3. Описание лабораторной установки

Схема лабораторной установки представлена на рисунок 3.1.

Силовой трансформатор T1 с помощью выключателя SA' под­ключается в сеть с напряжением 220В частотой 50 Гц. С выхода трансформатора переменное напряжение поступает на вход управляе­мого вентильного блока, собранного на вентилях VD6 - VD9. Этим же напряжением питается схема формирователя управляющих им­пульсов, собранная на транзисторе VT1.

Нагрузкой управляемого выпрямителя служит цепочка из последо­вательно соединенных резисторов R7 и R8. С помощью выключате­лей SА2 и SА3 между вентильным блоком и нагрузкой могут включаться следующие типы фильтров: индуктивный, емкостный и ин­дуктивно-емкостный .

Прибор РА служит для измерения постоянной составляющей тока нагрузки, прибор РV - для измерения постоянной составляющей выходного напряжения.

Для снятия временных диаграмм токов и напряжений в исследуе­мой схеме предусмотрены контрольные гнезда XS1 - XS7.

Схема формирователя импульсов управления представляет собой релаксационный генератор, исполненный на однопереходном транзисторе (двухбайтовом диоде), который имеет три вывода: эмиттер, базу 1 и базу 2. Участок между базами Б1 и Б2 имеет характер линейного омического сопротивления. При напряжении на эмиттере, меньшем не­которой максимальной величины U_эmax , переход эмиттер - база Б1 смещен в обратном направлении и транзистор VT1 закрыт. Для включения однопереходного транзистора необходимо выполнение сле­дующих условий: U_э=U_эmax и I_э=I_эmax .

Рассмотрим работу схемы формирователя импульсов управления. При появлении напряжения на стабилитроне VD5, которое одновре­менно играет роль питающего и синхронизирующего напряжения, кон­денсатор C1 начинает заряжаться через резистор R3. Как только напряжение на эмиттере достигнет U_эmax, транзистор VT1 открывается, а конденсатор C1 разряжается через сопротивление R4, с которого снимаются импульсы управления. Когда напряжение на эмиттере достигнет U_э=U_эвыкл. транзистор перестает прово­дить. Далее цикл повторяется.

Резистор R2 защищает однопереходный транзистор от перенапря­жения и стабилизирует его работу при колебаниях температуры окру­жающей среды.

Так как постоянная времени заряда зависит от величины сопро­тивления резистора R3, то, изменяя его величину, можно регули­ровать время появления импульсов управления на выходе схемы форми­рователя по отношении к напряжению на аноде тиристоров в вентильном блоке.

4. Порядок выполнения работы

4.1. Изучить принцип работы исследуемого управляемого выпрямителя по схеме на макете установки. Ознакомиться с органами управления макетом.

4.2.Включить тумблер SA1 и исследовать зависимости U₀(α) и Р₀(α) для R_н=700Ом при отсутствии фильтрующих элементов. Для этого необходимо включить тумблер SA2, отключить тумблер SА3 и изменять угол регулирования с помощью переменного резис­тора R3.

Экспериментальные и расчетные данные занести в табл.4.1. Зарисовать осциллограммы токов и напряжений в различных цепях схе­мы при α=45° и α=135°. Для этого необходимо щуп "вход" контрольного осциллографа поочередно подключить к гнездам XS1-XS2, XS3-XS4, XS3-XS5, XS6-XS7.

Таблица 4.1

α [град]
I0 [мА]
U0 [В]
P0 [Вт]

4.3. Снять внешнюю характеристику U₀ (I₀) выпрямителя при отключенных фильтрующих элементах для углов регулирования α= 45° и α=135°. Экспериментальные данные занести в табл.4.2.

Таблица 4.2

α= 45°	I0 [мА]
	U0 [В]
α=135°	I0 [мА]
	U0 [В]

4.4.Путем отключения тумблера SA2 включить в цепь нагрузки индуктивный фильтр. Произвести измерения, указанные в пункте 4.2. Результаты занести в таблицу, аналогичную табл.4.1. Зарисовать осциллограммы токов и напряжений на гнездах XS3-XS5, XS6-XS7. Осциллограммы снимать для углов регулирования α= 45° и α=135° при сопротивлении нагрузки R_н=1000 Ом и R_н=500 Ом.

4.5.При включенном индуктивном фильтре произвести измерения, указанные в пункте 4.3. Результаты занести в таблицу, аналогичную по форме табл.4.2.

4.6.Включением тумблера SA3 при выключенном тумблере SA2 сформировать индуктивно-емкостный фильтр. Произвести измере­ния и снять осциллограммы, указанные в пункте 4.2. Результаты за­нести в таблицу, аналогичную по форме табл.4.1.

4.7.Снять внешнюю характеристику U₀ (I₀) выпрямителя при действии индуктивно-емкостного фильтра. Результаты занести в таб­лицу, аналогичную по форме табл.4.2.

4.8.С помощью осциллографа измерить коэффициент пульсаций на выходе выпрямителя при R_н=700Ом и включенном индуктивно-емкостном фильтре для двух значений угла регулирования α= 45° и α=135°.