Лабораторная работа № 16 Цепи с вентилями

Лабораторная работа № 16
Цепи с вентилями
Целью работы является экспериментальное исследование
однополупериодного и двухполупериодного выпрямления при
синусоидальном источнике питания.
1. Подготовка к работе
1. Нарисовать схему однополупериодного выпрямления (рис. 1),
рассчитать действующее и среднее значение напряжения и тока в нагрузке,
мощность источника, мощность нагрузки, составить баланс мощности.
Исходные данные приведены в табл. 1
2. Нарисовать в масштабе кривые напряжения на входе цепи u1(t),
напряжения на нагрузке uн(t), тока в нагрузке iн(t).
3. Нарисовать мостовую схему двухполупериодного выпрямления
(рис. 2), рассчитать действующее и среднее значение напряжения uн(t) и тока
в нагрузке iн(t), действующее и среднее значение напряжения u1(t) и тока i1(t)
на входе цепи, мощность источника, мощность нагрузки, составить баланс
мощности. Исходные данные приведены в табл. 1
4. Нарисовать в масштабе кривые напряжения u1(t) и тока i1(t) на
входе цепи, напряжения на нагрузке uн(t), тока в нагрузке iн(t).
Таблица 1
Номер бригады
1, 7
2, 8
3, 9
4, 10
5, 11
6, 12
Действующее значение
напряжения источника
U1, В
8
8,5
9
8
8,5
9
Сопротивление
резистора Rн, Ом
47
47
57
57
68
68
Замечание. Учесть, что в работе используются диоды VD1-VD4,
близкие к идеальным, вольтметры магнитоэлектрической системы (МЭ) и
электромагнитной системы (ЭМ) близки к идеальным, а амперметры МЭ и
ЭМ систем имеют внутреннее сопротивление, равное 10 Ом.
1
Рис. 1
Рис.2
2. Содержание работы и порядок выполнения работы
В лабораторной работе используется источник синусоидального
напряжения МОДУЛЯ ПИТАНИЯ UZ3. Измерительные приборы расположены
в блоках МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ. Схема выпрямления собирается на
полупроводниковых диодах VD1-VD4 из ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО МОДУЛЯ.
Пассивные элементы электрической схемы выбирают из блока МОДУЛЬ
РЕЗИСТОРОВ, с помощью последовательного и параллельного соединения
резисторов реализуются заданные значения сопротивления нагрузки. Для
наблюдения кривых напряжения используют ОСЦИЛЛОГРАФ.
1. Собрать цепь по схеме рис. 1П протокола измерений. Установить
величину сопротивления Rн в блоке МОДУЛЬ РЕЗИСТОРОВ в
соответствии с данными табл. 1. Подключить измерительные приборы.
2. Включить автоматический выключатель QF модуля питания и тумблер SA2
источника UZ3.
3. Установить регулятором напряжения МОДУЛЯ ПИТАНИЯ UZ3 напряжение
Регулятором Амплитуда установить действующее значение напряжения
на выходе модуля U1 в соответствии с данными табл. 1.
4. Измерить действующее значение токов I1 и Iн, действующее значение
напряжений U1 и Uн приборами ЭМ системы модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ
и из блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ переменного тока. Среднее значение
напряжения на нагрузке Uн0 измерить прибором МЭ системы из блока
МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ постоянного тока. Измерить активную
мощность на входе цепи прибором модуля ИЗМЕРИТЕЛЬ ФАЗЫ. Для
измерения среднего значения тока Iн0 заменить амперметр ЭМ системы на
амперметр МЭ системы из блока МОДУЛЬ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ постоянного
тока. Так как сопротивление амперметра ЭМ системы составляет около 10
Ом, а сопротивление амперметра МЭ системы – десятые доли ома, то
последовательно с амперметром МЭ системы необходимо включить
резистор сопротивлением 10 Ом. Результаты измерений занести в табл.
1П.
2
5. Подключить к нагрузке ОСЦИЛЛОГРАФ и зарисовать кривую напряжения
uн(t).
6. Разомкнуть ветвь любого диода, например, VD1 и произвести указанные в
пункте 2 измерения в цепи однополупериодного выпрямления. Результаты
измерений занести в табл. 2П.
7. Подключить к нагрузке ОСЦИЛЛОГРАФ и зарисовать кривую напряжения
uн(t).
8. По осциллограммам uн(t) двухполупериодного и однополупериодного
выпрямления построить кривые тока iн(t), сравнить полученные кривые с
кривыми тока из Подготовки к работе.
9. Дополнить таблицы данных измерений расчетными данными из
Подготовки к работе, сравнить результаты.
Утвердить протокол измерений у преподавателя.
3
Протокол измерений к лабораторной работе № 16
«Цепи с вентилями»
Рис 1П.
Частота f  __ Гц.
Сопротивление нагрузки: Rн= ____ Ом.
Действующее значение напряжения источника U1=______ В.
Результаты измерений и расчет двухполупериодного выпрямления
представлены в табл. 1П.
Таблица 1П
U1, В
I1 , А
P1, Вт
эксперимент
расчет
4
Iн, А
Iн0, А
Uн, В
Uн0, В
Результаты измерений и расчет однополупериодного выпрямления
представлены в табл. 2П.
Таблица 2П
U1, В
I1 , А
P1, Вт
Iн, А
эксперимент
расчет
Осциллограммы кривых напряжения и тока:
Работу выполнили: ___________________________
Работу проверил: ____________________________
5
Iн0, А
Uн, В
Uн0, В