Лабораторна робота № 45 дослідження однофазного феромагнітного підсилювача

Короткий зміст роботи

У процесі виконання роботи студент знайомиться з побудовою однофазного феромагнітного підсилювача потужності, досліджує його робочі характеристики, експериментально визначає оптимальні умови роботи підсилювача на навантаження з заданими параметрами.

Підготовка до роботи

При підготовці до роботи студенту необхідно вивчити рекомендовану літературу, ознайомитися з методичними вказівками, описом лабораторної установки, робочим завданням, підготувати протокол звіту і відповісти на наступні питання:

1. Як улаштований однофазний феромагнітний підсилювач потужності? .

2. Чому котушки робочого кола підсилювача включають неузгоджено, а кола керування узгоджено ?

3. Який принцип роботи феромагнітного підсилювача потужності?

4. Чому система котушок - робочої і керуючої, розташованих на загальному феромагнітному магнітопровіднику, віднесена до підсилювачів потужності?

5. Яка характерна особливість вольтамперної характеристики робочого кола магнітного підсилювача?

6. Як впливає величина струму підмагнічування на вид вольтамперної характеристики магнітного підсилювача?

7. Як впливає значення струму підмагнічування на величину струму в робочому ланцюзі, потужність у навантаженні при незмінній величині діючого значення напруги джерела живлення?

8. Якими коефіцієнтами характеризується ефект посилення підсилювача потужності? Як впливає на ці коефіцієнти струм підмагнічування при незмінному опорі навантаження?

9. При якій умові потужність, споживана навантаженням феромагнітного підсилювача потужності, максимальна?

10. Як впливає величина струму підмагнічування на положення точки максимуму потужності в навантаженні?

12. Чи можна коло керування підсилювача потужності живити від джерела змінної напруги?

Опис лабораторної установки

Лабораторна установка складається з розміщених на лабораторному столі:

магнітного підсилювача; трьох вольтметрів і амперметра електромагнітної системи; вольтметра і міліамперметра магнітоелектричної системи; регульованого опору (реостат зі шкалою); регульованого джерела змінної напруги (лабораторний автотрансформатор ЛАТР-2); регульовані джерела постійної напруги (випрямлювач з регульованою вихідною напругою або випрямлювач, навантажений потенціометром).

Робоче завдання

І. Зібрати коло відповідно до схеми рис.45.1.

Рис.45.1

2. При постійному навантаженні R_Н=(0,1-0,3)R_{Н MAX} зняти залежності U₁=f(I), змінюючи підведену напругу, для трьох-чотирьох значень струму підмагнічування, включаючи I₀=0 . При виконанні дослідів U₁ і I₀ не повинні перевищувати номінальних значень, зазначених на магнітному підсилювачі. Результати вимірів внести в табл.45.1.

Таблиця 45.1

№ п/п	I0=0		I0= 0,1		I0= 0, 2		I0= 0,3
	U1	I	U1	I	U1	I	U1	I
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

3. За даними табл. 45.1 побудувати в одній координатній системі сім’ю графіків U₁=f₁(I) і сім’ю графіків Z_pas=f₂(I). Проаналізувати характер зміни побудованих залежностей і усвідомити вплив на них струму підмагнічування.

4. При постійному опорі навантаження R_H=(0,1-0,3)R_{H MAX} і постійній величині підведеної змінної напруги зняти залежність струму в навантаженні, напруги на навантаженні, напруги на затискачах робочого кола феромагнітного підсилювача від значення струму підмагнічування I₀ . Результати вимірів внести в табл.45.2.

Таблиця 45.2

№ п/п	I0	U0	U1	UН	I	PH	P0
1
2
3
4
5
6
7

5. За даними табл.45.2 в одній системі координат побудувати графіки залежностей I=f₁(I₀); U₁=f₂(I₀); U_H=f₃(I₀), зазначивши по осі ординат масштаби струму навантаження і напруг U₁,U_H .

6. За результатами досліду п.4 для кожного значення I_О обчислити потужність, споживану навантаженням і колом керування феромагнітного підсилювача. Обчислені величини внести в табл.45.2.

7. По досліджуваним даним п.4 і результатам обчислень п.6 розрахувати залежності і , де - коефіцієнт підсилення по струму; - коефіцієнт підсилення по потужності.

8. За даними п.6 і 7 побудувати графіки залежностей

; ; ; .

і проаналізувати вплив струму підмагнічування на робочі характеристики феромагнітного підсилювача.

9. При номінальній підведеній змінній напрузі і постійному струмі підмагнічування, рівному I_с=(0,1 - 0,6)I_{0 НОМ} , зняти залежності струму в робочому колі і напруги на навантаженні від значення її опору. Результати вимірів внести в табл.45.3.

Таблиця 45.3

	I0=0,
№ п/п	RH	I	UH	PH
1
2
3
4
5
6
7
8
9

10. За результатами досліду (п.9) для кожного значення R_н обчислити Р_н і розраховані величини внести в табл.45.3.

11. За даними табл.45.3 побудувати графіки залежностей і . Визначити опір, при якому потужність навантаження максимальна.

12. Зробити висновки по роботі.

Завдання для учбово-дослідницької роботи

1. Зняти осцилограму струму навантаження феромагнітного підсилювача потужності.

2. Зробити гармонійний аналіз знятої кривої.

3. Розробити рекомендації для подавлення вищих гармонік струму в мережі.