Изследване на най-простите вериги за коригиране на синусоидално напрежение
Страници за работа
Съдържанието на произведението
РУСКИ ДЪРЖАВЕН УНИВЕРСИТЕТ
НЕФТ И ГАЗ ги. И. М. ГУБКИНА
Катедра по теоретична електротехника и електрификация на петролната и газовата индустрия
Лабораторна работа No3
по курса: "Основи на електротехниката и електрониката"
Тема: „Изследване на най-простите ректификационни вериги на синусоидално напрежение“
Изпълнено от: Исакгаджиев Г.Р.
студент от група HT-06-3
Учител: Федоришин В.В.
Москва 2008 г.
Обект на изследване - най-простите схеми за коригиране, сглобени на специален панел на универсална лабораторна стойка.
Мнемонична диаграма на всички елементи на устройството е показана на фиг. 1.
А. Сглобете верига за коригиране на половин вълна.
1) спазвайте и фиксирайте времевите диаграми на напрежението в товара Rн = const
2) определят коефициента на пулсации на изправеното напрежение за тези случаи;
3) измерване и изграждане на външните характеристики на изправения източник на напрежение, т.е. биполярен cd (виж фигура 1)
Б. Сглобете веригата за коригиране на пълни вълни.
1) определете коефициента на пулсации на изправеното напрежение
2) измерване и нанасяне на външните характеристики на този източник на напрежение
Процедура на изследване:
1. Да се изучат теоретичните основи и методи за решаване на задача А.
2. Решаване на задача А.
3. Съставете план и програма за действие за решаване на задача Б.
4. Решаване на задача Б.
5. Направете доклад за изследването.
Основи на теорията и методологията за изследване на полувълнови ректификационни вериги
един. Принципът на веригата за коригиране:
Изправителните вериги са създадени за преобразуване на променливо напрежение (ток) в постоянно напрежение (ток). Най-простата схема за коригиране е показана на фиг. 2:
Тук D-диодът е нелинеен елемент с характеристика на токово напрежение, показана на фиг. 2b. Този елемент с една полярност на напрежението на неговите клеми (директна връзка - Upr, Ipr) е еквивалентен на резистор с ниско съпротивление, т.е. Rg> Rn т.е. много голям. Често диодът, когато се включи отново, се счита за отворена верига.
Да предположим, че U2 (изходното напрежение на трансформатора) се променя според синусоидалния закон (U2 = U2m * sin (wt)), след това разгледайте електрическото състояние във веригата на фиг. за различни полупериоди на това напрежение (фиг. 3.):
Поради разликата в съпротивлението Rg на диода в различни полупериоди на напрежението U2, времевата диаграма на напрежението Uн при товара е несинусоидална - казват, че се получава полувълново коригиране.
Несинусоидалната функция - Uн (t) - може да бъде представена от сумата на синусоидалните компоненти с различни амплитуди, честоти и начални фази. Такова представяне може да се извърши чрез разширяване на тази функция в редица на Фурие.
Разширение на Фурие, т.е. намирането на стойностите на хармоничните и постоянни компоненти на разширяването на дадена функция може да се извърши: или чрез готови формули, налични в литературата за редица често срещани функции, или чрез специални алгоритми за числен анализ.
Така че, за функцията на полувълново коригиране (Фиг. 4), редицата на Фурие има формата:
Виждаме, че напрежението върху товара на токоизправителя, т.е. Uн, има:
а) постоянен компонент или средна стойност, равна на:
б) първата (или основна) хармоника - синусоидален компонент с честота W:
в) висши хармоници - синусоидални компоненти с честоти, кратни на основната честота.
Така при товара Rн се генерира напрежение, което пулсира спрямо определена постоянна (средна) стойност, т.е. това напрежение е както постоянно, така и променливо.