POLITECHNIKA LUBELSKA w LUBLINIE |
LABORATORIUM elektrotechniki Ćwiczenie Nr 6 |
|||
Nazwisko : Brytan |
Imię : Sebastian |
Semestr: III |
Grupa: E.D.3.5 |
Rok akadem. 2002/2003 |
Temat ćwiczenia: Obwody nieliniowe zawierające prostownik |
Data wykonania: 21.01.2003 |
Ocena: |
1. Schemat układu do badania prostowania całofalowego
z wygładzaniem i bez wygładzania:
Tabela 1.
Układ prostowania całofalowe z obciążeniem |
|||||||||
Typ układu |
U1' |
I1' |
P |
U2' |
U2'' |
I2' |
I2'' |
R |
Pu |
|
V |
A |
W |
V |
V |
A |
mA |
|
W |
Bez wygladzania |
60 |
0,2 |
12 |
56 |
50 |
0,17 |
160 |
320 |
8,192 |
Z wygładzaniem |
60 |
0,55 |
20 |
74 |
55 |
0,22 |
225 |
320 |
16,2 |
Wykres 1.
Tabela 2. Wyznaczanie współczynników Fouriera
L.p |
ak |
bk |
Uk |
|
|
0 |
78,225 |
0 |
39,1125 |
U= |
44,19323 |
1 |
-2,665E-15 |
1,15E-16 |
1,886E-15 |
Um= |
66,53 |
2 |
-25,77981 |
-8,542676 |
19,20385 |
Us= |
39,1125 |
3 |
1,5862176 |
-10,01498 |
7,1699367 |
k= |
1,1299 |
4 |
-0,02909 |
-0,089531 |
0,0665663 |
s= |
1,505434 |
5 |
-1,51 |
-1,51 |
1,51 |
z= |
4,27E-17 |
6 |
-0,01328 |
-0,004314 |
0,0098724 |
|
|
7 |
-1,2285865 |
0,194589 |
0,8795708 |
|
|
Gdzie
,
,
Wykres 2.
Tabela 3. Wyznaczanie współczynników Fouriera
L.p |
ak |
bk |
Uk |
|
|
0 |
125,9125 |
0 |
62,95625 |
U= |
63,88206 |
1 |
-8,882E-15 |
1,03E-15 |
6,323E-15 |
Um= |
69,109 |
2 |
-7,21697 |
1,520833 |
5,2152448 |
Us= |
62,95625 |
3 |
-3,7787623 |
8,99803 |
6,9008549 |
k= |
1,014706 |
4 |
1,50505 |
5,536888 |
4,0572349 |
s= |
1,081822 |
5 |
-1,63 |
-1 |
1,3522019 |
z= |
9,9E-17 |
6 |
-3,39108 |
-1,297501 |
2,5673838 |
|
|
7 |
-5,8972636 |
0,821458 |
4,210256 |
|
|
2. Schemat układu do badania prostowania półfalowego
z wygładzaniem i bez wygładzania:
Tabela 4.
Układ prostowania półfalowego z obciążeniem |
|||||||||
Typ układu |
U1' |
I1' |
P |
U2' |
U2'' |
I2' |
I2'' |
R |
Pu |
|
V |
A |
W |
V |
V |
A |
mA |
|
W |
Bez wygladzania |
100 |
0,26 |
20 |
76 |
50 |
0,23 |
150 |
320 |
7,2 |
Z wygładzaniem |
80 |
0,75 |
30 |
90 |
90 |
0,27 |
270 |
320 |
23,328 |
Wykres 3.
Tabela 5. Wyznaczanie współczynników Fouriera
L.p |
ak |
bk |
Uk |
|
|
0 |
79,9725 |
0 |
39,98625 |
U= |
62,732 |
1 |
-12,180946 |
61,23775 |
44,149956 |
Um= |
127,98 |
2 |
-24,11090 |
-7,989648 |
17,960649 |
Us= |
39,98625 |
3 |
-4,8277972 |
-9,475086 |
7,5194704 |
k= |
1,568839 |
4 |
-1,31026 |
0,951961 |
1,1452106 |
s= |
2,040107 |
5 |
-2,257 |
-2,257 |
2,257 |
z= |
0,703787 |
6 |
0,04362 |
-0,060042 |
0,0524789 |
|
|
7 |
-1,6183831 |
-0,824607 |
1,2843561 |
|
|
Wykres 4.
Tabela 6. Wyznaczanie współczynników Fouriera
L.p |
ak |
bk |
Uk |
|
|
0 |
183,445 |
0 |
91,7225 |
U= |
94,86002 |
1 |
-9,2704552 |
22,23292 |
17,03297 |
Um= |
125,7 |
2 |
-8,28136 |
6,533207 |
7,4586773 |
Us= |
91,7225 |
3 |
-6,858868 |
16,03845 |
12,334422 |
k= |
1,034207 |
4 |
-3,04983 |
6,868142 |
5,3137962 |
s= |
1,32511 |
5 |
-3,864 |
0,072 |
2,7327349 |
z= |
0,179559 |
6 |
-6,60349 |
-1,958466 |
4,8704054 |
|
|
7 |
-7,4933754 |
-0,169085 |
5,2999653 |
|
|
3. Schemat układu do badania prostownika sterowanego:
Tabela 7.
Układ prostownika z tyrystorem |
||||||||||
L.p |
U1' |
I1' |
P |
U2' |
U2'' |
I2' |
I2'' |
|
R |
Pu |
|
V |
A |
W |
V |
V |
A |
A |
rad |
|
W |
1 |
100 |
0,24 |
16 |
66 |
40 |
0,2 |
125 |
0,12 |
320 |
5 |
2 |
100 |
0,23 |
18 |
64 |
37 |
0,2 |
120 |
0,24 |
320 |
4,608 |
3 |
100 |
0,19 |
10 |
52 |
24 |
0,16 |
90 |
0,44 |
320 |
2,592 |
4 |
100 |
0,15 |
8 |
44 |
20 |
0,14 |
60 |
0,52 |
320 |
1,152 |
5 |
100 |
0,12 |
6 |
36 |
10 |
0,1 |
50 |
0,6 |
320 |
0,8 |
6 |
100 |
0,2 |
2 |
7 |
4 |
0,02 |
13 |
0,8 |
320 |
0,05408 |
Wykres 5.
Wykres 6.
4. Wnioski
W prostowaniu cało falowym bez wygładzania istotny wpływ na sygnał ma druga i trzecia harmoniczna, natomiast w prostowaniu z wygładzaniem dochodzi również silna czwarta harmoniczna. W przypadku prostownika pół falowego bez wygładzania mamy do czynienia z silną harmoniczna pierwszą, a druga i trzecią jest dużo słabsza od pierwszej. Gdy prostujemy prąd za pomocą prostownika pół falowego z wygładzaniem, otrzymujemy silną pierwszą i trzecią harmoniczną, trochę słabsze harmoniczne : drugą, czwartą, szóstą, siódmą, oraz najsłabszą piątą. Możemy tu również zaobserwować ze prostowniki zwiększają nam ilość harmonicznych o różnych amplitudach. W konsekwencji nakładające się harmoniczne tworzą nam sygnał zbliżony do prostej.
Podczas badania prostownika sterowanego możemy zaobserwowaliśmy ze prąd zapłonu maleje wraz ze wzrostem kąta zapłonu.
Proces Skalowania Przebiegów.
W pierwszym etapie odczytujemy punkty charakterystyczne przebiegu na oscyloskopie,
Składową Y przemnażamy przez współczynnik VOL/DIV.
Przykład.:
Wartość maksymalna na wykresie to 7,8 działki, mnożąc to przez współczynnik VOLT/DIV, u nas 2, otrzymujemy wartość napięcia docierającego na wejście oscyloskopu.
Wartość tego napięca to 15,6 V. Nie jest to rzeczywista wartość napięcia jaką otrzymaliśmy z wyjścia prostownika, bowiem przed oscyloskopem zastosowaliśmy dzielnik napięcia (przekładnie).
Wejście dzielnika połączyliśmy z prostownikiem (od strony U1), wyście (od strony U2) natomiast połączyliśmy z wejściem oscyloskopu. Wartość oporności dzielnika od strony wejściowej wynosiła R1=320Ω, od strony wyjściowej R2=75Ω.
Wartość napięcia U1 obliczamy ze wzoru:
podstawiając otrzymujemy: