ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

Кафедра радиотехники

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным работам № 1-3 по дисциплине «Электоропреобразовательные устройства РЭС»

для студентов специальности 210302 «Радиотехника»

очной, заочной и очно-заочной форм обучения

Воронеж 2011

Составители: канд. техн. наук Е.И. Воробьева,

студент Д.В. Асотов

УДК 621.396.6

Методические указания к лабораторным работам № 1-3 по дисциплине «Электропреобразовательные устройства РЭС» для студентов специальности 210302 «Радиотехника» очной, заочной и очно-заочной форм обучения / ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост.: Е.И. Воробьева, Д.В. Асотов. Воронеж, 2011. 19 с.

В методических указаниях изложены домашние, лабораторные задания и пояснения по их выполнению для лабораторных работ «Исследование основных однофазной и двухфазной схем выпрямителей», «Исследование схемы удвоения и мостовой схемы выпрямителей», «Исследование сглаживающих фильтров» по курсу «Электропреобразовательные устройства РЭС». В результате выполнения работ студенты получают практические навыки расчета и моделирования основных каскадов схем вторичного источника питания.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD и содержатся в файле «Воробьева 1-3.doc».

Табл. 6. Ил. 5. Библиогр.: 5 назв.

Рецензент: канд. техн. наук, доц. М.И. Бочаров

Ответственный за выпуск зав. кафедрой канд. техн. наук, доц. Б.В. Матвеев

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

Лабораторная работа №1 Исследование основных однофазной и двухфазной схем выпрямителей

1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО РАБОТЕ

1.1. Цель работы: изучить принцип действия основных однофазной и двухфазной схем выпрямителей, приобрести навыки расчета и экспериментального исследования основных характеристик этих выпрямительных схем.

Рисунок 1.1. Основная однофазная схема выпрямителя

Рисунок 1.2. Основная двухфазная схема выпрямителя

2. ДОМАШНИЕ ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ

2.1. Задание первое

Ознакомиться с принципом действия основных однофазной и двухфазной схем выпрямителей, работающих при различных видах нагрузки.

Методические указания

Для выполнения задания необходимо проработать материал, изложенный в [1, с. 98…100, 106…109]. При этом следует внести в отчет по лабораторной работе принципиальные схемы основных однофазной и двухфазной схем выпрямителей и потенциально-временные диаграммы напряжений в различных точках этих схем.

2.2. Задание второе

Провести расчет однофазной схемы выпрямителя, работающего на нагрузку с емкостной реакцией. Исходные данные приведены в табл. 1.1., где - постоянная составляющая выпрямленного напряжения, - постоянная составляющая выпрямленного тока, С - емкость конденсатора. При расчете принять частоту сети равной 50 Гц.

Таблица 1.1

Номер варианта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
, В	14	15	16	13,5	14,5	12	11	9	10	10,5	13	14	13
, мА	20	10	5	25	15	35	40	60	55	50	20	25	30
,мкФ	200	100	200	100	200	100	200	100	200	100	200	100	200

Методические указания

В процессе расчета однофазной схемы выпрямителя необходимо определить: - угол отсечки тока; - действующее напряжение вторичной обмотки; -пиковое напряжение на вентиле; - максимальное значение тока вентиля; - действующее значение тока вентиля; - коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке.

Расчет необходимо начинать с определения вспомогательного параметра

(1.1)

где n – количество вентилей в схеме, включенных последовательно с нагрузкой; - сопротивление нагрузки схемы выпрямителя; m – количество фаз выпрямленного напряжения; - сопротивление вентиля D226A.

Далее определяются коэффициенты B, D, F, H по графикам, приведенным на рис. 6.16 в [1]. Остальные величины определяются из следующих соотношений:

• действующее напряжение вторичной обмотки

; (1.2)

• пиковое значение обратного напряжения на вентиле

; (1.3)

• максимальное значение тока вентиля

; (1.4)

• действующее значение тока вентиля

; (1.5)

• коэффициент пульсаций напряжения на нагрузке

; (1.6)

3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИХ ВЫПОЛНЕНИЮ

3.1. Задание первое

Запустить файл LR-1.1.ewb.

Снять потенциально-временные диаграммы напряжений на нагрузке однофазной схемы выпрямителя при активной и емкостной нагрузках.

Методические указания

Ключ [1] подключает ёмкостную нагрузку (влево – активная нагрузка, вправо - ёмкостная). Ключ [2] переключается между большой и малой ёмкостями (влево – меньшая, вправо - большая).

3.2. Задание второе

Снять внешнюю характеристику и зависимость коэффициента пульсаций от тока а) при активной и б) емкостной нагрузках для однофазной схемы выпрямителя.

Методические указания

Внешняя характеристика выпрямителя представляет собой зависимость . Значения надо определять по миллиамперметру, а - по вольтметру V_. Снять от 8 до 10 точек во всем диапазоне изменения . Данные занести в табл. 1.2. Для определения коэффициента пульсаций необходимо снять зависимость (U_m снимается с вольтметра V~). Тогда определится из формулы:

; (1.7)

где - амплитудное значение показаний милливольтметра. Полученные результаты занести в табл. 1.2 и построить графики и

Таблица 1.2

, мА
, В
, В

Подключить емкость С1 или С2, сделать замеры, аналогичные, как и для активной нагрузки, занести результаты в таблицу, аналогичную табл. 1.2, и построить графики и .

3.3. Задание третье

Запустить файл LR-1.2.ewb.

Снять потенциально-временные диаграммы напряжений на нагрузке двухфазной схемы выпрямителя при а) активной и б) емкостной нагрузках.

3.4. Задание четвертое

Снять внешнюю характеристику и зависимость от тока при а) активной и б) емкостной нагрузках для двухфазной схемы выпрямителя.

При выполнении четвертого задания воспользоваться методическими указаниями ко второму заданию.

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

4.1. Цель работы.

4.2. Схемы исследуемых выпрямителей и потенциально-временные диаграммы.

4.3. Расчеты в соответствии с вариантом домашнего задания.

4.4. Результаты измерений, представленные в виде таблиц и графиков.

4.5. Потенциально-временные диаграммы напряжений на различных видах нагрузки, снятые экспериментально.

4.6. Выводы по работе.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

5.1. Принцип действия основной однофазной схемы выпрямителя.

5.2. Принцип действия основной двухфазной схемы выпрямителя.

5.3. Преимущества и недостатки основной однофазной схемы выпрямителя.

5.4. Преимущества и недостатки основной двухфазной схемы выпрямителя.

5.5. Порядок расчета схемы выпрямителя с емкостной реакцией нагрузки.

5.6. Какие параметры схемы выпрямления изменяются при подключении конденсатора параллельно активной нагрузке и почему?

5.7. Перечислите параметры, которые задаются при расчете схемы выпрямителя.

5.8. Какие причины могут вызвать появление пульсаций с частотой сети на нагрузке выпрямителя?

5.9. Что представляет собой внешняя характеристика выпрямителя?

5.10. Порядок снятия потенциально-временных диаграмм напряжений выпрямителя с помощью осциллографа.

5.11. Изобразить и объяснить потенциально-временные диаграммы напряжений на нагрузке и на диоде однофазной схемы выпрямителя.

5.12. С помощью каких приборов можно измерить обратное напряжение на диоде в схеме?

5.13. Изобразить и объяснить потенциально-временные диаграммы напряжений на нагрузке и на диоде двухфазной схемы выпрямителя.