Исследование однофазных выпрямителей.

Лабораторная работа №6

Исследование сглаживающих фильтров.

Цель: изучить работу LC и RC Г и П–образных фильтров.

Оборудование

1. Лабораторный макет «Выпрямители».

2. Вольтметр В7-26.

3. Осциллограф С1-73.

 

Порядок выполнения

1. Ознакомиться со схемой испытания и измерительными приборами;

2. На лабораторном макете собрать схему измерения;

3. Включить макет;

4. Произвести измерения и записать полученные данные в соответствующие таблицы. Измерения проводятся для холостого хода и трёх значений активной нагрузки;

5. На осциллографе наблюдаются кривые для разных схем выпрямителе и для двух значений нагрузки: ХХ - холостой ход и максимальная нагрузка. Кривые зарисовываются на миллиметровке.

 

Рис. 1. Схема снятия исследования сглаживающих фильтров.

 

Параметры фильтра Частота пульсаций 50Гц

Сх. фильтра	Г–образный LC фильтр	Г–образный RC фильтр	Ёмкостной
Rн, Ом	ХХ			226,7	ХХ			226,7	ХХ			226,7
U0, В	13,4	12,3	12,08	11,6	13,4	12,3	12,08	11,6	13,4	12,3	12,08	11,6
Uп, В	14,98	15,12	14,71	14,23	14,98	15,12	14,71	14,23	14,98	15,12	14,71	14,23
Kп	1,12	1,23	1,22	1,23	1,12	1,23	1,22	1,23	1,12	1,23	1,22	1,23
U=н, В	28,3	16,2	12,3	9,9	32,6	21,3	16,3	13,3
U~н, В	0,45	1,38	1,75	1,9	0,59	2,75	3,13	3,4
Kп	0,016	0,085	0,142	0,19	0,018	0,129	0,192	0,26
qф	70,4	14,43	8,57	6,4	61,88	9,53	6,35	4,73
Сх.фильтра	П–образный LC фильтр	П–образный RC фильтр
Rн, Ом	ХХ			226,7	ХХ			226,7
U=н, В	35,6	21,3	22,1	18,3	36,2	21,2	22,1	18,1
U~н, В	0,13	0,6	0,89	1,08	0,22	1,09	1,58	1,88
Kп	0,0037	0,028	0,04	0,059	0,006	0,05	0,07	0,103
qф	306,7	42,67	30,2	20,8	184,3	23,9	17,06	11,84

 

Параметры фильтра Частота пульсаций 100Гц

Сх. фильтра	Г–образный LC фильтр	Г–образный RC фильтр	Ёмкостной
Rн, Ом	ХХ			226,7	ХХ			226,7	ХХ			226,7
U0, В	13,4	12,3	12,08	11,6	13,4	12,3	12,08	11,6	13,4	12,3	12,08	11,6
Uп, В	14,98	15,12	14,71	14,23	14,98	15,12	14,71	14,23	14,98	15,12	14,71	14,23
Kп0
U=н, В	31,9		19,5	17,6	362,1	21,2	22,6	19,1
U~н, В	0,18	0,45	0,47	0,47	0,26	1,04	1,44	1,68
Kп
qф
Сх.фильтра	П–образный LC фильтр	П–образный RC фильтр
Rн, Ом	ХХ			226,7	ХХ			226,7
U=н, В			26,4	23,4	31,8	30,6		22,5
U~н, В	0,001	0,078	0,1	0,13	0,06	0,39	0,53	0,56
Kп
qф

 

6. Графики построить на листе миллиметровой бумаги и подклеить к отчёту.

7. Дать заключение.

Заключение

.

.

.

.

.

 

Методические рекомендации

По выполнению лабораторной работы №6

Исследование однофазных выпрямителей.

Схема собирается на макете с помощью тумблеров. Общий вид макета показан на рис. 2 и рис. 3, а схема макета на рис 4.

Рис. 2 Рис. 3

Общий вид макета.

Рис.4. Схема макета

Для сборки схемы сглаживающих фильтров тумблер SA9 должен быть выключен.

Тумблерами SA4, SA5, SA6, SA7 и SA8 производится выбор схемы сглаживающего фильтра:

- ёмкостной - SA5, SA6, SA7 и SA8 выключены, SA4 включён;

- LC и Г-образный – SA4, SA6, и SA8 выключен, а SA5 и SA7 включены;

- RC Г-образный – SA4, SA5, и SA8 выключен, а SA6 и SA7 включены;

- LC и П-образный – SA6 и SA8 выключен, а SA4, SA5 и SA7 включены;

- RC П-образный –SA5 и SA8 выключен, а SA4, SA6 и SA7 включены.

Нагрузка включается с помощью тумблеров SA10 и SA11:

- ХХ – холостой ход - тумблеры SA10 и SA11 выключены;

- нагрузка 680 Ом – (R_н1 =680 Ом) – SA10 включён, а SA11 выключен,

- нагрузка 340 Ом – (R_н2 =340 Ом) – SA10 выключен, а SA11 включён,

- нагрузка 226,7 Ом – (R_н1 =680 Ом и R_н2 =340 Ом) – SA10 и SA11 включены.

 

Гнёзда амперметра закорачиваются (соединяются между собой).

Переменная составляющая напряжения на нагрузке регистрируется милливольтметром В3-57.

Коэффициент сглаживания фильтра q=K_п0/K_п,

где: K_п – коэффициент пульсаций на выходе фильтра, равный

K_п= U_~н/U_=н,

K_п0 – коэффициент пульсаций на входе фильтра, равный

K_п0= U_~н0/U₀,

U_~н - переменная составляющая напряжения на нагрузке,

U_=н - постоянная составляющая напряжения на нагрузке,

U_п - переменная составляющая напряжения (напряжения пульсаций) на выходе выпрямителя (на входе фильтра),

U₀ - выпрямленное напряжение на выходе выпрямителя (на входе фильтра).

На графике изобразите q=f(I_н) для всех видов фильтров. Значения тока нагрузки необходимо взять из лабораторной работы №5.

В заключении необходимо отметить, почему q зависит от I_н.

 

Контрольные вопросы

1. Нарисуйте схему Г-образного LC сглаживающего фильтра, объясните, как она работает, нарисуйте диаграммы поясняющие работу фильтра.

2. Нарисуйте схему Г-образного RC сглаживающего фильтра, объясните, как она работает, нарисуйте диаграммы поясняющие работу фильтра.

3. Нарисуйте схему П-образного LC сглаживающего фильтра, объясните, как она работает, нарисуйте диаграммы поясняющие работу фильтра.

4. Что такое коэффициент сглаживания фильтра и как он определяется.

5. Нарисуйте схему ёмкостного сглаживающего фильтра, объясните, как она работает, нарисуйте диаграммы поясняющие работу фильтра.