II rok Elektrotechnika |
WANAT ADAM WENDELSKI IRENEUSZ |
18.12.95 |
Nr 10 |
Temat : Prostowniki |
Ocena |
SCHEMAT OBWODU
TABELA POMIARÓW
|
Rodzaj |
Rodzaj obciążenia |
Pomiary |
Obliczenia |
Wartości |
||||||||||
|
prostownika |
R |
C |
U1 |
I1 |
I2 |
I3 |
U2 |
U3 |
U4 |
P |
kksz |
ksz |
Umax |
Umin |
|
|
[Ω] |
[μF] |
[V] |
[A] |
[A] |
[A] |
[V] |
[V] |
[V] |
[W] |
--- |
--- |
[V] |
[V] |
|
a) 1-fazowy |
160 |
--- |
50 |
0. 23 |
0. 24 |
0. 15 |
36 |
24 |
66 |
8. 5 |
1.6 |
1.72 |
72 |
8 |
|
półokresowy |
160 |
35 |
50 |
0.40 |
0.40 |
0. 21 |
40 |
34 |
66 |
10. 5 |
1.9 |
1.62 |
72 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b) 1-fazowy |
160 |
--- |
50 |
0.32 |
0.33 |
0. 29 |
50 |
46 |
68 |
16. 5 |
1.13 |
1. 38 |
72 |
0 |
|
pełnookresowy |
160 |
35 |
50 |
0.50 |
0.50 |
0. 34 |
54 |
52 |
69 |
19. 5 |
1.47 |
1. 26 |
72 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c) 3-fazowy |
160 |
--- |
50 |
0. 22 |
0. 39 |
0. 38 |
60 |
60 |
70 |
24.00 |
1.02 |
1.19 |
72 |
56 |
|
półokresowy |
160 |
35 |
50 |
0. 30 |
0. 53 |
0.40 |
62 |
62 |
71 |
25.50 |
1. 32 |
1.09 |
72 |
52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d) 3-fazowy |
320 |
--- |
50 |
0.34 |
0.42 |
0.42 |
120 |
120 |
135 |
50.00 |
1.00 |
1.05 |
126 |
108 |
|
pełnookresowy |
320 |
35 |
50 |
0.46 |
0.56 |
0.42 |
120 |
122 |
130 |
51.50 |
1. 33 |
1.03 |
126 |
110 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
- |
napięcie skuteczne na wejściu |
I1 |
- |
prąd skuteczny na wejściu |
I2 |
- |
prąd skuteczny za układem prostowniczym |
I3 |
- |
prąd średni za układem prostowniczym |
U2 |
- |
napięcie skuteczne za prostownikiem |
U3 |
- |
napięcie średnie za prostownikiem |
U4 |
- |
napięcie maksymalne za prostownikiem |
P |
- |
moc pobierana przez opornik |
SCHEMATY UKŁADÓW PROSTOWNICZYCH
a) prostownik jednofazowy półfalowy b) prostownik jednofazowy w układzie mostkowym
c) prostownik trójfazowy półfalowy d) prostownik trójfazowy w układzie mostkowym.
OBLICZENIA
Współczynnik kształtu obliczono ze wzoru : kksz= ,
gdzie |I| - wartość skuteczna prądu
Iśr - wartość średnia prądu
współczynnik szczytu : ksz = ,
gdzie |Im| - wartość maksymalna prądu
WNIOSKI
W prostownikach całofalowych występuje mniejszy współczynnik szczytu i dlatego wartość skuteczna prądu zbliża się do wartości maksymalnej.Zjawisko to powoduje lepsze prostowanie prądu.Doświadczenie dowiodło iż nalepszym prostownikiem okazał się prostownik 3-fazowy.Najmniejsze wartości współczynnika szczytu oraz większe wartości mocy na odbiorniku umożliwia nam lepsze jej wykorzystanie.Każda dioda (dla naszego układu) przewodzi przez trzecią część okresu, prąd zaś jest przełączany co jedną szóstą część okresu.Po wprowadzeniu elementów reaktancyjnych poprawiają się własności układów prostowniczych.Gdy zmienne napięcie prostowane posiada dużą wartość, kondensatory magazynują energię, a zwracają ją (przez rezystancję obciążenia) przy jego maleniu.Proces ładowania i rozładowywania kondensatora w układach całofalowych następuje dwukrotnie częściej, niż w układach półfalowych. Przebiegi całofalowe prądu zmiennego uzyskuje się przy połączeniu diody w układzie prostowniczym (mostek Graetza).Prąd płynący przez odbiornik(dla poprzedniego układu) ma w obu półokresach ten sam zwrot. Wzrost wartości mierzonej mocy występuje w lepszych prostownikach. Wzrost ten powoduje wzrostu wartości skutecznej napięcia na odbiorniku.Kondensatory kompensujące moc bierną działając na prostownik zmieniając nam wartości mocy. Im dołączona pojemność jest większa tym wskazanie watomierza jest większe.
Okres zmian napięcia na odbiorniku ulega skracaniu, w miarę stosowania lepszych prostowników, czego skutkiem jest wzrost częstotliwości tych zmian, a w ostateczności lepsze prostowanie płynącego prądu.
Przebiegi U(t) w obwodach 1-fazowych
(numeracja zgodna z kolejnością dokonywania pomiarów - według tabeli)
Przebiegi U(t) w obwodach 3-fazowych
(numeracja zgodna z kolejnością dokonywania pomiarów - według tabeli)
A2
Zabc
A3
W
A1
U~
V1
V2
V4
V3
układ
prosto-
wniczy
Umax
U
Z
Z
U
a
b
Z
c
0
a
b
c
Z