6.3. Функциональная схема стенда. Функциональная схема модели стенда, используемого при исследованиях однофазного мостового выпрямителя, приведена на рис.6.4.

Рис. 6.4.Функциональная схема модели стенда, используемого при ис­следовании однофазного мостового выпрямителя.

На функциональной схеме стенда обозначены:

- генератор однофазного переменного напряжения Uг (50Hz),-

-мостовой выпрямитель на четырех полупроводниковых диодах 1N4001,

-емкость фильтра C, включенная параллельно сопротивлениям нагрузки,

-вольтметр V, измеряющий среднее напряжение на входе выпрямителя (Uвых),

-амперметр A, измеряющий среднее значение тока(Iн), протекающего через сопротивление нагрузки (Rcs),

- переключатель сопротивлений нагрузки, позволяющий подключать резисторы нагрузки Rcs=50 Оhm, Rсs= 100 Ohm, Rсs=500 Ohm(при нажатии на клавиатуре ЭВМ цифры «1» включается резистор Rcs=50 Ohm; при нажатии на клавиатуре ЭВМ цифры «2» включается рези­стор Rcs= 100 Ohm; при нажатии на клавиатуре ЭВМ цифры «3» включается сопротивление Rcs=500 Ohm).При замыкании всех трех пнреключателей сопротивление нагрузки равно,33 Ohm.

-осциллограф, на который подаются напряжения с резисторов, имити­рующих нагрузку выпрямителя Rcs=500 Оhm, Rсs= 100 Ohm, Rсs=50 Ohm (черный провод).

На экране осциллографа, также изображенного на рисунке 6.4., показаны форма переменного напряжения Uг, подаваемого от гене­ратора переменного напряжения (красная линия), а также сдвинутая по времени вправо ( для лучшего восприятия) форма напряжения на выходе выпрямителя (в данном случае на резисторе на­грузки Rcs=100 Оhm -синяя линия).В рассматриваемом случае форма выпрямленного напряжения имеет пилообразный вид. Участки увеличения напряжения в интервалах соответствующих заряду конденсатора фильтра (C) сменяются более длительными и более пологими участками уменьшения напряжения на конденсаторе во время его разряд.Моменты перехода с от разряда конденсатора к заряду определются( как уже пояснялось выше)превышение текущим значение переменного напряжения текущего значения напряжения заряда конденсатора. По оси абсцисс отложено время в секундах(s).На осциллограмме по оси абсцисс отложено время, а по оси ординат переменное и выпрямленное напряжения.

6.4. Порядок выполнения лабораторной работы

6.4.1. Ознакомиться с моделью стенда и порядком проведения измерений.

6.4.2. Подготовить исходные материалы для составления отчета по работе. Для чего на отдельных листках бумаги заполнить титульный лист с фамилией. именем и отчеством студента, выполняющего лабораторную работу.

6.4.3. Включить компьютер и открыть файл «Lab.6».

6.4.4. Вычертить с помощью линейки функциональную схему модели вы­прямителя.

6.4.5.ИЗМЕРЕНИЕ НАГРУЗОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЫПРЯМИТЕЛДЯ. Установить величину емкости конденсатора, равной 1000 µF.Установить напряжение генератора, равным Ur=220 В. Записать показания вольтметра (V ) и амперметра (A ) для пяти значе­ний эквивалентного сопротивления нагрузки: Rн=∞ (все три выключа­теля выключены); Rн=500 Оhm;Rн= 100 Ohm; Rн=50 Ohm; Rн= 33 Ohm(все три выключателя замкнуты). Результаты измерений занести в таблицу 6.1.

Таблица 6.1.

Uг	Rcs	Uвых=Ucр	Iн
В	Ohm	B	A
	∞
	500
	100
	50
	33

По результатам измерений (Табл.6.1) построить помощью линейки с соблюдением масштабов нагрузочную характеристику выпрямителя, то есть зависимость среднего выходного напряжения Uвых= Uср от вели­чины тока, протекающего через сопротивление нагрузки ( Iн ):

Uвых= Uср=F ( Iн )

6.4.6.ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ПУЛЬСАЦИЙ ВЫПРЯМ-ЛЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

-Установить значение емкости конденсатора фильтра, равной 100µF.

-Измерить коэффициенты пульсаций напряжения на выходе выпрямителя. Для этого, пользуясь калибровочной шкалой осциллографа, по изображению напряжений на экране определить амплитудные значения переменных составляющих (пульсаций) напряжений на нагрузке:Um= 1/2∙(Uвых. макс.- U вых. мин.) и средние значения выпрямленнных напряжений Uср.= (Uвых. макс.- Um). Измерения провести для четырех значений Rн=33 Оhm, Rн=50 Оhm, Rн= 100 Ohm и Rн=500 Ohm. Рассчитать значения Кп.=Um~/Uср и τ_раз.=С∙Rн. Результаты измерений и расчетов свести в таблицу 6.2.

Таблица 6.2.

Rн	Um~	Uср	Kп	τраз.=С∙Rн .
Оhm,	В	В		mс
Rн=33				3,3
Rн=50				5
Rн=100				10
Rн=500				50

Построить зависимость коэффициента пульсаций (Кп) от величины постоянной времени разряда конденсатора фильтра τ_раз.=С∙Rн с нанесением равномерных масштабных меток на осях координат.

6.5. ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ.

1. Титульный лист с названием университета, факультета, кафедры, курса, специальности, дисциплины, работы и фамилии, имени и отче­ства студента.

2. Цель работы.

3. Структурная схема модели лабораторного стенда, вычерченная с по­мощью линейки.

4. Таблицы 6.1. и 6.2, содержащие результаты измерений и расчетов.

5.Нагрузочная характеристика выпрямителя Uвых=Uср= F(Iн).

6.Зависимость коэффициента пульсаций Кп выпрямленного напряжения от постоянной времени разряда конденсатора фильтра τ_раз.=С∙Rн.

7.Выводы.