7.4. Лабораторная работа 4

ИССЛЕДОВАНИЕ СХЕМ ВЫПРЯМЛЕНИЯ ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Целью работыявляется изучение принципа действия основных выпрямительных схем.

Лабораторная работа выполняется на универсальном стенде с использованием блока трехфазных напряжений, набора полупроводниковых диодов, резисторов (либо блока переменного сопротивления), блока переменной емкости, блока переменного сопротивления, электроизмерительных приборов (вольтметров и миллиамперметров), осциллографа.

Порядок выполнения работы

1) Собрать схему однофазного однополупериодного выпрямителя (рис.7.9).

Рис. 7.9

В качестве источника переменной ЭДС используется одна фаза блока трехфазных напряжений. Сопротивление нагрузки R_dустановить в пределах: 200 - 750 Ом.

2) Измерить напряжение на входе и выходе выпрямителя, а также ток нагрузки. По показаниям приборов рассчитать мощность на входе - S₁и мощность нагрузки - Р_н. Определить коэффициент мощности выпрямителя.

3) На экране осциллографа проследить форму выходного напряжения выпрямителя и построить график u_d(t).

Считать ЭДС источника синусоидальной, определить амплитуду напряжения на входе - U_1mи, пренебрегая сопротивлением диода, рассчитать среднее значение напряжения на нагрузке:

Определить коэффициент схемы для выпрямителя: К_сх= U_d/U₁,

где U_d- среднее значение напряжения на нагрузке; U₁- действующее значение напряжения на входе.

4) Собрать мостовую однофазную схему выпрямителя (рис.7.10).

Рис. 7.10

Записать показания всех приборов и рассчитать коэффициент мощности выпрямителя.

Зарисовать кривую U_d(t) с экрана осциллографа и рассчитать среднее значение напряжения на нагрузке U_dи определить коэффициент схемы (К_сх) для выпрямителя.

5) По указанию преподавателя собрать однофазную однополупериодную или двухполупериодную схему выпрямителя с емкостным фильтром (рис.7.11).

Рис. 7.11

В качестве емкости фильтра использовать блок переменной емкости, установив значение емкости: 50 - 60 мкФ.

По результатам измерений построить зависимости: U₂= f(I_d); U₂/ U₁= f(I_d).

Для двух - трех значений сопротивления нагрузки зарисовать с экрана осциллографа форму напряжения на нагрузке. Объяснить, почему форма напряжения зависит от тока нагрузки.

6) Собрать схему однополупериодного или двухполупериодного выпрямителя с индуктивным фильтром на выходе (рис.7.12).

Рис. 7.12

В качестве индуктивности в схеме использовать блок переменной индуктивности. При этом индуктивность устанавливается в пределах 80 - 100 мГн.

Повторить все опыты п.5.

7) Собрать схему трехфазного выпрямителя с нулевой точкой (трехфазный однополупериодный выпрямитель) (рис.7.13).

Рис. 7.13

Рис. 7.14

При этом фазы трехфазного источника питания должны быть собраны в звезду. Установить сопротивление нагрузки в пределах: 200 - 500 Ом, измерить все токи и напряжения и зарисовать кривую выходного напряжения с экрана осциллографа. Рассчитать среднее значение напряжения на нагрузке путем интегрирования (U_{d =} и определить коэффициент схемы. Сравнить полученное значение с рассчитанным по формуле К_схU₂/ U₁.

8) Собрать схему трехфазного мостового выпрямителя (рис.7.14).

Повторить для этой схемы все опыты п.7.

Среднее значение выходного напряжения в этой схеме можно принять U_d U₂, так как эти значения почти не отличаются.

Содержание отчета

1) Цель работы.

2) Схема электрической цепи лабораторной установки.

3) Результаты экспериментального исследования и их обработки.

4) Таблицы результатов экспериментального исследования.

5) Выводы по проделанной работе.

Примечание. Данная лабораторная работа рассчитана на 4 - 6 часов. По усмотрению преподавателя отдельные пункты могут быть исключены. Так, например, можно выполнять только 4-й или 5-й пункт, а также 7-ой или 8-ой.