ЭЛЕКТРОННЫЕ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ПОДВИЖНОГО

СОСТАВА

Челябинский институт путей сообщения

Рассмотрено на заседании:

Предметно-цикловой комиссии специальности:

190623 «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог»

Протокол № _____ «____» _________________2015

Председатель комиссии _______________ /Масьянова И.Т./

Методические указания к лабораторным работам

По теме 1.4 «Электронные преобразователи подвижного состава»

раздела МДК.01.01 профессионального модуля ПМ.01 специальности: 190304.03 «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог» Курс III группы 31, 32

Лабораторная работа №1

Тема: Исследование работы неуправляемых выпрямителей

Цель: Получение навыков работы с неуправляемыми выпрямителями

Оборудование:

1. Лабораторный стенд

2. Вольтметр

З. Осциллограф

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться со схемой лабораторной работы

2. Исследовать работу однополупериодного выпрямителя (блок Б1)

а) подключить вольтметр между клеммами Х2, Х1 и измерить напряжение;

б) подключить вольтметр между клеммами Х2, Х3 и измерить напряжение;

в) подключить осциллограф между клеммами Х2, Х1 и измерить напряжение;

г) подключить осциллограф между клеммами Х2, Х3 и измерить напряжение;

д) рассчитать значения Ud, Uобр.макс, I₂, Id по формулам:

Ud = 0,45 U₂

Uобр макс = 3,14 Ud

Id = Ia

S_T = 3,14 Pd

3. Исследовать работу двухполупериодного выпрямителя с нулевой точкой;

а) подключить вольтметр между клеммами Х10, Х8 и измерить напряжение;

б) подключить вольтметр между клеммами Х10, Х9 и измерить напряжение;

в) подключить осциллограф между клеммами Х10, Х8 и измерить напряжение;

г) подключить осциллограф между клеммами Х10, Х9 и измерить напряжение;

д) рассчитать значения Ud, Uобр.макс, I₂, Id, S_T по формулам:

Ud = 0,9 U₂

Uобр макс = 3,14 Ud

Id = 2Ia

S_T = 1,48 Pd

4. Исследовать работу двухполупериодного выпрямителя мостового типа;

а) подключить вольтметр между клеммами Х7, Х5 и измерить напряжение;

б) подключить вольтметр между клеммами Х7, Х6 и измерить напряжение;

в) подключить осциллограф между клеммами Х7, Х5 и измерить напряжение;

г) подключить осциллограф между клеммами Х7, Х6 и измерить напряжение;

д) рассчитать значения Ud, Uобр.макс, I₂, Id, S_T по формулам:

Ud = 0,9 U₂

Uобр макс = 1,57 Ud

I₂ = 1,11 Id

S_T = 1,23 Pd

5. Рассчитать значения коэффициентов пульсаций для всех схем выпрямителей.

Содержание отчета:

1. Порядок выполнения работы;

2. Рисунок схемы лабораторного стенда для испытании схемы однополупериодного выпрямителя.

3. Описание электрической схемы лабораторного стенда;

4. Расчет параметров схемы однополупериодного выпрямителя.

5. Выводы по однополупериодному выпрямителю по результатам иссследований.

6. Рисунок схемы лабораторного стенда для испытания двухполупериодного выпрямителя с нулевой точкой.

7. Описание электрической схемы лабораторного стенда;

8. Расчет параметров схемы выпрямителя с нулевой точкой.

9. Выводы по двухполупериодному выпрямителю с нулевой точкой.

10. Рисунок схемы лабораторного стенда для испытания двухполупериодного выпрямителя мостового типа.

11. Описание электрической схемы лабораторного стенда;

12. Расчет параметров схемы двухполупериодного выпрямителя.

13. Выводы по двухполупериодному выпрямителю мостового типа.

14. Расчет значения коэффициентов пульсаций для всех схем выпрямителей.

Методические указания к лабораторной работе №1 "Исследование работы не управляемых выпрямителей"

Каждая схема выпрямления характеризуется коэффициентом пульсаций Кп, представляющим собой отношение амплитуды напряжения первой гармоники Uг₁ к среднему значению выпрямленного напряжения Ud.

Кп = Uг₁ / Ud

В двухполупериодной схеме частота выпрямленного напряжения fг₁ в два раза больше частоты питающей сети f_пит , то есть 100 гц.

fг₁ = 2 f_пит

Коэффициент пульсаций определяется по формуле:

Кп = 2/[(n m² -1)]

Где:

m - число фаз выпрямителя;

n - номер гармоники;

Для расчетов двухполупериодного выпрямителя: m = 2 и n = 1.

Кп = 2/[(1* 2² -1)] = 0,67

Лабораторная работа №2

Тема: Исследование работы неуправляемых выпрямителей с фильтрами питания

Цель: Получение навыков работы с фильтрами питания

Оборудование:

1. Компьютер

2. Программа EWB

З. Файлы для проведения исследований

Порядок выполнения работы:

1. Открыть файл "1 полупериодный преобразователь с r l.bmp".

2. Изучить схему выпрямителя с П-образным RC фильтром питания и П-образным LC фильтром питания.

3. Включить схему в работу выключателем "1".

4. Зарисовать осциллограммы на выходе однополупериодного выпрямителя (точка 1) и на нагрузке (точка 3).

5. Включить выключатель S1 нажатием клавиши "1" клавиатуры. Наблюдать осциллограмму напряжения на нагрузке (точка 3) и зарисовать ее. Измерить напряжение на нагрузке и записать в таблицу 1.

6. Включить выключатель S2 нажатием клавиши "2" клавиатуры. Наблюдать осциллограмму напряжения на нагрузке (точка 3) и зарисовать ее. Измерить напряжение на нагрузке и записать в таблицу 1.

7. Выключить лабораторную работу выключателем "0".

8. Переключить переключатель S3 и подключить в работу индуктивность L1 (дроссель).

9. Включить схему в работу выключателем "1".

10. Включить выключатель S1 нажатием клавиши "1" клавиатуры. Наблюдать осциллограмму напряжения на нагрузке (точка 3) с дросселем и зарисовать ее. Измерить напряжение на нагрузке и записать в таблицу 1.

11. Включить выключатель S2 нажатием клавиши "2" клавиатуры. Наблюдать осциллограмму напряжения на нагрузке (точка 3 с дросселем) и зарисовать ее. Измерить напряжение на нагрузке и записать в таблицу 1.

Таблица 1

№ п/п		Емкость, мкФ	Uн, v
1	С активным сопротивлением R	20
2		40
3	С индуктивным сопротивлением L	20
4		40

12. Открыть файл "Мост. выпр. С фильтром 2.bmp"

13. Изучить схему мостового выпрямителя с многозвенным фильтром.

14. Включить схему в работу выключателем "1".

15. Зарисовать осциллограммы на выходе мостового выпрямителя (точка1) и на нагрузке (точка 3).

16. Включить выключатель S1 нажатием клавиши "1" клавиатуры. Наблюдать осциллограмму напряжения на нагрузке (точка 3) и зарисовать ее. Измерить напряжение на нагрузке и записать в таблицу 2.

17. Включить выключатель S2 нажатием клавиши "2" клавиатуры. Наблюдать осциллограмму напряжения на нагрузке (точка 3) и зарисовать ее. Измерить напряжение на нагрузке и записать в таблицу 2.

18. Включить выключатель S3 нажатием клавиши "3" клавиатуры. Наблюдать осциллограмму напряжения на нагрузке (точка 3) и зарисовать ее. Измерить напряжение на нагрузке и записать в таблицу 2.

Таблица 2

№ п/п	Емкость, мкФ	Uн, v
1	10
2	20
3	30

19. Открыть файл "трехфазный выпрямитель.bmp".

20. Изучить схему выпрямителя с П-образным RC фильтром питания.

21. Включить схему в работу выключателем "1".

22. Зарисовать осциллограммы на выходе трехфазного выпрямителя (точка 1) и на нагрузке (точка 3).

23. Включить выключатель S1 нажатием клавиши "1" клавиатуры. Наблюдать осциллограмму напряжения на нагрузке (точка 3) и зарисовать ее. Измерить напряжение на нагрузке и записать в таблицу 3.

Таблица 3

№ п/п	Емкость, мкФ	Uн, v
1	20
2	40

24. Включить выключатель S2 нажатием клавиши "2" клавиатуры. Наблюдать осциллограмму напряжения на нагрузке (точка 3) и зарисовать ее. Измерить напряжение на нагрузке и записать в таблицу 3.

Содержание отчета:

15. Порядок выполнения работы;

16. Рисунок схемы лабораторного стенда для испытании схемы однополупериодного выпрямителя с фильтрами питания.

17. Описание электрической схемы лабораторного стенда;

18. Осциллограммы напряжений в точках 1 и 3 при разных емкостях.

19. Выводы по однополупериодному выпрямителю с активным и индуктивным сопротивлениями.

20. Рисунок схемы лабораторного стенда для испытании двухполупериодного выпрямителя с фильтрами питания.

21. Описание электрической схемы лабораторного стенда;

22. Осциллограммы напряжений в точках 1 и 3 при разных емкостях многозвенного фильтра.

23. Выводы по однополупериодному выпрямителю с многозвенным фильтром.

24. Рисунок схемы лабораторного стенда для испытании трехфазного выпрямителя с фильтрами питания.

25. Описание электрической схемы лабораторного стенда;

26. Осциллограммы напряжений в точках 1 и 3 при разных емкостях фильтра.

27. Выводы по трехфазному выпрямителю с фильтром RC.