LABORATORIUM Z ENERGOELEKTRONIKI .
DATA:	TEMAT: JEDNOKIERUNKOWE PROSTOWNIKI NIESTEROWANE	OCENA

1. Cel cwiczenia

Celem cwiczenia jest zapoznanie sie z zasada dzialania oraz pomiar podstawowych parametrów prostowników niesterowanych.

2.Schematy ukladów pomiarowych

Rys. 1 Uklad pomiarowy prostownika jednofazowego jednokierunkowego.

Rys. 2 Uklad pomiarowy prostownika trójfazowego jednokierunkowego.

3.Tabele z wynikami pomiarów

Pomiary dla ukladu prostownika jednofazowego. R=35; L=70mH;

	strona pierwotna			strona wtórna
obciazenie	U1 [V]	I1 [A]	P1 [W]	I2(AV) [A]	I3(SK) [A]	U2(SK) [V]	U3(AV) [V]	P2 [W]
R	113	1.0	84	1.25	0.8	44	27	55
RL	110	0.9	58	1.1	0.7	46	25	42.5
L	112	3.8	41	4.3	3.3	62	0	25

Pomiary dla ukladu prostownika trójfazowego. R=35; L=70mH;

	strona pierwotna			strona wtórna
obciazenie	U1 [V]	I1 [A]	P1 [W]	I2(AV) [A]	I3(SK) [A]	U2(SK) [V]	U3(AV) [V]	P2 [W]
R	246	0.75	261	2.7	2.5	94	90	250
RL	246	0.7	252	2.6	2.5	94	90	240

4.Wzory i przykladowe obliczenia.

uklad jednofazowy;

a) wspólczynnik tetnien pradu;

dla obciazenia R

dla obciazenia RL K_t = 0.8

dla obciazenia L, K_t = 0.9

b) wspólczynnik ksztaltu pradu

dla obc. R

-dla obc. RL, k_ksz = 1.22

-dla obc.L, k_ksz = 1.33

c) wspólczynnik tetnien napiecia zwany równiez zawartoscia harmonicznych wynosi odpowiednio:

dla R, k_t = 1.11

dla RL, k_t = 0.8

dla L, k_t = 0.9

d) wspólczynnik ksztaltu napiecia,

dla R, k_ksz = 1.57

dla RL, k_ksz = 1.22

dla L, k_ksz = 1.33

e) maksymalny prad diody strony wtórnej

dla R; i_Fm = I_d"2 = 1.25"2 = 0.35A

dla RL; i_Fm =I_d"2 = 1.1"2 = 1.55A

dla L; i_Fm = 6.08A

f) sredni prad diody strony wtórnej;

i_F(AV) = I_d/q ; q = 1

- dla obciazenia R; I_F(AV) = 1.25[A]

- dla obciazenia RL; I_F(AV) = 1.1[A]

- dla obciazenia L; I_F(AV) = 4.3[A]

g) skuteczny prad diody strony wtórnej;

I_F = I_d / "q

dla obc. R I_F = 1.25A

dla obc. RL I_F = 1.1A

dla obc. L I_F = 4.3A

h) moc obliczeniowa uzwojenia wtórnego transformatora;

dla R S_w = U_dI_d = 55W

dla RL S_w = 50.6W

dla L S_w = 14.2W

i) moc obliczeniowa uzwojenia pierwotnego transformatora;

dla R S_p = 171 VA

dla RL S_p = 146.5 VA

dla L S_p = 583.4 VA

j) wspólczynnik mocy uzwojenia wtórnego

dla R F_p = P_d/S_p = 55/171= 0.32

dla RL F_p = 0.29

dla L F_p = 0.043

k) moc obliczeniowa transformatora

dla R S_t = (S_p + S_w)/ 2 = 113VA

dla RL S_t = 98.5VA

dla L S_t = 299VA

l) wspólczynnik mocy transformatora;

dla R cos = 0.594

dla RL cos = 0.489

dla L cos = 0.085

uklad trójfazowy;

a) wspólczynnik tetnien napiecia;

b) wspólczynnik ksztaltu napiecia;

c) wspólczynnik tetnien pradu;

i_dm = I"2 i _dmin = I"2cos(/q)

d) wspólczynnik ksztaltu pradu;

k = I_d / I_d(AV) = 1.08

e)wspólczynnik zawartosci harmonicznych;

f) prad maksymalny diody;

- dla obciazenia rezystancyjnego:

[A]

- dla obciazenia rezystancyjno - indukcyjnego:

i_Fm = 0.99[A]

g) prad sredni diody:

I_F(AV) = I_d/q

- dla obciazenia rezystancyjnego i_F(AV) = 0.35[A]

- dla obciazenia rezystancyjno - indukcyjnego I_F(AV) = 0.33[A]

h) prad skuteczny diody:

I_F = I_d/q ^0.5

- dla obciazenia rezystancyjnego I_F = 0.61[A]

- dla obciazenia rezystancyjno - indukcyjnego I_F = 0.57[A]

i) moc obliczeniowa uzwojenia wtórnego;

S_w = U_d I_d

- dla obciazenia rezystancyjnego S_w = 253[W]

- dla obciazenia rezystancyjno - indukcyjnego S_w = 244[W]

j) moc obliczeniowa uzwojenia pierwotnego;

S_w = U_p I_p = U_p I_d "2/3

- dla obciazenia rezystancyjnego S_w = 122.9[W]

- dla obciazenia rezystancyjno - indukcyjnego S_w = 114.8[W]

k) wspólczynnik mocy uzwojenia pierwotnego;

F_p = P_d/(U_p I_p)

- dla obciazenia rezystancyjnego F_p = 2.94

- dla obciazenia rezystancyjno - indukcyjnego F_p = 3.12

l) wspólczynnik mocy uzwojenia wtórnego;

l) moc obliczeniowa transformatora;

S_t = (S_p+S_w) / 2

S_p = U_p I_p

S_w = qUI_w = qUI_d/"q

- dla obciazenia rezystancyjnego S_p = 122.9[W], S_w = 165.2[W];

S_t = 144[W]

- dla obciazenia rezystancyjno - indukcyjnego S_p = 114.8[W], S_w = 154.3[W]

S_t = 134[W]

Uwagi i wnioski:

Celem naszego cwiczenia jest zapoznanie sie z budowa i dzialaniem jednokierunkowych prostowników niesterowanych w ukladzie jednofazowym i trójfazowym.

Prostowniki sa przeksztaltnikami mocy, sluzacymi do bezposredniej zamiany pradu zmiennego na staly. Przeksztalcaja one jedno- lub wielofazowy prad przemienny na staly. Prostowniki niesterowane, diodowe, nie umozliwiaja zmiany stosunku wartosci napiecia wejsciowego i wyjsciowego. Prostowniki sa ukladami z komutacja naturalna.

Pierwszym badanym przez nas ukladem byl prostownik jednofazowy. W ukladzie tym dokonujemy pomiarów napiec, pradów (srednich, skutecznych) i mocy po stronie wtórnej jak i pierwotnej transformatora. Uklad ten poddawalismy badaniu, wplywu obciazenia czysto rezystancyjnego, indukcyjnego oraz rezystancyjno - indukcyjnosciowego, oraz dokonalismy obliczen dla tych obciazen.

Kolejnym badanym przez nas ukladem byl prostownik jednokierunkowy trójfazowy. Transformator ma zarówno uzwojenie pierwotne jak i wtórne polaczone w gwiazde. Koncówka kazdego z uzwojen fazowych wtórnych jest dolaczona do anody zaworu prostowniczego. Katody zaworów sa zwarte. Obciazenie badanego ukladu ma charakter rezystancyjno-indukcyjny; dzieki indukcyjnosci prad plynacy przez rezystancje obciazenia ma wartosc stala. Prad plynacy przez uzwojenie wtórne transformatora ma wartosc równa pradowi obciazenia przez 1/3 okresu (prad przewodzenia diod), a przez pozostale 2/3 okresu jest równy zeru. Jest to prad odksztalcony o przebiegu bardzo rózniacym sie od przebiegu sinusoidalnego. Prady plynace w uzwojeniu pierwotnym maja takze przebiegi odksztalcone od przebiegu sinusoidalnego. W chwili zrównania rosnacego napiecia sie danej fazy z napieciem fazy pracujacej poprzednio dochodzi do komutacji na elementach prostowniczych. W badanym ukladzie zauwazamy podobienstwo wplywu cewki jak w ukladzie jednofazowym - element indukcyjny wprowadza opóznienie w chwili narastania pradów fazowych jak i ich zmniejszania, opóznienie to wynika z gromadzenia sie energii na indukcyjnosci.

W przypadku obciazenia czysto rezystancyjnego zauwazylismy brak opóznienia, co powoduje natychmiastowe przelaczanie pradu obciazenia na kolejne elementy prostownicze. Porównujac wspólczynnik ksztaltu napiecia tego ukladu z wspólczynnikiem ukladu jednofazowego mozemy stwierdzic, ze jest on korzystniejszy dla tego ukladu, równiez wspólczynnik tetnien ukladu trójfazowego jest duzo lepszy od ukladu jednofazowego.

---