Предварительное задание к эксперименту. Действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора (см

Действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора (см. рис. 2.2) U₂ = 30 В, частота f = 50 Гц. Для заданного в табл. 2.1 управляемого выпрямителя и угла управления a:

1) рассчитать U_2m и построить в масштабе временную диаграмму напряжения на нагрузке (не менее 2 периодов);

2) рассчитать среднее напряжение на нагрузке и указать его на построенной временной диаграмме;

3) рассчитать и построить в масштабе характеристику управления U_{н ср} (a), полагая трансформатор и вентили идеальными;

4) определить, на какие напряжения U_{обр max} и U_{вкл max} должны быть выбраны вентили для заданного выпрямителя, работающего на активную нагрузку.

Результаты расчетов записать в табл. 2.2.

Таблица 2.1

Таблица 2.2

Порядок выполнения работы

1. Собрать электрическую цепь по схеме рис. 2.2 (выключатель В разомкнут). К зажимам нагрузки R_н подключить осциллограф.

2. Изменяя с помощью R_н ток нагрузки от нуля до наибольшего значения, снять внешние характеристики однополупериодного выпрямителя U_{н ср} (I_{н ср}) для трех значений угла управления a (0°, 60°, 120°). Результаты измерений записать в табл. 2.3.

Таблица2.3

3. При среднем значении R_н, изменяя угол управления от 0 до максимального, снять характеристику управления однополупериодного выпрямителя U_{н ср}(a) при R_н = const. Результаты измерений записать в табл. 2.4.

Таблица 2.4

4. Проследить на экране осциллографа за изменением формы кривой u_н(t) при разных a. Зарисовать в масштабе эти кривые для трех значений a (0°, 60°, 120°) и для a, указанного в предварительном задании. Измерить вольтметром среднее значение напряжения U_{н ср} для данных a и указать на осциллограммах.

5. Выключателем В включить диод VD2. Исследовать однофазный мостовой управляемый выпрямитель согласно пунктам 2-4.

6. По результатам измерений в общих координатах построить семейства внешних характеристик для заданных значений a (0°, 60°, 120°) для обоих выпрямителей.

7. По внешним характеристикам определить внутреннее сопротивление выпрямителя. Для этого представить выпрямитель эквивалентным генератором с E_э = U_{н х}.

8. На построенной в предварительном задании характеристике управления нанести экспериментальные точки из табл. 2.4.

9. Экспериментально проверить расчеты предварительного задания, результаты записать в табл. 2.2. Сравнить экспериментальные характеристики и осциллограммы с полученными в предварительном задании.

Содержание отчета

Цель работы и схема исследуемого выпрямителя; расчет (табл. 2.2) и графики предварительного задания; осциллограммы u_н(t) для обоих выпрямителей; таблицы измерений; характеристики выпрямителей U_{н ср}(a), U_{н ср}(I_{н ср}); сравнительная оценка исследованных схем и выводы.

Контрольные вопросы

1. Что называют управляемым выпрямителем?

2. Для чего применяются эти выпрямители?

3. Каковы их основные достоинства?

4. Что такое тиристор?

5. Каковы его принцип действия, основные характеристики и параметры?

6. Почему тиристоры применяют в качестве вентилей в управляемых выпрямителях?

7. Назовите основные элементы управляемых выпрямителей и их назначение.

8. Что такое угол управления a и как его можно измерить с помощью осциллографа?

9. Каковы основные характеристики управляемого выпрямителя?

10. Можно ли в мостовой схеме в качестве вентилей использовать четыре тиристора?