Рабочие задания и порядок выполнения лабораторной работы

Перед выполнением заданий следует подготовить блок и измерительные приборы к работе.

Задание № 1

Исследовать выпрямитель, составленный на основе двухполупериод­ной схемы выпрямления однофазного переменного тока с выводом от средней точки обмотки трансформатора (рис. 1.4).

1. Собрать схему, приведенную на рис. 1.15, и подключить приборы, необходимые для проведения измерений и снятия характеристик.

Последовательность действий:

– вольтметр PV1 установить в режим измерения переменного напряжения для поочередного определения напряжений между выводами транс­форматора 1, 2, 3;

– вольтметр PV2 установить в режим измерения постоянного напряжения;

– миллиамперметры РА1 и РА2 установить в режим измерения постоянного тока;

– после проверки преподавателем собранной схемы включить питание стенда выключателем «СЕТЬ – ВКЛ»;

– нажатием кнопки «ОДНОФАЗНАЯ СЕТЬ – ВКЛ» подать питание на схему.

 

Рис. 1.15. Схема выпрямления с выводом от средней точки обмотки трансформатора

 

2. Измерить и записать в таблицу 1.1 значения электрических параметров U₂, U_d, I_d,и I_{VD ср}, указанных в данной таблице при различных величинах сопротивлений нагрузки R_Н.

Таблица 1.1

Параметры схемы рис. 1.15

Измеряемая величина	Положение переключателя «RН грубо»
XX
U2 , B
Ud , B
Id , mA
IVD13, mA
U~m , B
kП

 

3. Переключатель «RН грубо» установить в положение «4» и провести осциллогра­фирование сигналов:

– напряжений на вторичной обмотке трансформатора (гнезда 1–2,
2–3) – u₂₁, u₂₂;

– напряжения между анодом и катодом диода VD14 – u_ОБР;

– размаха напряжения на R_Н (гнезда 6-7) – u_~m;

– тока диода VD13 – i_VD13 (на выводах миллиамперметра РА1).

4. Наблюдаемые формы осциллограмм напряжений и токов u_d, u_ОБР, u_~m, i_d, i_VD13 сравнить с формами кривых на диаграммах, представленных на рис. 1.5.

5. Используя значения измеренных величин напряжений U_d и U_~m, занесенных в таблицу 1.1 при установке переключателя «R_Н грубо» в положение «4», выполнить следующие действия:

– произвести по формуле (1.1) расчет среднего значения выпрямлен­ного напряжения U_d и сравнить с измеренным;

– вычислить по формуле (1.2) коэффициент пульсаций k_П и сравнить с расчетным теоретическим;

– построить внешнюю характеристику выпрямителя U_d = f (I_d).

Задание № 2

Исследовать выпрямитель, составленный на основе двухполупериод­ной мостовой схемы выпрямления однофазного переменного тока (рис. 1.6).

1. Собрать схему, приведенную на рис. 1.16, и подключить приборы, необходимые для проведения измерений и снятия характеристик.

Последовательность действий:

– вольтметр PV1 установить в режим измерения переменного напряже­ния для определения напряжения между выводами трансформатора 1 и 3;

– вольтметр PV2 установить в режим измерения постоянного напряжения;

– миллиамперметры РА1 и РА2 установить в режим измерения постоянного тока;

– после проверки преподавателем собранной схемы включить питание стенда выключателем «СЕТЬ – ВКЛ»;

– нажатием кнопки «ОДНОФАЗНАЯ СЕТЬ – ВКЛ» подать питание на схему.

 

Рис. 1.16. Однофазная мостовая схема выпрямления

 

2. Измерить и записать в таблицу 1.2 значения электрических параметров U₂, U_d, I_d,и I_VD7, указанных в данной таблице при различных величинах сопротивлений нагрузки R_Н.

Таблица 1.2

Параметры схемы рис. 1.16

Измеряемая величина	Положение переключателя «RН грубо»
XX
U2 , B
Ud , B
Id , мA
IVD7, мA
U~m , B
kП

3. Переключатель «R_Н грубо» установить в положение «4» и провести осциллогра­фирование сигналов:

– напряжений на вторичной обмотке трансформатора – u₂ (гнез­да 1–3);

– напряжения между анодом и катодом диода VD2 – u_ОБРmax;

– размаха напряжения на R_Н (гнезда 6–7) – u_~m;

– тока диода VD7 – i_VD7 (на выводах миллиамперметра РА1).

4. Наблюдаемые формы осциллограмм напряжений и токов u_d, u_ОБР, u_~m, i_d, i_VD7 сравнить с формами кривых на диаграммах, представленных на рис. 1.7.

5. Используя значения измеренных величин напряжений U_d и U_~m, занесенные в таблицу 1.2 при установке переключателя «R_Н грубо» в положение «4», выполнить следующие действия:

– произвести по формуле (1.3) расчет среднего значения выпрямлен­ного напряжения U_d и сравнить с измеренным;

– вычислить по формуле (1.4) коэффициент пульсаций k_П и сравнить с расчетным теоретическим;

– построить внешнюю характеристику выпрямителя U_d = f(I_d).

Задание № 3

Исследовать выпрямитель, составленный на основе двухполупериод­ной мостовой схемы выпрямления однофазного переменного тока с удвоением напряжения (рис. 1.9).

1. Собрать схему, приведенную на рис. 1.17, и подключить приборы, необходимые для проведения измерений и снятия характеристик.

Последовательность действий:

– вольтметр PV1 установить в режим измерения переменного напря­же­ния для определения напряжения между выводами трансформатора 2 и 3;

– вольтметр PV2 установить в режим измерения постоянного напряжения;

– миллиамперметры РА1 и РА2 установить в режим измерения постоян­ного тока;

– после проверки преподавателем собранной схемы включить питание стенда выключателем «СЕТЬ – ВКЛ»;

– нажатием кнопки «ОДНОФАЗНАЯ СЕТЬ – ВКЛ» подать питание на схему.

Рис. 1.17. Однофазная мостовая схема выпрямления с удвоением напряжения

 

2. Измерить и записать в таблицу 1.4 значения электрических параметров U₂, U_d, U_С2, U_С3, I_d, указанных в таблице при различных величинах сопротивлений нагрузки R_Н.

3. Переключатель «R_Н грубо» установить в положение «4» и провести осциллогра­фирование сигналов:

– напряжений на вторичной обмотке трансформатора – u₂ (гнезда 2–3);

– напряжения между анодом и катодом диода VD2 – u_ОБР;

– размаха напряжения на R_Н (гнезда 6–7) – U_~m;

– напряжения u_C1 + u_C2 (гнезда 4–5).

 

Таблица 1.4

Параметры схемы рис. 1.17

Измеряемая величина	Положение переключателя «RН грубо»
XX
U2 , B
Ud , B
UС2, B
UС3, B
U~m , B
kП

 

4. Наблюдаемые формы осциллограмм напряжений и токов u_d, u_ОБР, u_~m, u_С1 , u_С2, i_d сравнить с формами кривых на диаграммах, представлен­ных на рис. 1.10.

5. Установить переключатель «R_Н грубо» в положение «4». Используя значения измеренных величин напряжений U_d и U_~m, занесенных в таблицу 1.4, выполнить следующие действия:

– произвести расчет среднего значения выпрямленного напряже­ния U_d и сравнить с измеренным;

– вычислить коэффициент пульсаций k_П и сравнить с расчетным теоретическим;

– построить внешнюю характеристику выпрямителя U_d = f (I_d).

Контрольные вопросы

1. По каким параметрам подбирают выпрямительные диоды?

2. Во сколько раз постоянное напряжение на выходе выпрямителя по мостовой однофазной схеме меньше входного напряжения выпрямителя? Почему?

3. Во сколько раз постоянное напряжение на выходе выпрямителя по схеме удвоения напряжения больше входного напряжения выпрямителя? Почему?

4. Какие меры применяются для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения?

Содержание отчета

По результатам исследований выполнить отчет, на титульном листе отчета указать название лабораторной работы, фамилию, имя исполнителя и номер группы.

В отчете привести схемы исследуемых устройств. Привести таблицы данных по снятым в каждом задании внешним характеристикам и расчет указанных электрических параметров. Внешние характеристики построить в единых осях координат. Дать сравнительную оценку измеренных и расчетных значений параметров.