Описание лабораторного макета

Упрощенная принципиальная схема лабораторной установки приведена на рис. 9. Лабораторный макет помимо исследуемого выпрямителя содержит встроенный мультиметр для измерения тока первичной обмотки трансформатора I₁, тока вторичной обмотки трансформатора I₂, напряжения на вторичной обмотке трансформатора U₂, выпрямленного напряжения до сглаживающего фильтра U_В, напряжения на нагрузке U_Н и тока в цепи нагрузки I_Н. Выбор измеряемой величины и измеряемого параметра (амплитуда, действующее значение, постоянная составляющая) осуществляется соответствующими кнопками, расположенными снизу от дисплея.

Вмакете предусмотрена возможность изменения угла регулирования α (сектор “Угол регулирования”), сопротивления нагрузки выпрямителя (сектор “Нагрузка”), схемы выпрямителя и вида сглаживающего фильтра (сектор “Управление схемой”).

Наличие двух выходов на внешний осциллограф позволяет одновременно наблюдать формы токов и напряжений в различных точках схемы: u₂, i_VS1, i_VD1, i_VD3, u_В, u_Н, i₁, u_VS1. Для исследования взаимосвязи сигналов во времени рекомендуется на один из каналов двухлучевого осциллографа постоянно подавать опорный сигнал (например, напряжение на вторичной обмотке трансформатора) и этим сигналом синхронизировать развертку осциллографа.

Порядок выполнения работы

Ознакомиться со схемой лабораторного макета и с размещением органов управления макетом. Включить лабораторный макет и осциллограф.

1. Исследование двухфазного управляемого выпрямителя с резистивной нагрузкой.

1.1. При номинальной нагрузке (минимальное сопротивление нагрузки) снять регулировочные характеристики выпрямителя, т. е. зависимости постоянной составляющей выпрямленного напряжения U_Н, действующих значений токов первичной I₁ и вторичной I₂ обмоток трансформатора, амплитуды напряжения пульсаций Uп от значения угла регулирования в пределах от α = α_min до α = 180°. Вычислить коэффициент пульсации выпрямленного напряжения kп = Uп /U_Н . Построить графики U_Н, I₁, I₂, kп = f(α)).

1.2. При номинальной нагрузке зарисовать осциллограммы u₂, i_VS1, u_В, u_Н, i₁, u_VS1 при углах регулирования α = α_min и α  60 – 90°.

2. Исследование двухфазного управляемого выпрямителя с резистивно-индуктивной нагрузкой.

2.1. Снять регулировочные характеристики выпрямителя по программе, описанной в п. 1.1. При выполнении эксперимента контролировать по осциллографу ток i_VS1 и определить угол регулирования, при котором ток в нагрузке перестает быть непрерывным.

2.2. При номинальной нагрузке зарисовать осциллограммы u₂, i_VS1, u_В, u_Н, i₁, u_VS1 при углах регулирования α = α_min и α  60°.

3. Исследование двухфазного управляемого выпрямителя при резистивно-индуктивной нагрузке с обратным диодом.

3.1. Снять регулировочные характеристики выпрямителя по программе, описанной в п. 1.1.

3.2. При номинальной нагрузке зарисовать осциллограммы u₂, i_VS1, i_VD3, u_В, u_Н, i₁, u_VS1 при углах регулирования α = 90°, α > 90°.

4. Исследование двухфазного управляемого выпрямителя с вольт-до-бавкой при резистивно-индуктивной нагрузке.

4.1. Снять регулировочные характеристики выпрямителя по программе, описанной в п. 1.1.

4.2. При номинальной нагрузке зарисовать осциллограммы u₂, i_VS1, i_VD1, u_В, u_Н, i₁, u_VS1 при угле регулирования α  60 – 90°.

5. Изменяя сопротивление нагрузки, снять внешние характеристики одного из вариантов (пп.1–4) построения управляемого выпрямителя U_Н = f(I_Н) при углах регулирования α = α_min, α  90°.