Домашняя подготовка

1. Изучить подраздел 4.1 данной работы.

2. Провести расчет параметров выходной электрической энергии выпрямителя, параметров преобразовательного трансформатора, параметров вентиля и параметров входной электрической энергии выпрямителя по формулам (4.36–4.50) для активного сопротивления нагрузки равного 5 % от номинального значения(рис. 4.10). При определении средневыпрямленного напряженияучесть, что в системеMultisim используется виртуальная модель диода RGF1M, в которой прямое падение напряжения на диоде не равно нулю, а составляет приблизительно 0,9 В. Поэтому для расчета средневыпрямленного напряжения необходимо скорректировать формулу (4.36):

(4.51)

Рабочее задание

1. Открыть виртуальную лабораторную работу «Одн. выпр.» в папке «Лаб. выпр.»

2. Изменяя сопротивление нагрузки от 5 до 95 Ом с шагом 10 Ом измерить и рассчитать основные характеристики выпрямителя. Результаты измерений и расчетов занести в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Результаты исследований

R1, Ом	Измерения					Расчет
	, А	, В	, А	, В	S1, кВА		, кВт

Вычисления полной мощности выпрямителя и мощности в нагруз­ке­проводить по выражениям (4.43) и (4.50).

3. С помощью спектрального Фурье-анализа определить гармонический состав токов и напряжений в точках «2», «6», «7» лабораторной установки для режима . Для этого в меню «Simulate» выбрать команду «Analyses» и далее команду «FourierAnalyses». В открывшемся диалоговом окне опции имеют следующие значения: «Fundamental frequency» – основная частота первой гармоники (50 Гц), «Number of harmonics» – число анализируемых гармоник (задается равным 9), «Stop time for sampling» – время анализа (задается равным 40 с), «Chart and Graph» – вывод результатов на экран в виде таблицы и линейчатого графика.

Далее открыть закладку результатов «Output», нажатиями кнопки «Remove» освободить окно «Selected variables», выбрать точки «2», «6», «7» для Фурье-анализа и нажатием кнопки «Add» перенести их в окно «Selected variables», после чего нажать «Simulate».

4. Результаты Фурье-анализа входного тока выпрямителя занести в табл. 4.3. Сравнить частоты гармоник тока с определенными по формуле (4.44). Рассчитать активную входную мощность (формула 4.48), мощность искажений (формула 4.47), коэффициент искажения синусоидальности входного тока (формула 4.46), коэффициент мощности и КПД выпрямителя (формулы 4.49 и 4.50).

Таблица 4.3

Результаты Фурье-анализа

Номер гарм. сост. (ν)	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Частота, Гц
Амплитуда, В
Фаза, град

5. Результаты Фурье-анализа в точках «2» и «7» занести в таблицы, аналогичные таблице 4.3. Определить коэффициент пульсаций и коэффициент сглаживания выпрямленного напряжения. Сравнить их, а также частоты гармонических составляющих с определенными по формулам (4.37), (4.38), (4.39).

6. Снять осциллограммы входного напряжения и входного тока выпрямителя (рис. 4.11), выходного напряжения и выходного сглаженного напряжения (рис. 4.12) для одной из точек измерения нагрузочной характеристики и представить их в отчете.

Рис. 4.11. Временные диаграммы входного напряжения и входного тока выпрямителя

Рис. 4.12. Временные диаграммы выходного напряжения и выходного сглаженного напряжения выпрямителя