1.1. Описание схемы лабораторной установки

Элементы для исследования схем выпрямления и фильтрации напряжения переменного тока находятся в блоке № 1 лабораторного стенда. Он содержит следующие узлы.

Низкочастотный силовой трансформатор (T) с одной вторичной обмоткой, имеющей отвод от середины. Этот трансформатор обеспечивает понижение сетевого напряжения до безопасного уровня, а также формирование двухфазного напряжения, необходимого для исследования двухфазного выпрямителя.

Набор кремниевых выпрямительных диодов (VD1–VD7) в сочетании с переключателями S1 и S2 позволяет собрать и подключить к трансформатору одну из трех схем выпрямителей.

1. Переключатели S1 и S2 в положении вкл. – однофазный однополупериодный (однотактный) выпрямитель (рис. 1.1).

2. Переключатель S1 в положении вкл., переключатель S2 в положении выкл. – двухфазный однополупериодный выпрямитель (рис. 1.2).

3. Переключатель S1 в положении выкл., переключатель S2 в положении вкл. – однофазный двухполупериодный (мостовой) выпрямитель (рис. 1.3).

Рис. 1.1. Однофазный однополупериодный выпрямитель

Рис. 1.2. Двухфазный однополупериодный выпрямитель

Рис. 1.3. Однофазный двухполупериодный

(мостовой) выпрямитель

Узел для исследования сглаживающих фильтров (рис. 1.4) содержит два одинаковых электролитических конденсатора (C1, C2), сглаживающий дроссель (L) и три переключателя (S3–S5).

П

Рис. 1.4. Узел для исследования сглаживающих фильтров

ереключатели S3 и S5 позволяют подключать параллельно нагрузке конденсаторы C1 и C2 соответственно. Дроссель L включен между выходом выпрямителя и нагрузкой. Для его исключения из схемы предусмотрен переключатель S4, закорачивающий выводы дросселя. Таким образом, эти элементы позволяют собирать и включать между выпрямителем и нагрузкой сглаживающие фильтры различной конфигурации. В данной лабораторной работе используются три конфигурации:

1. S3 – вкл., S4 – вкл., S5 – выкл. – емкостной фильтр с одним конденсатором (рис. 1.5, а);

2. S3 – вкл., S4 – вкл., S5 – вкл. – емкостной фильтр с двумя конденсаторами (рис. 1.5, б);

3. S3 – вкл., S4 – выкл., S5 – вкл. – П-образный фильтр (рис. 1.5, в);

Токоизмерительные резисторы R1–R4 (рис. 1.1–1.4) предназначены для наблюдения осциллограмм тока, протекающего в соответствующей цепи. Сопротивление этих резисторов 0.1 Ом, и они не оказывают заметного влияния на работу схемы. Однако падение напря­жения, вызванное протекающим

а б в

Рис. 1.5. Варианты сглаживающих фильтров:

a – С-фильтр; б – 2С-фильтр; в – С-L-C-фильтр

через них током, можно зафиксировать осциллографом. Таким образом, подключая осциллограф к резисторам R1–R4, можно наблюдать осциллограммы следующих токов:

1. R1 (клеммы X1, X2) – ток первичной обмотки трансформатора;

2. R2 (клеммы X3, X4) – ток вторичной обмотки трансформатора (ток вентилей выпрямителя);

3. R3 (клеммы X6, X9) – ток через первый конденсатор фильтра;

4. R4 (клеммы X7, X9) – ток через второй конденсатор фильтра.

Переменный резистор нагрузки (R_н), не показанный на лицевой панели блока № 1, подключается к выходу выпрямителя (клеммы X8, X9) автоматически при выборе первого блока стенда.