交流调压电路实验

重庆三峡学院实际报告课程名称电力电子技术实验实验名称：交流调压电路实验实验类型验证时间2电信部专业电气工程和自动化2015级二班2016-2017下学期将开学。学生姓名袁志军8号实验教师谢辉成就2017年5月28日实验7交流调压电路实验一、实验目的(1)加深对单相交流调压电路工作原理的理解。(2)加深对单相交流调压电路带电感性负载对脉冲和相移范围要求的理解。(3)了解KC05晶闸管移相触发器的原理和应用。第二，实验需要挂件和配件序列号模型注意1DJK01电源控制面板控制屏幕包括几个模块，如“三相功率输出”。2DJK02晶闸管主电路吊坠包括“晶闸管”和“电感器”模块。3DJK03-1晶闸管触发电路挂件包括“单相调压触发电路”等模块。4D42三相可调电阻器5双踪示波器养活自己6万用表养活自己三、实验电路和原理本实验采用KCO5晶闸管集成移相触发器。该触发器适用于双向晶闸管或两个反向并联晶闸管电路的交流相位控制，具有锯齿波线性度好、移相范围宽、控制方式简单、易于集中控制、交流保护丢失、输出电流大等优点。单相晶闸管交流调压器的主电路由两个反向并联的晶闸管组成，如图3-15所示。图中，电阻R采用D42三相可调电阻将两个900并联成一个并联方式。晶闸管使用DJK02上的反向桥元件。交流电压和电流表从DJK01控制面板获得，电抗器Ld从DJK02以700mH获得。图3-15单相交流调压主电路示意图图3-15单相交流调压主电路示意图四.实验内容(1)1)KC05集成移相触发电路调试。(2)带阻性负载的单相交流调压电路。(3)带阻性和感性负载的单相交流调压电路。V.实验方法(1)kco 5集成晶闸管移相触发电路调试将DJK01电源控制面板的电源选择开关转到“DC调速”侧，使输出线电压为200伏，用两根线将200伏交流电压接到DJK03的“外部220伏”端，按下“开始”按钮，打开DJK03电源开关，用示波器观察“1”到“5”端的波形和脉冲输出。调节电位器RP1，观察锯齿波斜率是否变化，调节RP2，观察输出脉冲的相移范围如何变化，相移是否能达到170，记录上述过程中观察到的各点的电压波形。(2)电阻负载单相交流调压DJKO2面板上的两个晶闸管反向并联构成交流调压器，触发器的输出脉冲端“G1”、“K1”、“G2”和“K2”分别连接到主电路中相应晶闸管的栅极和阴极。连接一个电阻负载，用示波器观察负载电压波形和晶闸管两端的电压UvT。调节“单相调压触发电路”上的电位器RP2，观察不同角下各点的波形变化，记录=30、60、90、120时的波形。(3)单相交流调压连接到电阻感应负载(1)在进行电阻电感负载实验时，需要调整负载阻抗角的大小，因此需要知道电抗器的内阻和电感。直流伏安法通常用于测量内阻，如图3-16所示。反应器的内阻为：RL=UL/一(3-1)电抗器的电感可以用交流伏安法测量，如图3-17所示。由于当电流较大时，电抗器的电感受影响较大，因此采用自耦调压器来调节电压，并多次测量平均值来获得交流阻抗。图3-16用DC伏安法测量电抗器内阻图3-17用交流伏安法测量电感(3-2)电抗器的电感为(3-3)这样，可以获得负载阻抗角在实验中，要改变阻抗角，只需改变滑动变阻器r的电阻值。(2)切断电源，将左、右串联，变成电阻性和电感性负载。按下“开始”按钮，用双道示波器同时观察负载电压U1和负载电流I1的波形。调整r值使阻抗角为一定值，观察不同角下的波形变化，记录在 、=和 条件下，负载两端的电压U1和流经负载的电流I1波形。六、实验数据记录和分析1.电阻负载4590120180数据分析：单相交流调压通过调节触发角来改变输出电压的有效值，从而达到交流调压的效果。2.电阻负载(1)U=100伏f=50hz赫兹r=欧姆L=0.01h小时306090120150180U=100V伏f=50hz赫兹r=欧姆L=0.01h小时=arctan(0.5/1)=26.565波形分析：从图中可以看出，触发角的相移范围为0 180。电感在不同触发角下的充放电时间不同，输出电压的有效值也不同。触发角越大，充放电时间越短。在某个大角度之后，会有一个截止区。触发角越大，截止区越宽。由于正脉冲没有到达，电感器已经放电。在30度时，它的第一个晶闸管电流峰值大于随后的电流峰值，而其他角度则不然。由于电感在初始状态下不充电，触发角小，导通角大，充电时间长，放电时正向脉冲已经到达，充电时间比放电完成后的初始充电时间短，因此后续峰值小。对于其他角度，由于放电后正向脉冲没有到达，充电时间相同，峰值相同。3.不同电感下的波形比较60U=100V伏f=50hz赫兹r=欧姆L=0.01h小时U=100V伏f=50hz赫兹r=欧姆L=0.1h小时U=100V伏f=50hz赫兹r=欧姆L=0.005h小时=arctan0.51=26.565=arctan51=78.69=arctan0.251=14.036波形分析：从图中可以看出，电感越大，充放电越慢。阻抗角反映了电流滞后电压的角度，在一定的阻抗角下会有截止区。4.宽脉冲和窄脉冲的比较：30小时宽脉冲30: 00窄脉冲波形分析：放电时施加正向窄脉冲，由于窄脉冲，充电时不施加脉冲，导致晶闸管不导通。因此，感应负载电阻必须使用宽脉冲。七、思考问题(1)当交流电压调节应用于带电感应负载时，可能会出现什么现象？为什么？如何解决它？1.平均输出电压降低。由于电感中的感应电动势会阻碍电流的减小，所以当输入电压变为负时，id不会降至0，此时负载上的电压为负。输出电压的平均值由于负部分的出现而降低。2.输出电压振荡。如果没有续流，电感负载将在冷倍定律的作用下，因自感应电势而振荡。理论上，如果可控硅与半波整流器一起作为感性负载，触发脉冲宽度足够，触发时可控硅两侧有足够的直流电压，不会有振荡现象，但实际电路的电源和负载特性复杂，无法实现。解决方案：与感性负载并联的续流二极管可以解决这个问题。(2)交流调压的控制方法有哪些？应用程序是什么？控制模式：通断控制：改变晶闸管通断时间的比值，达到调压的目的。相位控制：使晶闸管在电源电压的每个周期中的选定时间连接负载和电源，并改变选定时间以达到调压的目的。斩波器控制：通常用于全控制装置。应用：用于温度调节的工频加热和感应加热、灯光调节、用于泵和风扇的感应电机速度调节以及用于变压器的初级电压调节。八。预防措施在本实验中，触发脉冲从外部连接到DJKO2面板上晶闸管的栅极和阴极。此时，对应于所用晶闸管的正桥触发脉冲或反向桥触发脉冲的开关应该(3)DJK 02-1上的触发电路可用于触发晶闸管。(4)由于“G”和“K”的输出端受电容的影响，在观察触发脉冲电压波形时，“G”和“K”的输出端应分别连接到晶闸管的栅极和阴极(或在“G”和“K”的两端连接约100的电阻，以模拟晶闸管的栅极和阴极电阻)。否则，无法观察到正确的脉冲波形。九.实验总结本实验进行了交流调压电路实验。电路简单，用两个晶闸管形成双向导通。在电阻负载实验中，必须使用宽脉冲，以避免由于电感电流滞后引起的单个晶闸管无触发脉冲工作。实验前，首先检查每个器件的完整性，避免在连接导线后盲目寻找错误，尤其是触发脉冲。总之，在做实验时，一个人应该熟悉实验，相当了