Prostowniki sterowane jednofazowe

1. Cel ćwiczenia.

Celem naszego ćwiczenia było zapoznanie się z działaniem jednofazowego prostownika tyrystorowego oraz z jego podstawowymi właściwościami , badając prostownik przy obciążeniu rezystancyjnym i rezystancyjno-indukcyjnym.

2. Schemat układu pomiarowego.

Rys.1. Układ pomiarowy jednofazowego prostownika sterowanego.

3. Tabele z wynikami pomiarów i obliczonymi na podstawie pomiarów:

• współczynnikiem mocy ψ;

• współczynnik kształtu napięcia k_u;

• współczynnik kształtu prądu k_i;

gdzie |S|= U*I

;

;

Dla obciążenia R:

Dla obciążenia RL

Dla obciążenia RL z diodą DZ

2. Tabela zawierająca wartości średnie i skuteczne napięcia na obciążeniu R, zmierzone oraz wyliczone dla tych samych kątów γ_z z wzorów:

;

3. Charakterystyki w funkcji kąta wysterowania (dla trzech badanych układów na jednym wykresie):

1. 
   średniego napięcia wyprostowanego

zielony -obciążenie R

czarny - obc. RL

czerwony- obc. RL z DZ

2. skutecznego napięcia wyprostowanego

3. współczynnika mocy

4. współczynnika kształtu napięcia i współczynnika kształtu prądu

linia ciągła - ku

linia przerywana - ki

5. mocy obciążenia

6. zmierzonej i obliczonej wartości średniej napięcia wyprostowanego dla obciążenia R

zielony - wartość zmierzona

czarny - wartość obliczona

7. zmierzonej i obliczonej wartości skutecznej napięcia wyprostowanego dla obciążenia R

8. średniego prądu tyrystora i obciążenia dla prostownika z diodą zwrotną pracującego z obciążeniem RL

zielony - obciążenie

czarny - tyrystor

9. skutecznego prądu tyrystora i obciążenia dla prostownika z diodą zwrotną pracującego z obciążeniem RL

4. Wykreślone na podstawie pomiarów charakterystyki zewnętrzne prostownika U_d(AV)=f(I_d(AV)).

6.Uwagi i wnioski.

Na podstawie wyników pomiarów, oraz charakterystyk wykreślonych w funkcji kąta wysterowania tyrystora, sporządzonych przy różnym obciążeniu, możemy określić zależności parametrów układu od rodzaju obciążenia.

Wykresy napięć w funkcji kąta wysterowania zaczynają się od pewnej wartości, a ze wzrostem kąta wysterowania zmniejszają się wartości napięć. Średnie napięcie wyprostowane dla obciążenia rezystancyjnego i obciążenia RL z DZ są bardzo zbliżone, natomiast przy obciążeniu RL wartości napięć są mniejsze. Wartość skutecznego napięcia wyprostowanego jest podobna dla wszystkich rodzajów obciążeń.

Zmierzone przez nas wartości napięć dla obciążenia rezystancyjnego pokrywają się z wynikami otrzymanymi na podstawie obliczeń(co stwierdzamy na podstawie wykresów g i f).

Wartości mocy obciążenia w funkcji wysterowania tyrystora zmieniają się w następujący sposób: przy małym kącie wysterowania nieznacznie spada wartość mocy, zwiększając kąt spadek mocy jest gwałtowniejszy. Moc obciążenia jest większa dla obciążenia R niż dla RL i RL z DZ.

Współczynnik kształtu, czyli stosunek wartości skutecznej do średniej napięcia wyprostowanego największe wartości otrzymujemy dla małych kątów wysterowania tyrystora. Dla obciążenia R współczynniki ku i ki prawie się pokrywają, a więc współczynniki kształtu napięcia i prądu są takie same. Natomiast dla pozostałych rodzajów obciążeń współczynniki prądu mają większe wartości, a współczynniki kształtu napięcia są mniejsze.

Możemy również na podstawie przeprowadzonego ćwiczenia stwierdzić wpływ rodzaju obciążenia na kształt napięcia po stronie pierwotnej układu.

---