Описание установки. Лабораторная установка, схема которой приведена на рис

Лабораторная установка, схема которой приведена на рис. 6.4, представляет собой низковольтную модель трехступенчатого каскадного выпрямителя. Емкости всех конденсаторов модели одинаковы и составляют 2 мкФ. В качестве вентилей использованы кремниевые выпрямительные диоды. Нагрузку R_н можно подключить к любой ступени выпрямителя.

На вход модели с помощью переключателя П1 можно подавать синусоидальное напряжение промышленной чистоте и постоянное напряжение от выпрямителя. Переключатель П2 позволяет изменять полярность постоянного напряжения. Оба напряжения регулируются с помощью автотрансформатора.

Для измерений используются электростатический вольтметр и электронный осциллограф. Ток нагрузки измеряется микроамперметром.

Содержание работы и порядок ее выполнения

В настоящей работе необходимо:

1. Ознакомиться со схемой и принципом работы каскадного выпрямителя, подготовить таблицу для записи результатов измерений. Ознакомиться с расположением ручек управления осциллографа.

2. С разрешения преподавателя подать на установку питание, включить освещение электростатического вольтметра и проверить положение нуля, включить электронный осциллограф и отрегулировать фокусировку и яркость луча.

3. Не включая нагрузки, перечертить с экрана осциллографа на один общий график напряжение на всех ступенях выпрямителя.

Для этого включить выключатель В, переключателем П1 подать на схему переменное напряжение и с помощью автотрансформатора установить входное напряжение схемы 5В. Вход постоянного тока осциллографа включить между точками 0-1. Усиление осциллографа подобрать таким, чтобы размах синусоиды на экране составлял 1 см. Перечертить форму напряжения на график. Затем, не меняя усиления и не смещая положения луча, включить осциллограф между точками 0-2, 0-3, 0-4, 0-5, 0-6, 0-7 и перечертить форму напряжений. Полученный график сравнить с рис. 6.5, объяснить.

4. Проградуировать по напряжению осциллограф по входу переменного тока. Для этого переключатель входа осциллографа со схемы выпрямителя подать переменное напряжение 5В и установить усиление таким, чтобы размах синусоиды на экране осциллографа составлял 4 см. Тогда чувствительность осциллографа по напряжению составит:

При дальнейших измерениях положения осциллографа не менять.

5. Снять зависимость выходного напряжения и напряжения пульсации от тока нагрузки для одной, двух и трех ступеней каскадного выпрямителя.

Для этого установить напряжение питания выпрямителя I7В. По электростатическому вольтметру определить выходное напряжение выпрямителя, изменяя то нагрузки от 0 до 400 мкА.

Рис. 6.5. Изменение потенциалов в различных точках схемы трехступенчатого

выпрямителя в установившемся режиме

На экране осциллографа измерить величину пульсаций выходного напряжения в см. Результаты измерений занести в таблицу.

Таблица 6.1

Выходное напряжение и напряжение пульсаций каскадного выпрямителя

№ п/п	Число ступеней выпрямителя	Ток нагрузки выпрямителя, мкА
		,В
,см
,В
		,В
,см
,В
		,В
,см
,В

Здесь: - выходное напряжение выпрямителя, определяемое по электростатическому вольтметру;

- напряжение пульсаций на экране осциллографа, см;

- напряжение пульсаций, В;

- чувствительность осциллографа, определенная в 6.3.

При измерении выходного напряжения выпрямителя на холостом ходу отключить от схемы выпрямителя нагрузку и вход осциллографа.

6. По полученным данным построить для одной, двух, трех ступеней выпрямителя зависимости выходного напряжения и напряжения пульсации от тока нагрузки и .

7. Рассчитать выходное напряжение и напряжение пульсации для одной; двух, трех ступеней выпрямителя и построить зависимости и - на предыдущем графике.

Содержание отчета

1. Цель работы и методика ее выполнения.

2. Схема установки.

3. Паспортные данные оборудования и приборов.

4. Результаты измерений в виде графиков и таблиц.

5. Пример расчета выходного напряжения и напряжения пульсаций для одного тока нагрузки.

6. Краткий анализ полученных результатов и выводы.

Контрольные вопросы

1.Принцип работы однофазного выпрямителя на емкостную нагрузку. Соотношение напряжений на элементах схемы.

2.Схема и принцип работы одной ступени каскадного выпрямителя в процессе зарядки.

3.Принцип умножения напряжения с помощью многоступенчатой схемы выпрямителя.

4.Достоинства и недостатки многоступенчатых каскадных выпрямителей.

5.Проанализировать работу одной ступени выпрямителя при питании прямоугольными импульсами чередующейся полярности.

Литература: [1] с.193-196; [5] c. 518-522.

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Факультет систем автоматического управления

(ИВТС им. В.П. Грязева)

Кафедра «Электроэнергетика»