2.3. Оформление отчетов по лабораторным работам

В отчете должна быть сформулирована цель проведенной работы и представлены следующие материалы:

1) схемы экспериментов;

2) предварительное домашнее задание;

3) рассчитанные характеристики и подтверждающие их экспериментальные характеристики, построенные в одних осях координат;

4) сравнительные таблицы экспериментальных и расчетных данных;

5) все остальные экспериментальные характеристики;

6) обработанные осциллограммы;

7) выводы (анализ экспериментальных данных, вида кривых, причин

погрешностей и т. д.).

Отчет оформляется чернилами или шариковой ручкой. Схемы вычерчиваются карандашом. Графики строятся на листах миллиметровой бумаги карандашом и вклеиваются в отчет. Отчет может быть напечатан на принтере.

Опытные точки могут иметь разброс. Экспериментальные кривые проводят плавно, максимально приближая к экспериментальным точкам. На графиках приводят название, обозначают, к какому опыту они относятся, и указывают постоянные величины, определяющие условия опыта. На осях координат надо обязательно указать, какая величина по ним отложена, в каких единицах она измеряется, и нанести деления. Цена деления должна быть удобной для работы.

Пример обработки осциллограммы приведен на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Пример обработки осциллограмм

3. Лабораторная работа № 1.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ОДНОПОЛУПЕРИОДНОГО НЕУПРАВЛЯЕМОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Цель работы: исследование электромагнитных процессов и основных соотношений в простейшем неуправляемом выпрямителе, выполненном по однофазной однополупериодной схеме при работе на активную нагрузку.

3.1. Описание лабораторной установки

При выполнении работы используются следующие модули: «Диоды», «Миллиамперметры», «Вольтметры», «Измеритель мощности», а также двухканальный осциллограф.

Лицевая панель модуля «Диоды» представлена на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Лицевая панель модуля «Диоды»

На лицевой панели приведена мнемосхема и установлены коммутирующие и регулирующие элементы. На мнемосхеме изображены: выпрямительный диод VD1, диод Шоттки VD2, светодиод VD3, стабилитрон VD4 (VD3 и VD4 в работе не используются). Потенциометр RP1 служит для изменения подаваемого напряжения. Резисторы Rн = 150 Ом и Rб = 1,1 кОм используются в качестве сопротивлений нагрузки. Переключатель SA1 в данной работе применяется для включения переменного напряжения, а также для выключения питания модуля. Шунт Rш = 10 Ом служит для измерения сигнала, пропорционального току через вентиль. На передней панели размещены также гнезда для осуществления внешних соединений (X1 – X15). На мнемосхеме не показан силовой трансформатор на входе, от вторичной обмотки которого через потенциометр RP1 подается регулируемое переменное напряжение U2. Для подачи напряжения на модуль необходимо включить автоматический выключатель QF1 «Модуля питания стенда».

3.2. Задание и методические указания

1. Предварительное домашнее задание:

а) изучить темы курса «Однофазные выпрямители», «Энергетические

показатели» и содержание данной работы, быть готовым ответить на все

контрольные вопросы;

б) построить в масштабе временные диаграммы для однофазного однополупериодного неуправляемого выпрямителя: переменное синусоидальное напряжение u₂, выпрямленное напряжение u_d, анодный ток i_a и напряжение на вентиле (анодное напряжение) u_a . Действующее значение U2 переменного напряжения взять из таблицы вариантов. Вентиль считать идеальным;

в) определить основные напряжения и токи для однофазного неуправляемого

выпрямителя.

Среднее значение идеального выпрямленного напряжения

где U_2m – амплитуда напряжения на вторичной стороне трансформатора

Амплитуда выпрямленного напряжения

Среднее значение выпрямленного тока

(*)

где R_d – активное сопротивление нагрузки на стороне выпрямленного напряжения. Оно равно R_Н или R_б.

Среднее и амплитудное значение анодного тока

Действующее значение анодного тока

Амплитуда обратного напряжения на вентиле

г) построить внешнюю характеристику по двум значениям тока Id, пределяемым сопротивлениями нагрузки Rd (150 Ом и 1100 Ом) по формуле (4)

.

Здесь U₀ и r_д – пороговое напряжение и дифференциальное сопротивление вентиля; r_a – активное сопротивление обмоток трансформатора, приведенное к вторичной стороне (внутреннее активное сопротивление источника питания);

д) определить потери в вентиле