Теоретичні відомості

Для живлення навантажень середньої і великої потужності використовують трифазні випрямні схеми, які мають порівняно з однофазними ряд переваг:

- краще використовуються вентилі за струмом;

- суттєво нижчий коефіцієнт пульсацій;

- ефективне використання габаритної потужності трансформатора;

- більш ефективне використання зглажуючих фільтрів.

До мережі трифазні випрямлячі підмикаються через трифазні трансформатори, обмотки яких вмикаються зіркою або трикутником. Існують два типи схем трифазних випрямлячів: однопівперіодна – схема Міткевича; двопівперіодна мостова – схема Ларіонова.

Однопівнеріодна схема трьохфазного випрямляча з часовими діаграмами зображена на рис. 6.1. Ця схема складається із трифазного трансформатора ТV, випрямних діодів VD₁…VD₃ та навантаження R_н, яке вмикається між спільним виводом вторинних обмоток трансформатора (нульовим виводом) та спільною точкою з’єднання випрямних діодів. Фактично ця схема являє собою три однофазних однопівперіодних випрямляча, увімкнених паралельно. Тому первинні обмотки трансформатора можуть з’єднуватися як зіркою, а вторинні – лише зіркою.

Випрямні діоди працюють по черзі. За період напруги живлення кожен діод знаходиться у провідному стані третину періоду, причому проводить той діод, до анода якого на даний момент прикладена найбільш позитивна фазна напруга.

Рис. 6.1. Однопівнеріодна схема трьохфазного випрямляча з часовими діаграмами

Випрямлений струм у навантажувальному резисторі R_н, дорівнює сумі випрямлених струмів кожної з фаз:

i_н = i_a + i_b + i_c.

Частота пульсації випрямленої напруги в три рази перевищує частоту мережі. Максимальна зворотна напруга на діоді дорівнює амплітуді лінійної напруги, тобто:

. (6.1)

Постійна складова випрямленої напруги:

. (6.2)

Максимальний струм діода:

. (6.3)

Форма струму у вторинній обмотці трансформатора збігається з формою струму, який протікає через діод. Струм у первинній обмотці має ту ж форму, але без постійної складової.

Коефіцієнт пульсації дорівнює К_п = 0,25.

Основним недоліком цієї схеми є наявність потоку змушеного намагнічування трансформатора, який спотворю-ється некомпенсованою постійною складовою, що протікає у вторинній обмотці.

Завдання на проведення лабораторної роботи

1 Проекспериментувати роботу однопівнеріодної схеми трьохфазного випрямляча.

2. Визначити коефіцієнт пульсацій випрямляча.

3. Проаналізувати отримані результати і зробити висновки.

Обладнання робочого місця:

1. Універсальний лабораторний стенд (УЛС).

2. Амперметр, вольтметр.

3. Осцилограф.

4. З’єднувальні провідники.

.

Рис. 6.2. Фрагмент однопівнеріодної схеми трьохфазного випрямляча (Рис.1)

Порядок виконання роботи:

1. Вивчити порядок підготовки до вимірювань стенда УЛС, приладів та осцилографа до роботи в режимах проведення експерименту.

2. Перевірити працездатність приладів та підготувати їх до роботи.

3. Ознайомитись з універсальною лабораторною установкою (УЛС) та на ній розташованих джерела живлення (Рис.1), з елементами активного навантаження R_н – див. рис. 6.2.

4. Напругу з випрямляча знімаємо з клем Х5 та Х6 і при потребі до цих клем можна додавати, за допомогою з’єднувальних провідників, інше навантаження.

5. Схема з’єднань повинна відповідати рис.6.1.

6. За допомогою вольтметрів та амперметрів проводимо вимірювання:

• постійної (випрямленої) напруги на клемах (Рис. 1) Х5 та Х6 – з вмонтованим навантаженням та додатковим;

• змінних напруг на кожній з фаз без навантаження та з навантаженням.

• виміряти струм у розриві додаткового навантаження;

• проаналізувати (за допомогою осцилографа) часові схеми випрямлення та накреслити їх на міліметрівці.

7. Дані вимірювань занести до табл. 6.1.

Таблиця 6.1

Результати експерименту

Вимірянні							Розрахункові
UфА, В	UфВ,В	UфС,В	Uн1,В	Uн2, В	Ін2, А	І н	Ін1, А	Р н	КП

Обробки результатів експерименту:

1 . Визначаємо І_н1 за формулою:

де – опір вмонтованого активного резистора.

2. Визначаємо І _н за формулою:

І _н = І_н1+ І_н2.

3. Визначаємо сумарну потужність за формулою:

Р _н = І _н. U_н2,

де U_н2 – напруга на клемах Х5 та Х6 при додатковому наванта-женні ( ).

4. Визначаємо коефіцієнт пульсацій за формулою:

5. Зробити висновки за отриманими результатами вимірювань (експерименту).

Звіт роботи повинен містити:

1. Схему проведення експерименту (рис. 6.1).

2. Результати вимірювань – табл. 1.1.

3. Вольт-амперну характеристику випямляча.

4. Висновки з проведених експериментів.

Обробка результатів вимірювання

Лабораторна робота №3

Тема роботи: дослідження властивості компенсаційного стабілізатора напруги.

Ціль роботи: переконається у властивостях компенсацій-ного стабілізатора підтримувати на виході стабільної напруги від різних видів впливу.