Министерство образования и науки РФ

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

Иследование однофазного, мостового выпрямилеля

Отчет по лабораторной работе № 2

по дисциплине «Основы преобразовательной техники»

Выполнили: студенты гр. 367-1

Багинский М. М.

Валинкевич И. Ю.

« » 2010 г.

Принял:

Иванов А. Ю.

« » 2010 г.

2010

1. Цель работы

1.1 Исследовать работу однофазных выпрямителей на различные виды нагрузок.

1.2 Исследовать влияние сглаживающих фильтров разных типов на форму выпрямленного напряжения и потребляемого тока.

1.3 Изучить характер изменения зависимости для однофазных схем выпрямления при отсутствии и наличии фильтров разных типов.

1.4 Сопоставить внешние характеристики, полученные экспериментально, с расчетными.

2. Теоретическая часть отчета

Схема мостового выпрямители и диаграммы, поясняющие ее работу на различного типа нагрузки, приведены на рис. 2.1.

Рассмотрим работу выпрямителя на активную нагрузку рис. 2.1, а, считая при этом что и . В первом полупериоде от нуля до начало вторичной обмотки (на схеме обозначено точкой) имеет положительный потенциал по отношению к концу обмотки. Диоды VD1 и VD4 открыты, и ток нагрузки протекает по следующей цепи: начало вторич­ной обмотки, диод VD1, сопротивление нагрузки , диод VD4, конец обмотки. К сопротивлению нагрузки приложено фазное напряжение обмотки (считаем, что диоды идеальны, и падение напряжения на них равно нулю). Диоды VD2, VD3 закрыты и к ним приложено обратное отрицательное напряжение и . На рис. 2.1, г приведены временные диаграммы тока и обратного напряжения диодов VD1 и VD4. Выпрямленное напряжение и ток (рис. 2.1, б) представляют собой однополярные полуволны питающего переменного напряжения и потребляемого фазного тока соответственно. Кратность частоты пульсаций кривой выпрямленного напряжения по отношению к частоте сети равна двум.

Особенность работы выпрямителя на активно-индуктивную нагрузку заключается в том, что ток нагрузки сглажен (при ), и изменяется форма кривой токов в диодах и во вторичной обмотке трансформатора (рис. 2.1, д–ж) и тока, потребляемого из сети. Процесс коммутации групп диодов не изменяется, так как при смене полярности фазового напряжения в обмотках идеального трансформатора ток мгновенно меняет свое направление, и переход тока с диода на диод происходит в моменты прохождения через ноль напряжения вторичной обмотки. Действующее значение тока во вторичной обмотке равно току нагрузки: .

Сглаживающее действие конденсатора при работе мостового выпрямителя на активно-емкостную нагрузку заключается в том, что, шунтируя малым емкостным сопротивлением нагрузочное сопротивление , конденсатор создает в цепи выпрямителя значительную емкостную состав­ляющую тока, которая вызывает дополнительное падение напряжения на внутреннем сопротивлении, что приводит к сглаживанию напряжения на . На рис. 2.1, з приведены диаграммы напряжения на конденсаторе и выпрямленного тока. Процессы, протекающие в схеме мостового выпрямителя, аналогичны процессам в выпрямителе со средней точкой вторичной обмотки трансформатора. Отличие заключается в том, что во вторичной обмотке протекает переменный ток без постоянной составляющей (рис. 2.1, к), а максимальное напряжение, прикладываемое к диодам, определяется ам­плитудным значением напряжения вторичной обмотки трансформатора (рис. 2.1, и): .

Рис. 2.1