Politechnika Lubelska		Laboratorium Energoelektroniki
w Lublinie		Ćwiczenie Nr
Nazwisko: HAUER GAJEWSKI GĄSIOR ARAŻNY	Imię: PIOTR ARTUR PAWEŁ DARIUSZ		Semestr VII	Grupa E.D.7.3	Rok akad. 1996/97
Temat ćwiczenia: Układy prostowników niesterowanych prostych.				Data wykonania 14.10.96	Ocena

WSTĘP :

Celem ćwiczenia jest badanie prostownika jednofazowego pełnookresowego z dwoma elementami prostowniczymi i prostownika jednofazowego pełnookresowego w układzie mostkowym oraz wyznaczenie charakterystyk zewnętrznych obu prostowników (dla obciążenia ,,R*).

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

2.Badanie prostownika jednofazowego pełnookresowego w układzie mostkowym

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
100	90.1	100	43.38	47.8
	wyniki uzyskane z pomiarów
	80	96	42

c) Wyznaczanie ch-ki zewnętrznej prostownika :

I0	A	0.24	0.26	0.32	0.4	0.48	0.6	0.68	0.76	1.04	1.2	2.4	2.76	3
ISK	A	0.3	0.35	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.2	1.4	5.4	6	6.7
U0	V	85	85	84	84	84	83.5	83.5	83	83	83	82	81.5	76
USK	V	96	96	95.5	95.5	95.5	95	95	94	94	94	92	91	90.5
Ut	V	41.9	41.66	4155	41.45	41.26	41	40.9	40.84	40.73	40.45	39.01	38.7	38.42
t	%	49.3	49	49.4	49.3	49.1	49.1	49	49.2	49.1	48.7	47.5	47.5	51

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 )

Charakterystyki prostownika jednofazowego pełnookresowego w układzie mostkowym :

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 ( lub cztery w układzie mostkowym ) 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 :

R_obc•C >> 1/ f

( gdzie f -częstotliwość tętnień ).W Polsce podstawowa częstotliwość tętnień dla układu mostkowego wynosi 100 Hz.

A₁

A₄

A₃

A₂

V₂

V₃

V₄

V₁

R₁

R₀

D₁

D₂

Tr 1

1

2

5

6

3

4

220 V V

50 Hz

A₃

A₄

V₂

V₃

V₄

R₀

Tr .2.

220 V

50 Hz

U₀

[V]

I₀ [A]

t_%

[%]

I₀ [A]

U₀

[V]

I₀ [A]

t_%

[%]

I₀ [A]

---