Указания по лабам (стр. 1 из 5)
АЛМАТИНИСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра промышленной электроники
ПреобразовательнаЯ техника
И
МИКРОМИНИАТЮРИЗАЦИЯ ИСТОЧНИКОВ ВТОРИЧНОГО
ЭЛЕКТРОПТАНИЯ
Методические указания к лабораторным работам по специальностям
Автоматическая электросвязь, Многоканальная электросвязь,
Промышленная электроника
АЛМАТЫ 1999 г.
Введение
Цель выполнения лабораторных работ. Студенты выполняют лабораторные работы по графику, после овладения соответствующим теоретическим материалом.
Они проверяют правильность усвоения основных теоретических поло-жений, учатся практической деятельности по исследованию схем преобразовательных устройств.
При подготовке к эксперименту и в процессе его проведения студенты знакомятся с методами измерения параметров и характеристик преобразовательных устройств.
На всех стадиях лабораторного эксперимента студенты должны стре-миться овладеть приемами наглядного, образного и лаконичного составле-ния плана, протокола наблюдений и отчета об эксперименте и его результа-тах.
Основное внимание студентам предлагается сосредоточить на этапах подготовки к эксперименту и составлению протокола проведения экспери-мента.
Подготовка включает в себе ознакомление с целями, содержанием и средствами предстоящих экспериментов; нахождение теоретического обоснования тех явлений и процессов, взаимосвязей и закономерностей, которые лежат в основе эксперимента; составление плана эксперимента; подготовку протокола для внесения результатов экспериментов; прогнозирование результатов.
На этапе выполнения эксперимента каждый студент овладевает опытом проведения лабораторных исследований в соответствии с составленным им планом и программой, осмысливает полученные результаты, готовит данные для составления заключительного отчета о выполненной работе.
После завершения лабораторных экспериментов студент оформляет заключительный отчет по данной работе. В отчете приводится регистрация полученных результатов, объяснения к полученным зависимостям, форму-лировка общих выводов и ответы на вопросы для самоконтроля. Отчеты должны утверждаться преподавателем и, если его качество не соответст-вует установленным требованиям, дорабатывается студентом.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
1 Однофазное выпрямительное устройство
1.1 Цель работы:
Изучение принципа работы и исследование характеристик однофазных схем выпрямления при активной и активно-емкостной нагрузках.
1.2 Описание лабораторной установки
Исследования проводится на лабораторном стенде типа ЭСIA/I-ма-ломошный источник питания. При выборе схемы исследуемого выпрямителя к гнезду разъема ХР23 подключаются вилки:
а) Для исследования схемы однополупериодного выпрямителя -
XP23/1 - выпрямитель однополупериодный;
б) Для исследования схемы двухполупериодного выпрямителя со средней точкой - XP23/2 - выпрямитель двухполупериодный;
в) Для исследования схемы мостового выпрямителя -
XP23/3 - мостовой выпрямитель,;
При выборе нагрузки выпрямителя и для исследования влияния характера активного и активно-емкостной нагрузок на работу схем выпрямителей, к гнезду разъема ХР24 подключается вилка ХР24/5 - RC - фильтр,.
Включение стенда в сеть осуществляется тумблером В1 СЕТЬ.
Снятие внешней характеристики выпрямителя производится с помо-щью потенциометра с надписью Rн - нагрузка.
Величину напряжения U2 вторичной обмотки трансформатора измеряет вольтметром PV1, величину среднего выпрямленного напряжения U0 - вольтметром РV2, величину среднего выпрямленного тока I0 - миллиампер-метром РА.
Для измерения и просмотра осциллограмм напряжений и токов в характерных точках исследуемой схемы предназначены контрольные гнезда 1
20.1.3 Подготовка стенда к работе
1.3. 1 Перед выполнением работы каждый студент обязан предъявить преподавателю заготовленную форму отчета, содержащие необходимые таблицы, относящий к ним графики, а также представить структурные и принципиальные схемы исследуемого устройства относящиеся к данной работе.
1.3.2 Внимательно ознакомится с назначением каждого органа управления и указаний мер безопасности.
1.3.3 Перед включением стенда зафиксировать в исходном положении все органы управления и коммутации:
- выключатели в положение “выключено”;
- выключатели вертикально - вниз, горизонтально - влево;
- переключатели в среднее (нейтральное) положение;
- ручки регулирования - в левое крайнее положение;
- стрелки измерительных приборов установить на “0”.
1.3.4 Включить стенд включателем с надписью СЕТЬ, при этом загорается лампочка сигнализации.
1.3.5 Включить осциллограф включателем с надписью СЕТЬ, при этом загорается лампочка сигнализации.
1.4 Задания и порядок выполнения работы
1.4.1 Исследовать схему однополупериодного выпрямителя:
а) к гнезду разъема ХР23 подключит вилку XP23/1 - выпрямитель однополупериодный, к гнезду разъема ХР24 подключить вилку ХР24/5 - RC - фильтр;
б) тумблер SA4 установить в среднее (нейтральное) положение. Измерить величину напряжения холостого хода U2хх вторичной обмотки трансформатора вольтметром PV1, величину среднего выпрямленного напряжения при холстом ходе U0 - вольтметром РV2 и расчитать коэффициент трансформации n = U2хх / U1 и коэффициент передачи выпрямителя по
напряжению ku = U0/ U2xx.
в) тумблер SA4 установить в верхное положение. По миллиампер-метр РА с помощью потенциометра с надписью Rн - нагрузка, установить величину среднего выпрямленного тока I0 на максимальное значение I0макс снять осцилаграмм напряжении и токов и определить все значении параметров приведенные в таблице 1.1
г) снять и построить внешней характеристики выпрямителя U0 = f (І0) при актиной нагрузке (зависимости величины выпрямленного напряжения U0 от тока І0 на нагрузке выпрямителя) с помощью потенциометра с надписью Rн - нагрузка, изменяя значение тока от минимального I0мин до максимального значения I0макс.
Результаты измерения внести в таблицу 1.2 и построить график зависимости U0 = f (І0). Определить внутреннее сопротивление выпрямителя по формуле Ri = (U0макс - U0мин)/ (I0макс - I0мин ), коэффициент передачи выпрямителя по току ki = I0макс / I2макс , к. п. д. выпрямителя h = Rн /(Rн + Ri).
д) исследовать однополупериодный выпрямитель при активно-емкостной нагрузке. Для этого тумблер SA4 установить в нижнее положение, а SA3 - правое положение и действовать аналогично как в п.п. 1.4 б), в), г).
Таблица 1.1
| Параметры | Осцилаграммы |
    Нагрузка U0мин = В ; I0макс = мА. Осциллограмма выпрямленного напряжения u0 Осциллограмма выпрямленного тока i0 | u0 wt i0 wt |
    Трансформатор U2мин = В ; I2макс = мА. Осциллограмма напряжение вторич-ной обмотки u2 Осциллограмма тока вторичной обмотки i2 | u2 wt i2 wt |
    Диоды Uобр = В ; IДмакс = мА Осциллограмма обратного напряжения на вентиле uобр Осциллограмма амплитудное значение тока диода iа | u2 wt i2 wt |
.
Таблица 1.2
| І0 | І0мин | І0макс | |||
| U0 | U0макс | U0мин |
1.4.2 Исследовать схему двухполупериодного выпрямителя:
а) к гнезду разъема ХР23 подключит вилку XP23/1 - выпрямитель двухполупериодный, к гнезду разъема ХР24 подключить вилку ХР24/5 - RC - фильтр;
б) действовать аналогично п. п. 1.4.1 б), в), г) .
1.4.3 Исследовать мостовую схему выпрямителя:
а) к гнезду разъема ХР23 подключит вилку XP23/1 - выпрямитель мостовой, к гнезду разъема ХР24 подключить вилку ХР24/5 - RC - фильтр;
б) действовать аналогично п. п. 1.4.1 б), в), г).
1.4.5 Для одного значений выпрямленного тока для каждой из исследованных схем выпрямления при активной нагрузке, проверить с помощью формул приведенной в таблице 1.3 результаты эксперимента с расчетным и
дополнительно заполнить таблицу.
1.4.6 Оформить отчет согласно правилу выполнения работ в лаборотории
Таблица 1.3
| Параметры | Схема однофазная | |||
| однополу-периодная | двухполу-периодная | мостовая | ||
| Трансформатор Действующее напряжение вторич-ной обмотки U2 Действующий ток вторичной обмотки I2 Действующий ток первичной обмотки I1 Расчетная (габаритная) мощность трансформатора ST Коэффициент использования трансформатора Вынужденное намагничивание сердечника трансформатора | 2,22 U0 1,57 I0 1,21 I0/nT 3,09 P0 0,324 Есть | 2x1,11 U0 0,785 I0 1,11 I0/nT 1,48 P0 0,675 Есть | 1,11 U0 1,11 I0 1,11 I0/nT 1,23 P0 0,814 Нет | |
| Диоды Максимальное обратное напряжение на вентиле Uобр Средний ток диода Іср Действующий ток диода Амплитудное значение тока диода Число диодов Фаза выпрямления | 3,14 U0 I0 1,57 I0 3,14 I0 1 1 | 3,14 U0 0,5 I0 0,785 I0 1,57 I0 2 2 | 1,57 U0 0,5 I0 0,785 I0 1,57 I0 4 2 | |
| Пульсация Частота первой гармоники Коэффициент пульсации | 50 1,57 | 100 0,67 | 100 0,67 | |
1.5 Вопросы к защите лабораторной работы