Daniel Śniatowski 18.11.97

Robert Komar

Arkadiusz Pawlik

ĆWICZENIE NR 2

Temat: Prostowanie i filtracja napięć sinusoidalnie zmiennych.

Włączone napięcie U₁ bez zastosowania prostowników.

U	Rodzaj prostowania	Częstotli-wość [Hz]	Amplituda pulsacji [V]	Vmax [V]	Vśr [V]	Vśr zmierzone [V]	t
U1	BEZ PROSTO-WANIA	55	18.5	18.5	0	0

2.Włączone napięcie U₄ z zastosowaniem prostownika jednopołówkowego. Tabela odczytanych wyników pomiarów z oscyloskopu.

U	Rodzaj prostowania	Częstotli-wość [Hz]	Amplituda pulsacji [V]	Vmax [V]	Vśr [V]	Vśr zmierzone [V]	t
U4	JEDNOFAZOWE JEDNOPO-ŁÓWKO- WE	50	18.5	18.5	5.5	6.4

Przykładowe przeliczenie dla danych z tabeli nr 2:

częstotliwość

f=1

wartość maksymalna napięcia

V_max = 5

wartość średnia napięcia

V_śr = 5

współczynnik tętnień:

t =

3. Włączone napięcie U₃ z zastosowaniem prostownika jednofazowego dwópołówkowego.

U	Rodzaj prostowania	Częstotli-wość [Hz]	Amplituda pulsacji [V]	Vmax [V]	Vśr [V]	Vśr zmierzone [V]	t
U3	JEDNOFA-ZOWE DWUPO-ŁÓWKO-WE	110	18.5	18.5	11	13	1.68

4.Włączone napięcie U₅ z prostowaniem trójfazowym jednopołówkowym

U	Rodzaj prostowania	Częstotli-wość [Hz]	Amplituda pulsacji [V]	Vmax [V]	Vśr [V]	Vśr zmierzone [V]	t
U5	TRÓJFAZOWE JEDNOPO ŁÓWKO WE	150	9.5	17.5	15	16.5	1.16

5.Włączone napięcie U₆ z prostowaniem trójfazowym dwupołówkowym

U	Rodzaj prostowania	Częstotli-wość [Hz]	Amplituda pulsacji [V]	Vmax [V]	Vśr [V]	Vśr zmierzone [V]	t
U6	TRÓJFAZOWE DWUPO ŁÓWKO WE	300	2	17.5	17	19	1.08

Sprawdzamy parametry dla filtru RL z cewką o indukcyjności 37 mH dla U^'_m1=18.5 V

włączony rezystor []	2U'm2 [V]	współczynnik tętnień dla filtru RL
R = 20	9	2.05
R = 66	15	1.23
R = 110	16.5	1.12

Przykładowe przeliczenie współczynnika tętnień dla filtru RL i rezystancji R = 66 :

t_RL =

7. Sprawdzamy parametry dla filtru RC z kondensatorem o pojemności 100 F dla 2U'_m1 = 18 V

włączony rezystor []	2U'm2 [V]	współczynnik tętnień dla filtru RC
R = 20	9	1.45
R = 66	15	1.8
R = 110	16.5	2.25

8. Wnioski.

Układy prostownicze, w których wykorzystuje się własności jednokierunkowego przewodzenia prądu różnych elementów np.: diód prostowniczych i tranzystorów, wykorzystuje się w przypadku gdy urządzenia wymagają zasilania prądem stałym, a do dyspozycji mamy prąd zmienny. Wybór takiego układu prostowniczego zależy przede wszystkim od rodzaju źródła prądu zmiennego(np.: źródła jedno lub wielofazowego), mocy odbiornika oraz od wartości składowej zmiennej w napięciu wyjściowym, określonej za pomocą współczynnika tętnień

W przypadku badanego przez nas źródła U₄ mamy do czynienia z prostowaniem jednopołówkowym napięcia jednofazowego. Wartość teoretyczna napięcia średniego takiego źródła

wynosi U_śr= 5,5 v, a wartość zmierzona U_{śr zmierzone}= 6.4 V. Rozbieżność ta jest spowodowana niedokładnością miernika który obarczony jest błędem jak również błędem paralaksy przy odczycie. Jednak w dużym stopniu wpływ na dokładność naszych wyników miała niedokładność odczytu

napięcia U_max które obserwowaliśmy na oscyloskopie. Źródło to charakteryzuje się największym

współczynnikiem tętnień.

Dwa następne źródła są źródłami trójfazowymi. Po wyprostowaniu charakteryzują się one małymi współczynnikami tętnień, które wraz ze wzrostem ilości faz maleją. Wraz ze wzrostem ilości faz rośnie wartość napięcia średniego. Bardzo dużą zaletą układów wielofazowych jest duża częstotliwość pulsacji wyprostowanego napięcia.

Podczas przeprowadzania pomiarów z zastosowaniem filtrów zauważyliśmy , że po włączeniu do prostowania kondensatora, spowodował on zmniejszenie pulsacji. Jednak po zwiększeniu rezystancji obciążenia pulsacja zaczynała także wzrastać. Inaczej dzieje się w przypadku podłączenia do prostownika cewki. Początkowa wartość pulsacji jest większa, jednak w miarę wzrostu rezystancji obciążenia pulsacja zaczyna maleć.

Filtry stosowane są przy układach wymagających małych tętnień, czyli małych pulsacji napięcia , a ich zadaniem jest zmniejszanie udziału składowej zmiennej w przebiegu napięcia stałego. Ponieważ jest on włączony szeregowo z odbiornikiem powinien stanowić bardzo małą rezystancje dla składowej stałej oraz bardzo dużą impedancje dla składowej zmiennej napięcia. Dlatego do budowy filtrów stosuje się przede wszystkim kondensatory i cewki.

Pomiarów dokonywaliśmy przy użyciu następujących przyrządów:

• miernik magnetoelektryczny typu LM-3 ,N-1977/IV

• oscyloskop typu DT 6620 firmy Radiotechnika Wrocław T1643

• zestaw zabudowanych prostowników i elementów o regulowanych różnych parametrach.

---