Описание лабораторного макета

Упрощенная принципиальная схема лабораторной установки приведена на рис. 9. Лабораторный макет помимо исследуемого выпрямителя содержит встроенный мультиметр для измерения тока первичной обмотки трансформатора I₁, тока вторичной обмотки трансформатора I₂, напряжения на вторичной обмотке трансформатора U₂, выпрямленного напряжения до сглаживающего фильтра U_В, напряжения на нагрузке U_Н и тока в цепи нагрузки I_Н. Выбор измеряемой величины и измеряемого параметра (амплитуда, действующее значение, постоянная составляющая) осуществляется соответствующими кнопками, расположенными снизу от дисплея.

В макете предусмотрена возможность изменения угла регулирования α (сектор “Угол регулирования”), сопротивления нагрузки выпрямителя (сектор “Нагрузка”), схемы выпрямителя и вида сглаживающего фильтра (сектор “Управление схемой”).

Наличие двух выходов на внешний осциллограф позволяет одновременно наблюдать формы токов и напряжений в различных точках схемы: u₂, i_VS1, i_VD1, i_VD3, u_В, u_Н, i₁, u_VS1. Для исследования взаимосвязи сигналов во времени рекомендуется на один из каналов двухлучевого осциллографа постоянно подавать опорный сигнал (например, напряжение на вторичной обмотке трансформатора) и этим сигналом синхронизировать развертку осциллографа.

Порядок выполнения работы

Ознакомиться со схемой лабораторного макета и с размещением органов управления макетом. Включить лабораторный макет и осциллограф.

1. Исследование двухфазного управляемого выпрямителя с резистивной нагрузкой.

1.1. При максимальном токе нагрузки (положение «5») зарисовать осциллограммы u₂, i_VS1, u_В, u_Н, i₁, u_VS1 при углах регулирования α = 0 и α = 90°.

1.2. При максимальном токе нагрузки снять регулировочные характеристики выпрямителя – зависимости постоянной составляющей выпрямленного напряжения U_В и амплитуды напряжения пульсаций U_В, действующих значений токов первичной I₁ и вторичной I₂ обмоток трансформатора, амплитуды напряжения пульсаций Uп от значения угла регулирования в пределах от α = 0 до α = 175° с шагом 30°. Вычислить коэффициент пульсации выпрямленного напряжения kп = Uп /U_В . Построить графики U_Н, U_ВН, I₂, kп = f(α), где U_ВН= U_В(α)/ U_В(α=0).

2. Исследование двухфазного управляемого выпрямителя с резистивно-индуктивной нагрузкой.

2.1. При максимальном токе нагрузки зарисовать осциллограммы u₂, i_VS1, u_В, u_Н, u_VS1 при углах регулирования α = 0 и α  60°.

2.2. Снять регулировочные характеристики выпрямителя по программе, описанной в п. 1.1 для двух значений нагрузки (положения 5 и 3). При выполнении эксперимента контролировать по осциллографу ток i_VS1 и определить угол регулирования, при котором ток в нагрузке перестает быть непрерывным.

3. Исследование двухфазного управляемого выпрямителя при резистивно-индуктивной нагрузке с обратным диодом.

3.1. При максимальном токе нагрузки зарисовать осциллограммы u₂, i_VS1, i_VD3, u_В, u_Н, u_VS1 при углах регулирования α = 90°.

3.2. Снять регулировочные характеристики выпрямителя по программе, описанной в п. 1.1.

4. Исследование двухфазного управляемого выпрямителя с вольт-до-бавкой при резистивно-индуктивной нагрузке. Включить диоды VD1 и VD2.

4.1. При максимальном токе нагрузки зарисовать осциллограммы u₂, i_VS1, i_VD1, u_В, u_Н, u_VS1 при угле регулирования α = 90°.

4.2. Снять регулировочные характеристики выпрямителя по программе, описанной в п. 1.1.

5. Изменяя сопротивление нагрузки, снять внешние характеристики управляемого выпрямителя с резистивной нагрузкой U_Н = f(I_Н) при углах регулирования α = 0, α = 90°.