Студопедия


Авиадвигателестроения Административное право Административное право Беларусии Алгебра Архитектура Безопасность жизнедеятельности Введение в профессию «психолог» Введение в экономику культуры Высшая математика Геология Геоморфология Гидрология и гидрометрии Гидросистемы и гидромашины История Украины Культурология Культурология Логика Маркетинг Машиностроение Медицинская психология Менеджмент Металлы и сварка Методы и средства измерений электрических величин Мировая экономика Начертательная геометрия Основы экономической теории Охрана труда Пожарная тактика Процессы и структуры мышления Профессиональная психология Психология Психология менеджмента Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении Социальная психология Социально-философская проблематика Социология Статистика Теоретические основы информатики Теория автоматического регулирования Теория вероятности Транспортное право Туроператор Уголовное право Уголовный процесс Управление современным производством Физика Физические явления Философия Холодильные установки Экология Экономика История экономики Основы экономики Экономика предприятия Экономическая история Экономическая теория Экономический анализ Развитие экономики ЕС Чрезвычайные ситуации ВКонтакте Одноклассники Мой Мир Фейсбук LiveJournal Instagram

Тема: Дослідження одно і двохнарпівперіодних випрямлячів




 

1 Мета роботи: Дослідити зовнішні характеристики і визначити основні параметри однофазних випрямлячів. Зняти часові діаграми напруг випрямляча, визначити ступінь відмінності їх від теоретичних.

 

2 Апаратура та прилади: ПЕОМ, програма Electronics Worbench.

 

3 Схема дослідження:

3.1 Однонапівперіодна схема випрямлeння (рис.1)

3.2 Двонапівперіодная схема випрямлeння з нульовим виводом (основна) (рис.2)

3.3 Мостова схема випрямлення (рис.3)

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Рис.4

 

 

 

Рис.5

Рис.6

4 Основні теоретичні положення:

Для живлення електронних пристроїв потрібна енергія постійного струму. Перетворення змінного струму в постійний здійснюється у випрямлячах. При аналізі роботи випрямних схем вентилі (діоди) і трансформатори вважають ідеальними, тобто вважають, що опір вентиля в прямому напрямі рівний нулю, а в зворотному безмежний, втрати енергії в обмотках трансформатора не відбувається.

Однонапівперіодна схема зображена на рис.1, часові діаграми, що пояснюють її роботу на активне навантаження – на рис. 4. Струм і напруга в навантаженні і0 (ωt) і u0 (ωt) мають пульсуючий характер.

Основні електричні параметри однонапівперіодної схеми випрямлення:

Um = √2 U2- амплітудне значення напруги;

U2= (π /√2)∙ U0 = 2,22U0 -діюче значення напруги вторинної обмотки трансформатора;

U0 = Um / π - середнє значення випрямленої напруги;

Іm = Um / R - амплітудне значення струму на вторинній обмотці;

І2 = πI0 / 2 = 1,57 I0 – середнє значення випрямленого струму;

KТ = U1 / U2коефіцієнт трансформації;

КП = U0.Г.max / U0 коефіцієнт пульсації, U0.Г.maxамплітуда основної гармоніки. U0.Г.max = (π / 2) ∙ U0 = 1,57 U0; КП = 1,57.

І1 = 2,21∙І0 / kТ- діюче значення струму в первинній обмотці;

Р1 = І1 ∙ U1; Р2 = І2 ∙ U2 - разрахункові потужності первинних і вторинних обмоток;

РТ = 1/2( Р1 + Р2) – типова потужність;

Uзв = Um - зворотна напруга;

f = fвх – частота напруги на вторинній обмотці трансформатора.

Великі пульсації, низька частота основної гармоніки випрямленої напруги (рівна частоті мережі), великі розміри трансформатора, викликані поганим використовуванням його обмоток і вимушеним намагніченням осердя постійною складовою випрямленого струму, а також велика зворотна напруга на вентилі є істотними недоліками цієї схеми, обмежуючими її використовування.




Більше застосування одержали двонапівперіодні випрямлячі з нульовим виводом (з середньою точкою) (рис.2), схема яких є поєднанням двох однонапівперіодних схем, що працюють на загальне навантаження, часові діаграми на рис.5. Вентилі відкриваються поперемінно на половину періоду, тому крива напруги на навантаженні по величині і формі повторює позитивні напівхвилі напруг u21 і u22 вторинних напівобмоток трансформатора.

Основні електричні параметри однотактної двонапівперіодної схеми випрямлення:

Um1 = π ∙ U0 / 2 = U21 ∙ 2√2/ π; U0 = 2∙U21 ; 0,9U2;

Іm1 = 2∙ І2; І2 = Іm /2 = І 0 ∙ π /4; І1 = Іm1 / √2 kТ = 1,11∙ І0 / kТ;

kТ = U1 / 2 ∙ U21; КП = U0.Г.max / U0 ; U0.Г.max =2/3U0 ; КП = 0,67;

Р1 = І1 ∙ U1; Р2 = І2 ∙ U21; РТ = 1/2( Р1 + Р2);

Uзв = 2√2 U21; f = 2∙fвх.

Зниження типової потужності і краще використовування трансформатора пояснюється відсутністю вимушеного підмагнічення осердя постійною складовою струму вторинної обмотки.

Середнє значення випрямленого струму і напруги в два рази більше, а пульсації значно менше, ніж у однонапівперіодних випрямлячів.

Недолік двонапівперіодной схеми з нульовою точкою полягає в труднощі виготовлення трансформатора з двома симетричними напівобмотками.

Цього недоліку позбавлена мостова схема випрямляння (рис.3), часові діаграми на рис.6.

Протягом першого напівперіоду напруги u2 вентилі VD1 i VD3 відкриті і в резисторі навантаження виникає струм і0 . В цей час вентилі VD2 i VD4 закриті. У інший напівперіод напруги вентилі VD1 i VD3 закриваються, а VD2 i VD4відкриваються.



Струм по навантаженню протікає в тому ж напрямі, що і в перший напівперіод.

Часові діаграми роботи мостового випрямляча мають той же вигляд, що і діаграми роботи двонапівперіодного випрямляча з нульовим виводом. Виключення складає залежність uа (ωt), оскільки між анодом і катодом вентиля в непровідному напрямі прикладена напруга вторинної обмотки трансформатора, тобто Uзв max зменшується в два рази:

Uзв = U m = √2 U2 = π / 2 U0 ; U0 = √2 ∙ U2 / 2;

І2 = Іm /√2 = І 0 ∙ π /2√2 = 1,11 ∙ І 0; Іm = √2 ∙ І2 = 1,57 ∙ І 0;

kТ = 1,7.

Типова потужність трансформатора в мостовій схемі менше, ніж в інших схемах:

РТ = Р1 = Р2 = 1,23 Р0 .

Величини випрямлених напруг і струму, а також коефіцієнт пульсацій мають такі ж значення, що і в двонапівперіодної схемі з нульовим виводом.

 

5 Послідовність виконання роботи:

5.1 Вивчити схему випрямляча на рис.1, склад елементів і їх призначення.

5.2 Подайте енергію джерела живлення змінної напруги на первинну обмотку трансформатора ТV (рис.1, а).

5.3 Заміряйте напругу на вторинній обмотці трансформатора U2 .

5.4 Визначити: U0; I0 ; Іm; І1; І2; Uзв; f; kТ; РТ .

5.5 Побудуйте часові діаграми вхідних і вихідних напруг і струмів. Порівняйте їх з часовими діаграмами на рис.1, б).

5.6 Повторити вимірювання, розрахунки параметрів і побудову часових діаграм по пп..5.1 - 5.5 для рис.2, 3 відповідно.

5.7. За результатами вимірювань і розрахунків заповніть таблицю 1.

Таблиця 1

Схема (активне навантаження ) Um , B Uзв , B U0 , B Im , A I0 , A PT , Вт KП f,Гц
однонапівперіодна                
двонапівперіодна                
мостова                

6 Зміст звіту:

6.1 Найменування та мета роботи.

6.2 Схема дослідження.

6.3 Перелік приладів.

6.4 Вимірювання та розрахунок основних параметрів випрямляча.

6.5 Результати вимірювань і розрахунків (таблиця).

6.6 Часові діаграми (на міліметровому папері).

6.7 Висновки.

 

7 Контрольні питання:

 

7.2 Назвіть основні параметри, що характеризують роботу некерованого випрямляча?

7.3 Які випрямні схеми Вам відомі? Які з них використовують без трансформатора?

7.4 Сформулюйте основні умови обирання випрямного діода і тиристора у випрямлячах?

7.5 Призначення згладжувальних фільтрів?

7.6 Типи стабілізаторів і для чого вони використовуються?

7.7 За рахунок чого забезпечується регулювання вихідної напруги керованого випрямляча?

 

8 Література:

8.1 В.І. Бойко, А.М. Гуржій, В.Я. Жуйков та ін, «Схемотехніка електронних систем: У 3 кн. Кн.1. Аналогова схемотехніка та імпульсні пристрої: Підручник – К.: Вища шк., 2004. – 366 с.

8.2 Ю.П. Колонтаєвський, А.Г. Сосков, “Промислова електроніка та мікросхемотехніка: теорія і практикум.».- К.: «Каравела», 2003. – 368 с.

8.3 В.И. Лачин, Н.С. Савелов, „Электроника: Учеб.пособие. 4-е изд. – Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2004. – 576 с.

8.4 Мілих В.І., Шавьолкін О.о. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка: Підручник. За ред. В.І. Мілих. – К.: Каравела, 2007. – 688 с.

 





Дата добавления: 2018-01-21; просмотров: 372; Опубликованный материал нарушает авторские права? | Защита персональных данных | ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась - это был конец пары: "Что-то тут концом пахнет". 8085 - | 7751 - или читать все...

 

18.212.83.37 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.


Генерация страницы за: 0.006 сек.