Трехфазные электрические цепи, электрические машины, измерения электрической энергии, электрического освещения, выпрямления переменного тока

Сопротивление лампы определяется по закону Ома:

Ом

Активная мощность, потребляемая из сети, расходуется в дросселе и в лампе. Мощность лампы:

. Ки, Вт

где: Ки - коэффициент искажений (Ки =0,6 .0,7)

Активную мощность дросселя можно определ

ить как разность показаний ваттметра и мощности лампы

Вт

Содержание ОТЧЕТА

1. Название, цель работы.

2. Схемы, таблицы.

3. Графики зависимости H = f (P) для лампы накаливания и люминесцентной лампы в общих координатных осях.

4. Аналогично п.3 график = f (P).

5. Выводы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. С какой целью лампы накаливания заполняются инертным газом?

2. Чем объясняется повышенный срок службы галогенных ламп по сравнению с обычными лампами накаливания?

3. Как увеличить срок службы ламп накаливания?

4. Назначение дросселя и стартера в схеме зажигания люминесцентной лампы.

5. От чего зависит цветность излучения люминесцентной лампы?

6. Преимущества и недостатки люминесцентных ламп.

7. После зажигания люминесцентной лампы отключили стартер. Лампа будет работать или погаснет?

8. Что такое стробоскопический эффект и как уменьшить его влияние?

9. Почему для искусственного досвечивания растений применяют люминесцентные лампы и практически не используют лампы накаливания?

Литература

1. Прищеп Л.Г. Учебник сельского электрика. - М.: Агропромиздат, 1986,с.245 - 368.

Методические указания к лабораторной работе № 12

"Исследование полупроводниковых выпрямителей переменного тока"

Теоретические сведения

Именно p-n переход является основой любого полупроводникового диода и определяет его свойства, технические характеристики и параметры.

Если к катоду присоединить "минус" источника питания, а к аноду - "плюс", то электроны из области n будут стремиться достичь анода, а "дырки" из области р будут притягиваться "минусом" катода. Следовательно, через p-n переход будет протекать ток, и диод будет открыт. Если изменить полярность, приложенную к выводам диода, то электроны из области n будут притягиваться "плюсом" катода, а "дырки" области р - "минусом" анода, и ток через p-n переход протекать не будет, следовательно, диод будет закрыт.

Таким образом, диод - это прибор, обладающий односторонней проводимостью, т.е. Через диод ток может протекать только в одном направлении. Существуют различные схемы выпрямителей переменного тока. Простейшей является схема выпрямителя с одним диодом (рис.2а).

В данном случае через нагрузку RН протекает ток только одной полуволны (рис.2 б). Поэтому среднее значение выпрямленного напряжения значительно меньше входного и составляет 0,45 от действующего напряжения на входе выпрямителя

U0 = 0,45Uвх

Недостатком данной схемы является очень высокий коэффициент пульсаций:

U~1

КП = - --

Ud

где U~1 - амплитуда переменной составляющей основной гармонии выпрямленного напряжения;

Ud - среднее значение выпрямленного напряжения.

Коэффициент пульсации показывает, насколько выпрямленное напряжение отличается от прямой линии. Для приведенной выше схемы КП=1,57.

С целью уменьшения пульсаций чаще всего применяют мостовую схему с четырьмя диодами (рис.3а):

В данном случае через нагрузку протекает ток обоих полупериодов. Так, при положительной полуволне входного напряжения ток протекает по следующей цепочке: клемма 1®VD2®RH®VD3®клемма 2; при отрицательной полуволне (т.е. когда к первой клемме подводится "минус", а ко второй "плюс") ток протекает по следующей цепочке: клемма 2®VD4®RH®VD1®клемма 1. Следовательно, при обеих полуволнах входного напряжения через нагрузку протекает ток в одном направлении (рис.3б). При этом среднее значение выпрямленного напряжения составляет 0,9 от действующего входного напряжения U0=0,9Uвх.

Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения значительно меньше, чем у предыдущей схемы (рис.2а): КП=0,67.

Аналогичный коэффициент пульсации дает схема с двумя диодами, но в этом случае еще необходим трансформатор с нейтральной точкой, поэтому такая схема применяется реже, в данной работе ее рассматривать не будем.

Для выпрямления трехфазного тока самой распространенной является мостовая схема (рис.4а).

В данной схеме одновременно от каждой фазы ток протекает по двум цепочкам (от точки с большим потенциалом к точке с меньшим потенциалом):

Фаза A®VD1®RH®VD5®фаза В

Фаза A®VD1®RH®VD6®фаза С

Фаза В®VD2®RH®VD6®фаза С

Фаза В®VD2®RH®VD4®фаза А

Фаза С®VD3®RH®VD4®фаза А

Фаза С®VD3®RH®VD5®фаза В

При этом выходное напряжение близко к амплитудному значению линейного напряжения и составляет:

Uâûõ = 2,34Uô. âõ

На рис.4б видно, что пульсации выходного напряжения совсем незначительные и для данной системы КП=0,05.

Для уменьшения пульсации выходного напряжения применяют сглаживающие фильтры. В простейшем случае в качестве фильтра в схему параллельно нагрузке включают конденсатор (рис.5). Энергетической основой работы такого фильтра является накопление энергии емкостью в моменты времени, когда возрастает ток или напряжение в нагрузке, и отдача накопленной энергии в нагрузку, когда происходит спад напряжения или тока, при этом происходит замедление этого спада и заполнение "провалов" выходного напряжения. Чем больше емкость конденсатора, тем больше запасенной энергии и тем эффективнее сглаживаются пульсации выходного напряжения. Также для уменьшения пульсаций последовательно с нагрузкой включают дроссель (катушку индуктивности) (рис.5). Уменьшение пульсаций происходит за счет того, что индуктивность препятствует быстрому нарастанию тока и поддерживает ток при его уменьшении. Использование конденсаторов совместно с дросселем (на рис.5-рис.7 сглаживающий фильтр выведен пунктирной линией) позволяет получать выходное напряжение по форме, близкой к прямой линии.

 Скачать реферат