POLITECHNIKA LUBELSKA Wydział Informatyki i Elektrotechniki |
---|
Nazwiska i imiona |
Matuła Michał Łapiński Sławomir Małyszek Krzysztof Marucha Radosław |
Badanie układów z prostownikami niesterowanymi
Schemat układu pomiarowego
Tabela wyników pomiarów i obliczeń
Pojemność kondensatora |
U1’ | I1’ | P | U2’ | U2’’ | I2’ | I2’’ | R | PU |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
V | A | W | V | V | A | A | Ω | W | |
100 µF | 110 | 1,14 | 66 | 140 | 138 | 0,455 | 0,42 | 336 | 59,3 |
70 µF | 110 | 1,18 | 62 | 134 | 132 | 0,43 | 0,4 | 336 | 53,8 |
40 µF | 110 | 0,88 | 58 | 128 | 124 | 0,415 | 0,38 | 336 | 48,5 |
0 µF | 110 | 0,38 | 42 | 110 | 98 | 0,355 | 0,3 | 336 | 30,2 |
Przykładowe obliczenia
$$P_{U} = R*{\overset{\overline{}}{I}}^{2} = 336*{0,42}^{2} = 59,3\ W$$
Przebiegi napięcia na obciążeniu w zależności od pojemności kondensatora
Badanie układów z prostownikami sterowanymi
Schemat układu pomiarowego
Tabela wyników pomiarów i obliczeń
lp | U1’ | I1’ | P | U2’ | U2’’ | I2’ | I2’’ | z | Θ | R | PU |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
V | A | W | V | V | A | A | dz. | rad | Ω | W | |
1 | 160 | 0,24 | 16 | 68 | 30 | 0,245 | 0,1 | 2,2 | 0,56π | 336 | 3,50 |
2 | 160 | 0,17 | 8 | 48 | 20 | 0,17 | 0,06 | 1,7 | 0,66π | 336 | 1,29 |
Przykładowe obliczenia
Rysunek przebiegu:
Odległość w działkach od punktu zapłonu tyrystora do końca półokresu z to: 2,2 działki.
Dla częstotliwości sieciowej (50 Hz) czas trwania okresu to: $\frac{1}{50} = 0,02\ s$
Ustawienie oscyloskopu: 2 ms/dz = 0,002 s/dz
Korzystając z proporcji: ∖t0, 02 − 360
0, 002 − x
Tak więc jednej działce oscyloskopu odpowiada: x = 36
Obliczamy:
2, 2 dz * 36 = 79, 2
Θ = 180 − 79, 2 = 100, 8 = 0, 56π rad
Moc użyteczna: $P_{U} = \frac{R*{\hat{I}}^{2}}{4\pi^{2}}{(1 + cos\Theta_{Z})}^{2} = \frac{336*{0,79}^{2}}{4\pi^{2}}{(1 + \cos\left( 0,56\pi \right))}^{2} = 3,5\ W$
Spis przyrządów
- Amperomierz LM-1 magnetoelektryczny kl. 0,5 3A
- Amperomierz LE-1 elektromagnetyczny kl. 0,5 2A (2 szt.)
- Woltiomierz TLEM-2 elektromagnetyczny kl. 0,5 300V
- Woltomierz TME-2 magnetoelektryczny kl. 1 750V
- Woltomierz LE-1 elektromagnetyczny kl. 0,5 300V
- Watomierz LW-1 kl. 0,5 800W
- Opornik suwakowy 336 Ω 4,3 A
- Oscyloskop OS-360 ZUE UNITEM
- Tyrystor
Wnioski
W układzie prostowania dwupołówkowego (całofalowego) możemy zaobserwować stopniowe spłaszczenie przebiegu napięcia wraz ze zwiększaniem pojemności kondensatora. Świadczy to o tym, że kondensator może być użyty w prostowniku jako element wygładzający napięcie na jego wyjściu.
Kąt zapłonu tyrystora wyznaczany był poprzez obserwację przebiegu napięcia na odbiorniku, dlatego też jego wartości mogą być obarczone dużym błędem. Dodatkowo oscyloskop został włączony do obwodu poprzez dzielnik napięcia (użyto suwaka rezystora obciążenia), przez co wzrosła niedokładność pomiaru.
Moc użyteczna w układzie prostownika sterowanego (tyrystorowego) jest znacznie mniejsza od mocy pobieranej ze źródła, zmienia się też razem ze zmianą kąta zapłonu tyrystora. Widzimy zatem, ze tyrystor jest elementem, za pomocą którego możemy sterować ilością energii dostarczanej do odbiornika.