POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA |
||||
LABORATORIUM ELEKTROTECHNIKI |
||||
Ćwiczenie nr
3 |
Temat ćwiczenia: Badanie prostowników |
Zespół nr 4 1. Hubert Paź 2. Radosław Pindral 3. Roland Orliński 4. Patrycja Skrzeczowska |
||
Data wykonania ćwiczenia: 12.10.2012 |
Ocena: |
Data oddania sprawozdania: 19.10.2012 |
1. Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest badanie oraz zapoznanie się z zasadą działania prostowników jednopołówkowych i dwupołówkowych.
2. Spis przyrządów:
At- autotransformator
W- watomierz
V1,V3- woltomierz elektromagnetyczny
A1- amperomierz elektromagnetyczny
V2- woltomierz magnetoelektryczny
A2- amperomierz magnetoelektryczny
w1,w2- wyłączniki jednobiegunowe
3. Przebieg ćwiczenia:
(schemat główny)
a)prostownik jednopołówkowy
*Wyniki z oscyloskopu:
Zał. 1
*Pomiary:
1-bez filtra i bez obciążenia
2-bez filtra z obciążeniem
3-z filtrem i bez obciążenia
4-z filtrem z obciążeniem
b) prostownik dwupołówkowy
*Wyniki z oscyloskopu:
Zał. 2
*Pomiary:
5-bez filtra i bez obciążenia
6-bez filtra z obciążeniem
7-z filtrem i bez obciążenia
8-z filtrem z obciążeniem
Lp. |
Pomiary |
Obliczenia |
|||||||
|
Uz |
Iz |
Pz |
Isr |
Usr |
Usk |
Ut |
wt |
|
|
V1 |
A1 |
W |
A2 |
V2 |
V3 |
V |
|
|
1. |
60 |
0,01 |
1 |
0,05 |
26 |
44 |
|
|
|
2. |
60 |
0,19 |
8 |
0,11 |
26 |
44 |
|
|
|
3. |
60 |
0,09 |
2 |
0,05 |
72 |
44 |
|
|
|
4. |
60 |
0,3 |
9 |
0,15 |
34 |
44 |
|
|
|
5. |
60 |
0,01 |
1 |
0,05 |
54 |
60 |
|
|
|
6. |
60 |
0,26 |
16,5 |
0,22 |
52 |
58 |
|
|
|
7. |
60 |
0,075 |
2 |
0,05 |
78 |
78 |
|
|
|
8. |
60 |
0,38 |
18 |
0,25 |
58 |
62 |
|
|
|
Niezbędne wzory:
Ut=
Wt=Ut/Usr
Sprawność
4. Uwagi i wnioski:
Podstawowym elementem prostowniczym jest dioda półprzewodnikowa. Diody posiadają niesymetryczną charakterystykę prądu płynącego przez nią w funkcji napięcia na jej zaciskach. Taka charakterystyka umożliwia stosowanie diody jako elementu prostowniczego, tzn. takiego, który łatwo przepuszcza prąd w jednym kierunku i prawie nie przepuszcza w kierunku przeciwnym.
Dioda pracuje w układzie jak wyłącznik, który jest włączony w czasie trwania każdego dodatniego półokresu zasilającego napięcia zmiennego, a jest wyłączony podczas trwania każdego ujemnego półokresu tego napięcia. Tak więc przebiegi napięcia na rezystancji obciążenia i prądu płynącego przez nią mają kształt dodatnich połówek sinusoidy, a w pozostałym czasie jest równy zeru.
Jednym z najprostszych układów prostownika dwupołówkowego (pełnookresowego) jest układ mostkowy (mostek Graetza). Napięcie i prąd na rezystancji obciążenia zawiera obie połówki sinusoidy w dodatnim obszarze, ponieważ niezależnie od znaku napięcia zasilającego prąd obciążenia nie zmienia swojego kierunku.
Oba typy prostowników, mimo że dają na wyjściu napięcie jednokierunkowe , to wykazuje ono duże tętnienia i jego przebieg znacząco różni się od przebiegu napięcia stałego. W celu zmniejszenia tętnień napięcia wyjściowego stosuje się filtry. Najprostszym jest filtr pojemnościowy zbudowany z kondensatora. W czasie narastania napięcia kondensator ładuje się, a w czasie, gdy zmniejszające się napięcie osiągnie wartość mniejszą niż na kondensatorze, zaczyna rozładowywać się poprzez rezystancję obciążenia. Dzięki temu napięcie na obciążeniu przy odpowiedniej pojemności kondensatora nie spada do zera i wartość średnia i skuteczna wzrasta.
Ćwiczenie przebiegło zgodnie z instrukcją BHP, stanowisko po ćwiczeniu zostało uporządkowane.