Лабораторная работа выполняется на модернизированном стенде ЭС-1м, с помощью которого можно исследовать два однофазных двухполупериодных выпрямителя: с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора и мостовой выпрямитель. Электрическая схема стенда показана на рис. 9.
Включение исследуемого выпрямителя производится переключателем SА1. В положении переключателя «мостовой» к трансформатору Т 1 подключается мостовой выпрямитель, а в другом положении переключателя SА1 подсоединяется выпрямитель «с выводом средней точки» вторичной обмотки трансформатора. Резистор R1 с выключателем SА7 между гнездами XS1 и XS2 предназначены для снятия осциллограммы тока диода VD6.
Рис.9 |
В исследуемых выпрямителях используются кремневые диоды типа КД205. Нагрузкой выпрямителей являются резисторы R3 и R4. Выключатель SА4 отсоединяет нагрузку при измерении начального значения .
Для создания сглаживающего фильтра служат дроссель L 1, резистор R2 и конденсаторы С1 и С2. Схема исследуемого фильтра набирается с помощью выключателей SА2, SА3, SА5, SА6. При измерении выпрямленного напряжения и тока используются вольтметр PV 1 и миллиамперметр РА 1. Для снятия осциллограмм выходного напряжения предусмотрены гнезда XS3-XS5. Выключатель Q 1 подсоединяет или отсоединяет питание стенда.
|
|
План работы
1. Ознакомиться со стендом.
2. Подготовить стенд к работе: установить переключатель SА1 в положение «мостовой», реостат R3 - в положение минимального тока (полностью ввести ручкой по часовой стрелке), выключатели SА2, SА3 – в положение «замкнуто», выключатели SА4, SА5, SА6 – в положение «разомкнуто», подсоединить шнуром питания стенд к сети 220 В и включить Q 1, при этом загорится сигнальная лампочка HL 1.
3. Снять внешние характеристики мостового выпрямителя:
а) без фильтра, для чего записать показание вольтметра при Iн =0, затем включить SА4 и, изменяя ток Iн от минимального до максимального значения, снять показания приборов в трех-четырех точках;
б) с фильтром L 1, для чего установить выключатель SА2 в положение «разомкнуто» и повторить опыт согласно пункту 3а;
в) с фильтром C 1, для чего установить выключатели SА2, SА5 и SА6 – в положение «замкнуто» и повторить опыт согласно пункту 3а;
г) с П-образным LC –фильтром, для чего установить выключатель SА2 в положение «разомкнуто», а выключатель SА5 и SА6 – в положение «замкнуто» и повторить опыт согласно пункту 3а;
д) с П–образным RC –фильтром, для чего установить выключатель SА2 в положение «замкнуто», а выключатель SА3 – в положение «разомкнуто» и повторить опыт согласно пункту 3а.
Полученные данные занести в табл.2.
|
|
Таблица 2
№ п/п | Без фильтра | С L -фильтром | С С -фильтром | С П - образ. LC –фильром | С П - образ. RC –фильром | |||||
Uн, В | Iн, А | Uн, В | Iн, А | Uн, В | Iн, А | Uн, В | Iн, А | Uн, В | Iн, А | |
4. Подключить осциллограф к гнездам XS3 и XS5. Зарисовать в одном и том же масштабе осциллограммы напряжения на нагрузке для всех исследованных режимов. Проследить и пояснить влияние на сглаживающую способность фильтров.
5. Снять внешние характеристики выпрямителя с выводом средней точки, для чего установить переключатели SА1 в положение «с выводом средней точки», а SА7 включить и выполнить опыты согласно пункту 3. Полученные данные занести в табл.2.
6. По данным опытов построить внешние характеристики выпрямителей.
7. Проследить и пояснить влияние фильтров на внешнюю характеристику и уровень пульсаций выходного напряжения.
Контрольные вопросы
1. Объяснить устройство, принцип действия и вольтамперные характеристики полупроводниковых выпрямительных диодов.
2. Начертить схему и объяснить работу мостового выпрямителя.
3. Начертить схему и объяснить работу выпрямителя с выводом средней точки трансформатора.
4. Объяснить назначение и принцип действия сглаживающих L -, C - и комбинированных LC - и RC - фильтров.
5. Объяснить ход внешних характеристик исследованных выпрямителей.
6. Объяснить зарисованные осциллограммы.
Лабораторная работа 2
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕРАЗВЕТЛЕННОЙ ЦЕПИ
ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. РЕЗОНАНС НАПРЯЖЕНИЙ
Цель работы: 1) изучить процессы в цепи переменного тока, состоящей из последовательно соединенных катушки и конденсатора;
2) изучить явление резонанса напряжения и условия, при которых оно наблюдается;
3) освоить методику построения векторных диаграмм для цепи с последовательным соединением элементов.