Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников по специальностей 230106 «Техническое обслуживание средств вычислительной техники и компьютерных сетей», Салават 2010 одобрена предм (стр. 5 из 8)

Рассмотрим пример, в котором проводится расчет и экспериментальная проверка результата.

Задача 1

Дано: Двухполупериодный выпрямитель нагружен на сопротивление R. Частота питающей сети 50 Гц (рис. 6).

Проведены 3 опыта:

1 Нагрузка подключена непосредственно к выпрямителю. В этом случае среднее значение тока в диодах отличается от действующего значения тока на 0.2 А.

2 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Индуктивность фильтра 0.5 Гн, коэффициент сглаживания – 10.

3 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Индуктивность фильтра настолько велика, что пульсациями тока нагрузки можно пренебречь.

Найти: максимальное обратное напряжение на диодах, величину выделяемой в нагрузке активной мощности для 1-го и 3-го опытов.

Расчет:

Из первого опыта можно определить среднее значение тока Iпр в нагрузке. Из формул (4), (7) следует:

;

Из второго опыта найдем сопротивление нагрузки. Преобразуя формулу (18), получим:

.

Воспользовавшись соотношением (1), получим действующее значение напряжения на вторичной полуобмотке трансформатора:

Обратное напряжение на диодах определяется по формуле (6):

Мощность, выделяемая в нагрузке в первом опыте, определяется действующим значением напряжения на вторичной полуобмотке трансформатора:

Мощность, выделяемая в нагрузке во втором опыте, определяется средним значением напряжения на нагрузке:

Экспериментальная проверка результатов расчета

Показания приборов в опыте 1 представлены на рис. 6. Они несколько отличаются от расчетных, поскольку прямое падение напряжения на диодах в Electronics Workbench, как отмечалось, не равно нулю.

Следует также отметить, что амперметр, включенный последовательно с диодом и переведенный в режим АС, измеряет среднеквадратичное напряжение всех гармонических составляющих (не включая постоянную составляющую) и для вычисления действующего значения необходимо взять корень квадратный из суммы квадратов показаний обоих амперметров, включенных последовательно с диодом.м. ические вопросыания.я

Максимальное обратное напряжение на диоде можно измерить по осциллограмме, снятой с помощью источника ЭДС, управляемого напряжением, включенного параллельно диоду. Максимум напряжения снимается как разница напряжений на диоде в моменты времени, отмеченные курсорами. Первый курсор выставлен в момент времени, когда диод открыт, второй курсор установлен в момент, когда к диоду приложено максимальное отрицательное напряжение.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ.

Задача 1

Двухполупериодный выпрямитель нагружен на сопротивление R. Частота питающей сети 50 Гц.

Проведены 3 опыта:

1 Нагрузка подключена непосредственно к выпрямителю. Среднее значение тока в диодах отличается от действующего значения тока на 0.2 А.

2 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Индуктивность фильтра 0.5 Гн, коэффициент сглаживания – 10.

3 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Индуктивность фильтра настолько велика, что пульсациями тока нагрузки можно пренебречь.

Найти: Максимальное обратное напряжение на диодах, величину выделяемой в нагрузке активной мощности для 1-го и 3-го опытов.

Задача 2

Двухполупериодный выпрямитель нагружен на сопротивление R. Частота питающей сети 50 Гц. Максимальное обратное напряжение на диодах 50 В.

Проведены 3 опыта:

1 Нагрузка подключена непосредственно к выпрямителю. Среднее значение тока в диодах отличается от действующего значения тока вторичных обмоток трансформатора на 0.2 А.

2 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Коэффициент сглаживания фильтра – 10.

3 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Индуктивность фильтра настолько велика, что пульсациями тока нагрузки можно пренебречь.

Найти: Индуктивность фильтра во 2-ом опыте, величину выделяемой в нагрузке активной мощности для 1-го и 3-го опытов.

Задача 3

Двухполупериодный выпрямитель нагружен на сопротивление R. Частота питающей сети 50 Гц.

Проведены 3 опыта:

1 Нагрузка подключена непосредственно к выпрямителю.

2 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Индуктивность фильтра 0.4 Гн, коэффициент сглаживания – 15.

3 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Индуктивность фильтра настолько велика, что пульсациями тока нагрузки можно пренебречь. В этом случае среднее значение тока в диодах отличается от действующего значения тока на 0.3 А.

Найти: Максимальное обратное напряжение на диодах, величины выделяемой в нагрузке активной мощности и потребляемой из сети полной мощности для 1-го опыта.

Задача 4

Двухполупериодный выпрямитель нагружен на сопротивление R. Частота питающей сети 50 Гц. Максимальное обратное напряжение на диодах 50 В.

Проведены 3 опыта:

1 Нагрузка подключена непосредственно к выпрямителю.

2 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Коэффициент сглаживания фильтра 15.

3 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Индуктивность фильтра настолько велика, что пульсациями тока нагрузки можно пренебречь. В этом случае среднее значение тока в диодах отличается от действующего значения тока во вторичных обмотках трансформатора на 0.4 А.

Найти: Индуктивность фильтра во 2-м опыте, величину потребляемой из сети полной мощности в 1-м и 3-м опытах.

Задача 5

Двухполупериодный выпрямитель нагружен на сопротивление R. Частота питающей сети 50 Гц.

Проведены 3 опыта:

1 Нагрузка подключена непосредственно к выпрямителю.

2 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Индуктивность фильтра 0.2 Гн, коэффициент сглаживания – 10.

3 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Индуктивность фильтра настолько велика, что пульсациями тока нагрузки можно пренебречь.

Известно, что величина действующего значения тока диодов в 1-м и 3-м опытах различается на 0.2 А.

Найти: Максимальное обратное напряжение на диодах, величину выделяемой в нагрузке активной мощности для 1-го и 3-го опытов.

Задача 6

Двухполупериодный выпрямитель нагружен на сопротивление R. Частота питающей сети 50 Гц. Максимальное обратное напряжение на диодах 60 В.

Проведены 3 опыта:

1 Нагрузка подключена непосредственно к выпрямителю.

2 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Коэффициент сглаживания фильтра 12.

3 Нагрузка подключена к выпрямителю через индуктивный фильтр. Индуктивность фильтра настолько велика, что пульсациями тока нагрузки можно пренебречь.

Известно, что величина действующего тока вторичных обмоток трансформатора в 1-м и 3-м опытах различается на 0.3 А.

Найти: Индуктивность фильтра во 2-м опыте, величину выделяемой в нагрузке активной мощности для 1-го и 3-го опытов.

Задача 7

Двухполупериодный выпрямитель нагружен на сопротивление R. Частота питающей сети 50 Гц.

Проведены 3 опыта:

1 Нагрузка подключена непосредственно к выпрямителю.

2 Нагрузка подключена к выпрямителю через L-фильтр. Индуктивность фильтра составляет 0.3 Гн. Коэффициент пульсации тока нагрузки равен 0.07.

3 Нагрузка подключена к выпрямителю через L-фильтр. Индуктивность фильтра настолько велика, что пульсациями тока нагрузки можно пренебречь.

Известно, что величина потребляемой из сети полной мощности в 1-м и 3-м опытах различается на 10 ВА.

Найти: Максимальное обратное напряжение на диодах, величину выделяемой в нагрузке активной мощности в 1-м и 3-м опытах.

Задача 8

Двухполупериодный выпрямитель нагружен на сопротивление R. Частота питающей сети 50 Гц. Максимальное обратное напряжение на диодах 80 В.

Проведены 3 опыта:

1 Нагрузка подключена непосредственно к выпрямителю.

2 Нагрузка подключена к выпрямителю через L-фильтр. Коэффициент пульсации тока нагрузки равен 0.13.

3 Нагрузка подключена к выпрямителю через L-фильтр. Индуктивность фильтра настолько велика, что пульсациями тока нагрузки можно пренебречь.

Известно, что величина потребляемой из сети полной мощности в 1-м и 3-м опытах различается на 5 ВА.

Найти: Индуктивность фильтра во 2-м опыте, величину выделяемой в нагрузке активной мощности для 1-го и 3-го опытов.

Задача 9

Двухполупериодный выпрямитель нагружен на сопротивление R. Частота питающей сети 50 Гц.

Проведены 3 опыта:

1 Нагрузка подключена непосредственно к выпрямителю.

2 Нагрузка подключена к выпрямителю через L-фильтр. Индуктивность фильтра составляет 0,4 Гн. Коэффициент пульсации напряжения нагрузки равен 0.13.

3 Нагрузка подключена к выпрямителю через L-фильтр. Индуктивность фильтра настолько велика, что пульсациями тока нагрузки можно пренебречь.

Известно, что величина выделяемой в нагрузке активной мощности в 1-м и 3-м опытах различается на 2 Вт.

Найти: Максимальное обратное напряжение на диодах, величину потребляемой из сети полной мощности для 1-го и 3-го опытов.