POLITECHNIKA LUBELSKA
Wydział Elektryczny
LABORATORIUM
Energoelektroniki
Temat : Układy prostowników niesterowanych prostych.
Grupa ED 6.1
Skład zespołu: Data wykonania: 24-02-97
1. Jacek Maliszewski
2. Grzegorz Młynek
3. Paweł Pławski
4. Paweł Mazurek
WSTĘP :
Celem ćwiczenia jest badanie prostownika jednofazowego pełnookresowego z dwoma elementami prostowniczymi
1.Badanie prostownika jednofazowego pełnookresowego z dwoma elem. prostowniczymi.
a) Schemat układu pomiarowego:
b) Wyniki pomiarów napięć w stanie jałowym prostownika:
Uf [V] |
U0[V] |
USK[V] |
Ut [V] |
t% [%] |
|
2Uf / π |
Uf |
|
Ut / U0 |
|
wyniki uzyskane z obliczeń |
|||
50 |
45.039 |
50 |
21.71 |
0.43 (43%) |
|
wyniki uzyskane z pomiarów |
|||
|
42.5 |
48 |
22.31 |
0.52 (52%) |
c) Wyznaczanie ch-ki zewnętrznej prostownika :
ISK d |
A |
0 |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
1 |
1.2 |
1.6 |
Id |
A |
0 |
0.08 |
0.2 |
0.34 |
0.44 |
0.56 |
0.72 |
0.96 |
I0=2Id |
A |
0 |
0.3 |
0.5 |
0.8 |
1 |
1.25 |
1.51 |
2 |
ISK |
A |
0 |
- |
0.55 |
0.81 |
1.1 |
1.35 |
1.65 |
2.2 |
U0 |
V |
42.5 |
42.5 |
41.3 |
41 |
41 |
40.8 |
40.8 |
40 |
USK |
V |
48 |
48 |
47 |
46.4 |
46 |
45.8 |
45.8 |
45 |
Ut |
V |
21.06 |
20.45 |
20.18 |
19.93 |
19.74 |
19.50 |
19.49 |
18.98 |
t |
% |
49.55 |
48.12 |
48.8 |
48.6 |
48.1 |
47.8 |
47.8 |
47.5 |
WYKAZ PRZYRZĄDÓW :
Tr 1 - transformator sieciowy z wyprowadzonym środkiem w uzwojeniu wtórnym
Tr 2 - transformator sieciowy
A 1 - amperomierz ME do pomiaru średniego prądu jednej diody
A 2 - amperomierz EM do pomiaru skutecznej wartości prądu jednej diody
A 3 - amperomierz ME do pomiaru średniego prądu obciążenia
A 4 - amperomierz EM do pomiaru skutecznej wartości prądu obciążenia
V 1 - woltomierz EM do pomiaru napięcia fazowego
V 2 - woltomierz ME do pomiaru wartości średniej napięcia wyprostowanego
V 3 - woltomierz EM do pomiaru skutecznej wartości napięcia wyprostowanego
V 4 - woltomierz lampowy WL 2c do pomiaru skutecznej wartości napięcia tętnień
R0 - rezystor wodny
R1 - bocznik do obserwowania przebiegu prądu diody
Osc - oscyloskop katodowy do obserwacji przebiegów w wyróżnionych punktach układu
Charakterystyki prostownika jednofazowego pełnookresowego z dwoma elementami prostowniczymi :
a).U0 = f ( I0 )
b). t% = f ( I0 )
Uwagi i wnioski :
Z przeprowadzonych pomiarów wynika, że badane prostowniki są dosyć sztywne tzn. ich charakterystyka jest w szerokim zakresie praktycznie linią prostą ( nieco opadającą ). Dla prostownika dwu-diodowego z dzielonym uzwojeniem transformatora nie zdołaliśmy pokazać momentu zakrzywienia ch-ki U0 = f (I0 ) z uwagi na niewystarczające zakresy pomiarowe niektórych mierników, natomiast dla układu mostkowego zbliżyliśmy się tylko do tego punktu ( z wyżej wymienionych przyczyn ).
Analizując wyniki pomiarów zauważyliśmy, że wartości napięć uzyskane z obliczeń wykonanych na podstawie wzorów zamieszczonych w tabeli różnią się nieznacznie od wartości pomiarowych. Doszliśmy do wniosku, że przyczyną tego jest nieuwzględnienie procesów komutacyjnych przy obliczaniu napięć, ponieważ w trakcie komutacji przewodzą równocześnie obie diody co wiąże się ze stratami napięcia U0 na odbiorniku ( odbiornik R0 w czasie trwania komutacji jest praktycznie zwarty ).
Po obserwacji przebiegów na oscyloskopie w wyznaczonych punktach ukł. pomiarowego oraz po analizie wykresu t% = f ( I0 ) stwierdzić możemy, że uzyskane przez nas przebiegi napięcia na wyj. prostownika charakteryzują się dużym wsp. tętnień ( t% = 50 % ). Przebiegi te są stałoprądowe jedynie w tym sensie, że nie zmienia się ich polaryzacja. Aby uzyskane napięcie było przydatne ( np. do zasilania układów elektronicznych wymagających wysokiej stabilności napięcia zasilającego) należy je wygładzić. W tym celu stosuje się zazwyczaj filtr dolnoprzepustowy, czyli wpięty równolegle do wyj. prostownika kondensator. Aby zapewnić małą amplitudę tętnień wartość C dobiera się z warunku :
Robc•C >> 1/ f
( gdzie f -częstotliwość tętnień ).W Polsce podstawowa częstotliwość tętnień dla układu mostkowego wynosi 100 Hz.