ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОФАЗНОГО ДВУХПОЛУПЕРИОДНОГО  УПРАВЛЯЕМОГО ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Цель работы – изучение устройства и принципа действия однофазного двухполупериодного выпрямителя и исследование его работы при различных нагрузках.

Программа работы:

  Изучить разделы курса, в которых рассматриваются полупроводниковые управляемые выпрямители.

  Выполнить контрольное задание.

  Экспериментально снять заданные характеристики выпрямителя.

  Оформить протокол отчёта и ответить на контрольные вопросы.

Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит: из автоматического выключателя QF1, управляемого выпрямителя UD1, амперметра РА1, вольтметра PV1, цифрового вольтметра PV2, нагрузки выпрямителя в виде двух реостатов  или реостата  и катушки LR, ключа SA1 для подключения нагрузки к управляемому выпрямителю и осциллографа.

На рис.1 приведена принципиальная электрическая схема лабораторной установки. В качестве управляемого выпрямителя UD1 используется мостовая схема, состоящая из двух диодов VD1, VD2 и двух тиристоров VS1, VS2.

Управляемые выпрямители используются не только для преобразования переменного тока в постоянный, но и для управления мощностью постоянного тока в нагрузке. Во время положительной полуволны напряжения от источника питания  тиристор VS2 и диод VD2 закрыты, причём длительность их закрытого состояния определяется фазой запускающих импульсов, подаваемых на управляющий электрод VS2 от СИФУ. В течение отрицательной полуволны под действием импульса тока управления будет открыт тиристор VS1  и, следовательно, диод VD1. Мощность постоянного тока в нагрузке определяется углом регулирования ( ).

Угол  отсчитываемый от начала полуволны напряжения до момента включения тиристора, называется углом запаздывания включения или углом регулирования.

Рис. 1

Таким образом, изменяя угол регулирования   от 0 до   можно управлять средней величиной выпрямленного напряжения  на нагрузке от максимального значения до нуля. Средняя величина выпрямленного напряжения

где  - амплитуда синусоидального напряжения.

Временные диаграммы напряжений и токов, поясняющие работу схемы управляемого выпрямителя с активной нагрузкой, показаны на рис.2.

Рис. 2

Угол регулирования  изменяется в зависимости от величины задающего напряжения .

С помощью осциллографа измеряется длительность импульса напряжения  между управляющим электродом (зажим 8) и катодом (зажим 7). Длительность этого импульса   равна длительности включения тиристора. Тогда угол регулирования , что справедливо только при активной нагрузке.

Контрольное задание

 Изобразить схему управляемого двухполупериодного выпрямителя. Определить величину среднего значения выпрямленного напряжения при угле регулирования . Построить кривую выпрямленного напряжении при активной нагрузке.