Основы электротехники Методические указания Основы электроники Курсовая работа Лабораторные работы Основы теории цепей

Лабораторные по электротехникеи электронике. Оформление отчета

Трехфазные выпрямители

В трехфазных цепях переменного тока промышленной частоты (50 Гц) в основном используют две схемы выпрямителей: трехфазный выпрямитель с нейтральной точкой и трехфазный мостовой выпрямитель. Трехфазные выпрямители используют как выпрямители средней и большой мощности (средние значения выпрямленного тока достигают сотни ампер).

В состав трехфазного выпрямителя с нейтральной точкой (рис. 17.5 а) входят трехфазный трансформатор с соединением обмоток звездой, три диода, включенные в каждую фазу вторичной обмотки трансформатора, и нагрузочный резистор.

Диоды выпрямителя работают поочередно, каждый в течение трети периода. Ток нагрузки равен сумме токов каждого диода и имеет всегда одно и то же направление. Как видно из временной диаграммы (рис. 17.5 б), пульсации выпрямленного напряжения значительно ниже, чем у однофазных вы–


а) б)

Рис. 17.5

прямителей. Среднее значение напряжения , где  – действующее значение фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора.

К достоинствам выпрямителя с нейтральной точкой следует отнести его высокую надежность и минимальное количество диодов.


Схема трехфазного мостового выпрямителя (рис. 17.6 а) содержит шесть диодов, включенных по мостовой схеме в фазы вторичной обмотки трехфазного трансформатора.

а) б)

Рис. 17.6

Общая точка первой группы диодов VD1, VD3, VD5 представляет собой положительный полюс на сопротивлении нагрузки, а второй группы VD2, VD4, VD6 – отрицательный полюс. В выпрямителе возникает ток через нагрузочное сопротивление и два соответствующих диода в каждый момент времени, когда к диодам приложено наибольшее напряжение. Причем в любой интервал времени токи всегда имеют одно и то же направление (рис. 17.6 б). Коэффициент пульсации трехфазного мостового выпрямителя на порядок ниже, чем однофазного двухполупериодного выпрямителя. Среднее значение выпрямленного напряжения .

Управляемые выпрямители

Управляемые выпрямители, наряду с преобразованием переменного тока в постоянный, дают возможность плавно регулировать в достаточно широких пределах среднее значение выпрямленного напряжения.

Основным элементом управляемого выпрямителя является тиристор, который включается при подаче импульса на его управляющий электрод со схемы управления. Момент включения (отпирания) тиристора зависит от сдвига фаз между анодным напряжением и напряжением включающего импульса. Угол сдвига фаз называется углом регулирования . Такой способ управления называется фазовым.

Управляющие импульсы формируются электронной импульсно-фазовой системой управления (ИФСУ). Регулирование угла сдвига фаз может осуществляться как вручную, так и автоматически.

Обычно управляемые выпрямители строят по тем же схемам, что и неуправляемые. Наиболее распространенные схемы регулируемых выпрямителей и их временные диаграммы приведены в таблице 17.1.

Сглаживающие фильтры

Для уменьшения пульсаций (сглаживания) выпрямленного напряжения используют специальные устройства – сглаживающие фильтры.

В схемах источников питания сглаживающие фильтры включают между диодной (тиристорной) группой и нагрузкой. Основными элементами сглаживающих фильтров являются катушки индуктивности, конденсаторы, транзисторы, сопротивления которых зависит от частоты и различны для постоянного и переменного токов. Так, для обеспечения фильтрации последовательно с приемником включают элементы, имеющие большее сопротивление для переменной составляющей выпрямленного тока и меньшее – для постоянной, а параллельно – наоборот. Элементом, включаемым параллельно нагрузке, может быть конденсатор большой емкости.

Простейшие фильтры состоят, как правило, из одного реактивного элемента – конденсатора или катушки. Сложные фильтры содержат несколько элементов (таблица 17.2). В зависимости от типа фильтрующего элемента фильтры разделяются на емкостные, индуктивные и электронные. По сложности фильтры делятся на однозвенные и многозвенные.

Основными параметрами, характеризующими работу фильтра, являются:

 1) коэффициент сглаживания  – отношение коэффициентов пульсации на входе и выходе фильтра;

 2) коэффициент фильтрации  – отношение амплитуд основных гармоник напряжения на входе и выходе фильтра;

 3) коэффициент передачи постоянной составляющей  – отношение постоянных составляющих  на входе и выходе фильтра (таблица 17.2).

Таблица 17.1

Схема управляемого выпрямителя

Форма выходного напряжения

однофазная однополупериодная

однофазная мостовая

трехфазная с нейтральной точкой

Тема 3. Электромагнетизм .

Магнитное поле электрического тока. Магнитная индукция. .Магнитный поток. Магнитная проницаемость. Магнитная цепь. Закон полного тюка. Закон магнитной цепи. Магнитное сопротив­ление. Расчет магнитных цепей. Магнитные материалы и их основ­ные свойства.

Взаимодействие магнитного поля и проводника с током. Электромагнитная индукция. ЭДС в контуре. Закон Ленца. Об­ратимость процесса преобразования механической энергии в электрическую и обратно. Явление самоиндукции и взаимоиндукции в электрических цепях. Индуктивность. Электромагнитные силы. Взаимодействие проводников с током.

Вопросы для самопроверки

Дайте определение магнитного поля. Какое поле называется однородным и неоднородным?

От чего зависит, направление магнитного поля? Сформули­руйте правило буравчика.

Что называется напряженностью магнитного  поля? Как читается закон полного тока?

Приведите определение основных магнитных величин: магнитной индукции, магнитного потока, магнитной проницаемости. Какими единицам эти величины измеряются в системе СИ?

Как определяется величина и направление силы, действую­щей на проводник с током, помещенный в магнитное поле?

Ферромагнетики, их магнитное насыщение.

Объясните порядок расчета магнитной цепи, если заданы ее размеры и величина магнитной индукции.

Сформулируйте принцип электромагнитной индукции. Как определяется величина и направление ЭДС, наведенной в
проводнике (контуре), движущемся в магнитном поле?

Сформулируйте закон Ленца.

10. Что такое самоиндукция? Как определяется ЭДС самоин­дукции? Какое направление она имеет?


На главный раздел сайта: Выполнение курсовой по электронике