Обработка результатов измерений и оформление отчёта
Составьте для процессов заряда и разряда конденсатора соответственно две схемы замещения изученной цепи. Диоды VD1-VD4 при этом замените идеальными ключами. На схеме укажите контуры протекания тока для положительных и отрицательных полупериодов ЭДС.
По результатам измерений в пп. 2–4 изобразите эпюры напряжений uC(t) на одном графике. Сравните характер изменения напряжения uC(t) при различных значениях ёмкости С.
Объясните влияние ёмкости и частоты на характер напряжения uC(t).
Объясните особенность осциллограммы напряжения в нагрузке при отключенном диоде (по результатам измерений в п. 6).
Контрольные вопросы
Опишите влияние ёмкости конденсатора С и частоты f гармонического воздействия на характер изменения напряжения uC(t).
Поясните роль диодов в изученной цепи.
Опишите принцип действия мостового выпрямителя.
Предложите способы уменьшения «амплитуды» пульсаций напряжения в нагрузке.
Объясните характер изменения напряжения uR(t) на резисторе R при отключенном конденсаторе C.
Сравните мостовой и однополупериодный выпрямители. Укажите достоинства и недостатки каждого из этих выпрямителей.
Лабораторная работа № 12 трёхфазный выпрямитель с нулевой точкой
Цель работы: изучение схемы и принципа действия трёхфазного выпрямителя.
Краткие теоретические сведения
Трёхфазные схемы выпрямителей используют для питания мощных устройств (зарядные устройства аккумуляторных батарей, сварочные агрегаты).
Наиболее распространены трёхфазные выпрямители по схеме Миткевича В. Ф. (на трёх диодах с нулевой точкой), предложенной в 1901 г., и по схеме Ларионова А. Н. (три полумоста на шести диодах), предложенной в 1924 г. Реже используются трёхфазные выпрямители по схемам «три параллельных моста» (на двенадцати диодах), «три последовательных моста» (на двенадцати диодах) и многие другие, которые по некоторым параметрам превосходят выпрямители Миткевича и Ларионова.
В этой лабораторной работе Вы изучите работу трёхфазного выпрямителя Миткевича, схема которого дана на рис. 9.
Рис. 9. Схема трёхфазного выпрямителя
Цепь находится под воздействием трёхфазной источника. Нагрузкой выпрямителя является параллельное соединение резистора R и конденсатора С. На схеме указаны пунктирными линиями контуры, по которым протекает ток каждой фазы. Примерные эпюры напряжений источника и нагрузки uRС(t) приведены на рис. 10.
Рис. 10. Эпюры ЭДС и напряжения на нагрузке uR(t) без конденсатора C:
Напряжение на выходе выпрямителя в любой момент времени равно напряжению той фазы, в которой диод открыт. Коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения составляет 0,25, тогда как у однофазного двухполупериодного выпрямителя этот коэффициент равен 0,67. Частота пульсаций в трехфазном выпрямителе в три раза выше частоты питающей сети. В трехфазном выпрямителе с нулевым выводом каждая фаза работает один раз за период в течение трети периода. Ток в работающей фазе равен току нагрузки. Обратное напряжение на закрытых диодах равно линейному. Максимальное обратное напряжение на диодах примерно в 2 раза превышает постоянную составляющую выпрямленного напряжения. Недостатком схемы является подмагничивание сердечника трансформатора постоянной составляющей тока нагрузки.