і некерованих випрямлячів при роботі із згладжувальними фільтрами та без них.

ДОМАШНЯ ПІДГОТОВКА:

• вивчити §4.2 по роботі [1]. Можна такожвивчити ціпитання за іншим навчальним посібником.

• ознайомитися з цим керівництвом;

• підготувати бланк звіту про лабораторну роботу;

• з табл.1 вибрати для свого варіанту параметри схем, що досліджуються, а саме:

• U₁ - діюче значення напруги джерела;

• R_н – опір навантаження;

• L - величина індуктивності згладжувального фільтра;

• С- величина ємності конденсатора згладжувального фільтра;

• - коефіцієнт трансформації трансформатора.

• Згідно з варіантом завдання (таблиця 1) обчислити середні значення випрямленої напруги і струму при роботі некерованого випрямляча без фільтрів, а також амплітудне значення вторинної напруги трансформатора. Результати розрахунків записати в таблицю 1 бланку звіту.

Таблиця1

Вхідні дані для виконання роботи.

Варіант	U1, В	nm	Rн, Ом	L, mГн	C, мкФ
1	120	4	10	100	5000
2	240	6	20	100	5000
3	360	6	15	100	5000
4	150	5	15	100	5000
5	160	3	20	100	5000
6	48	2	10	100	5000
7	220	4	15	100	5000
8	220	5	15	100	5000
9	60	2	15	100	5000
10	160	4	20	100	5000

Аудиторна робота порядок виконання роботи

I-частина Дослідження роботи некерованого випрямляча з згладжувальними фiльтрами та без них

1.1. Запустити програму ЕWB (на «Робочому столі» знаходиться ярлик цієї програми з ім'ям Wewb). Відкрити файл C/Электроника/ЛР7.3/лр7.3-1». Зберегти його у папці «Мои документы»/Группа/ЛР7.3-1.

1.2. Ознайомитися з елементами кола, що досліджується (рис. 1).

Р ис.1. Схема некерованого випрямляча

PV1 - вольтметр призначений для вимірювання діючого значення напруги у вторинному колі трансформатора (між точками «а»-«n» або «b»-«n»);

PV2 - вольтметр призначений для вимірювання середнього значення випрямленної напруги;

РА - амперметр, що використовується для вимірювання середнього значення випрямленного струму навантаження;

Rn – навантаження;

Ln – індуктивність фільтра, що вмикається послідовно з навантаженням;

C – ємнісний фільтр, що вмикається паралельно навантаженню;

SA1, SA2, SA3 – вимикачі, що використовуються для зміни режиму роботи кола.

1.3. Згідно з варіантом встановити параметри всіх елементів схеми.

Вказівки! Коефіціент трансформації встановлюється як в роботі 7.2.

1.4. Робота схеми випрямляча без фільтру:

а) поставити SA1 в розімкнене положення, а SA2 і SA3 в замкнене;

Осцилограф підключити для спостереження осцилограми напруги на навантаженні Rn, яка пропорційна струму навантаження (точка С- відносно спільної GND):

б) запустити процес моделювання схеми, натиснувши на вимикач у правому верхньому куті вікна програми, на час біля 5-6 сек. (контролювати його в рядку стану знизу вікна програми). Зробити паузу в роботі схеми, натиснувши на кнопку «Pause» в правому верхньому куті вікна програми.

Показання приладів PV2 і PA записати в таблицю 2 бланку звіту.

в) осцилограми напруг скопіювати в бланк звіту. Для цього в меню Edit вибрати команду Copy as Bitmap і виділити екран осцилографа (без панелі керування). Після цього відкрити файл звіту (запустити програму Microsoft Word відкрити файл С/«Мои документы»/«Электроника»/лр7.3-1отч») і в потрібне місце (рис. 2) з буферу обміну вставити осцилограму напруг, або перекреслити олівцем у масштабі ці осцилограмі на чорнетку. Поряд з осцилограмою для кожного значення напруги виписати значення масштабу (V/Div).

1.5. Робота схеми з ємнісним фільтром (Rn-C):

а) поставити SA1 в замкнений стан (SA2 залишається замкнут);

Осцилограф підключити для спостереження осцилограм:

• канал А ((чорний колір) –випрямлена напруга кола U (точка с);

• канал В ((червоний колір) - напруга, вторинної обмотки трансформатора (точка а).

б) запустити процес моделювання. Показання приладів записати в рядок 1 таблиці 3 бланку звіту.

в) в бланк звіту скопіювати осцилограми напруг (рис. 3а);

г) змінюючи значення ємності конденсатору фільтру провести вимірювання, значення внести в таблицю 2 бланку звіту;

д) в бланк звіту (рис. 3.б) скопіювати осцилограму напруг для мінімального значення ємності;

е) встановити значення ємності у первісний стан, вимкнути навантаження (режим холостого ходу) SA3 розімкнутий (SA1 та SA2 замкнені). Запустити процес моделювання. Показання приладів занести в останній рядок таблиці 3 бланку звіту. Скопіювати осцилограму напруг для цього випадку (рис. 3.в). Поряд з осцилограмою виписати значення масштабу відповідної напруги (V/Div).

1.6. Робота схеми з індуктивним фільтром:

а) поставити вимикачі SA1 і SA2 в розімкненний стан, а SA3 в замкненний;

Осцилограф підключити для спостереження осцилограм:

• канал А ((чорний колір) – випрямлена напруга кола U (точка с);

• канал В ((червоний колір) – напруга (струм)на навантаженні (точка d).

б) запустити процес моделювання, показання приладів записати в табл.4 бланку звіту.

в) в бланк звіту скопіювати осцилограми напруг (рис. 4). Поряд з осцилограмами виписати відповідні значення масштабу (V/Div).

II-частина. Дослідження роботи керованого випрямляча.

2.1. Відкрити файл C/Электроника/ЛР7.3/лр7.3-2». Зберегти його у папці «Мои документы»/Группа/ЛР7.3-2.

Р ис.2 Схема керованого випрямляча

2.2. Ознайомитись зі схемою кола, що досліджується (рис.2) Звернути увагу на схожість і відмінності між схемами некерованих і керованих випрямлячів.

В даній схемі є:

• блок системи імпульсно-фазового керування SIFU, що формує імпульси керування тиристорами. Фаза імпульсів –кут α задається напругою керування на вході;

• регулювання напруги керування і відповідно куту відкриття тиристорів  здійснюється за допомогою потенціометру REG, положення движка задається клавішею [R]-зменшення, клавішами [Shift+R]-збільшення.

• PV1 – вольтметр, що вимірює напругу вторинної обмотки трансформатора,

• PV2 – вольтметр, що вимірює середнє значення випрямленої напруги на навантаженні.

2.3. Встановити параметри всіх елементів, згідно з варіантом (U₂, R_н).

2.4. Ввімкнути схему і змінюючи положення движку REG переконатися, що 100% значенню REG відповідає α =180⁰, 75% - α=135⁰, 50% - α=90⁰, 25% - α=45⁰, 0% - α=0⁰. Підключити осцилограф (канал В) – для спостередження імпульсів керування тиристору VS1 (точка Y1) відносно змінної напруги вторинної обмотки трансформатору (канал А-точка а).

2.5. Зняти регульовочну характеристику керованого випрямляча: залежність U_н (α).Осцилограф підключити для спостереження осцилограми напруги навантаження (точка d).

2.6. Результати вимірювання записати в таблицю 5 бланку звіту.

Для кожного із значень кута регулювання зняти осцилограму миттєвої напруги на навантаженні. Осцилограми перенести на рис. 6 а, б, в, г, д відповідно. Поряд з осцилограмою виписати значення масштабу (V/Div)