3. Содержание отчета

1. Схемы экспериментальных исследований.

2. Осциллограммы для R-нагрузки, с С и RC-фильтрами.

3. Внешние экспериментальные и теоретические характеристики, выполненные в одной системе координат.

4. Таблицы расчетных и экспериментальных параметров выпрямителя.

4. Контрольные вопросы

1. Раскройте функциональное назначение элементов в схеме выпрямителя.

2. Покажите направления протекания тока через нагрузку R, при двух полярностях напряжения U₂.

3. Назовите достоинства и недостатки исследуемой схемы выпрямителя.

4. Назовите области применения выпрямителей.

Лабораторная работа №2

Исследование однофазного управляемого выпрямителя

Цель: изучить и исследовать однофазный двухполупериодный управляемый выпрямитель, определить его основные характеристики.

1.Теоретическая часть

Управляемый выпрямитель позволяет получить ряд регулируемых величин постоянного напряжения питания. Схема однофазного двухполупериодного управляемого выпрямителя с нулевым выводом показана на рис. 2.1.

Моменты начала прохождения тока через тиристоры VS1, VS2 определяются положением отпирающих импульсов Uy1, Uy2 по отношению к напряжению вторичной обмотки трансформатора U₂. Фазовый сдвиг управляющих импульсов Uy1, Uy2 называется углом управления , который существенно влияет на параметры выпрямителя [1-5].

а ) б)

Рисунок 2.1. - Двухполупериодный управляемый выпрямитель с нулевым выводом и нагрузкой: а- активной, б- активно-индуктивной.

Режим работы управляемого выпрямителя также зависит от реакции нагрузки и совпадает с параметрами неуправляемого выпрямителя (Таблица П.1) при =0. Если   0, то параметры определяются по следующим соотношениям:

- средневыпрямленное напряжение U_0 при активной R нагрузке:

U_0= U₀ (l+сos)/2. (2.1)

При активно-индуктивной RL нагрузке x_L>>Rн:

U_0= U₀сos. (2.2)

Коэффициент пульсации по первой гармонике при R нагрузке:

; (2.3)

при RL нагрузке:

. (2.4)

Методика расчета других параметров дана, например, в литературе [2] с.276-285.

2. Порядок выполнения работы

1. Макет лабораторной работы №2 приведен на рис.2.2.

Данные выпрямителя: VS1,VS2, Ld - аналоговые модели на ОУ, г_ш=1 Ом.

2. Установить максимальный ток нагрузки (S1 нажата) путем перевода ручки "Rн" в крайнее правое положение. Отжать кнопки коммутатора и, пользуясь входами Y1-Y4, снять осциллограммы выпрямителя в контрольных точках х₁, х₂, х₃, х₄ при =0, 30°, 90°, 120°.

Угол регулирования  задается нажатием кнопки переключателя "кГц()".

Рисунок 2.2. - Макет лабораторной работы №2

Импульсы управления Uy₁, Uy₂ формируются с помощью блока СИФУ (схема импульсно-фазового управления), состоящего из генератора пилообразного напряжения ГПН, устройства сравнения УС и формирователя импульсов управления ФИ.

В контрольной точке х₃ можно наблюдать управляющие импульсы, которые поочередно подаются на управляющие электроды тиристоров VS1, VS2 с выходов ФИ.

3. Снять и построить регулировочную характеристику при максимальной активной нагрузке U_0=f(). Напряжение U_0 изменяется в контрольной точке х₂.

4. Снять и построить внешние характеристики U_0=f(Iн) при активной нагрузке для углов регулирования =0, 30°, 60°. Ток нагрузки менять с помощью ручки "Rн" и определять путем измерения падения напряжения на шунте r_ш=1 Ом (контрольная точка x₅).

5. Снять осциллограммы напряжения U_0, Iн (контрольные точки x2, x4) при активно-индуктивной нагрузке (кнопка S1 отжата) для =30°, 75°, 150°. Изменяя ток нагрузки Iн ручкой "Rн", наблюдать возникновение режима прерывистых токов.

6. Снять и построить регулировочную характеристику U_0=f() при максимальной активно-индуктивной нагрузке (ручка "r_н" в крайнее правое положение) по п.З.

7. Снять и построить внешние характеристики U_0=f(Iн) при активно-индуктивной нагрузке по п.4.

8. Рассчитать теоретические характеристики выпрямителя с R и RL нагрузкой, используя результаты исследований п. 2-7 и таблицу П.1 (Приложение 1). Сравнить с экспериментальными кривыми. Объяснить их расхождения.