交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)(共7頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上重 慶 三 峽 學(xué) 院實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課程名稱 電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)名稱 交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)類型 驗(yàn)證 學(xué) 時(shí) 2 系 別 電信學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及自動化年級班別 2015級2班 開出學(xué)期 2016-2017下期 學(xué)生姓名 袁志軍 學(xué) 號 8 實(shí)驗(yàn)教師 謝 輝 成 績 2017 年 5 月 28 日 實(shí)驗(yàn)七 交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(1)加深理解單相交流調(diào)壓電路的工作原理。 (2)加深理解單相交流調(diào)壓電路帶電感性負(fù)載對脈沖及移相范圍的要求。 (3)了解KC05晶閘管移相觸發(fā)器的原理和應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件序號型 號備注1DJK01 電源控制屏該控制

2、屏包含“三相電源輸出”等幾個(gè)模塊。2DJK02 晶閘管主電路該掛件包含“晶閘管”以及“電感”等模塊。3DJK03-1 晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“單相調(diào)壓觸發(fā)電路”等模塊。4D42三相可調(diào)電阻5雙蹤示波器自備6萬用表自備三、實(shí)驗(yàn)線路及原理本實(shí)驗(yàn)采用KCO5晶閘管集成移相觸發(fā)器。該觸發(fā)器適用于雙向晶閘管或兩個(gè)反向并聯(lián)晶閘管電路的交流相位控制，具有鋸齒波線性好、移相范圍寬、控制方式簡單、易于集中控制、有失交保護(hù)、輸出電流大等優(yōu)點(diǎn)。單相晶閘管交流調(diào)壓器的主電路由兩個(gè)反向并聯(lián)的晶閘管組成，如圖3-15所示。圖中電阻R用D42三相可調(diào)電阻，將兩個(gè)900接成并聯(lián)接法，晶閘管則利用DJK02上的反橋元件，交流

3、電壓、電流表由DJK01控制屏上得到，電抗器Ld從DJK02上得到，用700mH。圖 3-15 單相交流調(diào)壓主電路原理圖圖 3-15 單相交流調(diào)壓主電路原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)KC05集成移相觸發(fā)電路的調(diào)試。(2)單相交流調(diào)壓電路帶電阻性負(fù)載。(3)單相交流調(diào)壓電路帶電阻電感性負(fù)載。五、實(shí)驗(yàn)方法(l)KCO5集成晶閘管移相觸發(fā)電路調(diào)試將DJK01電源控制屏的電源選擇開關(guān)打到“直流調(diào)速”側(cè)使輸出線電壓為200V，用兩根導(dǎo)線將200V交流電壓接到DJK03的“外接220V”端，按下“啟動”按鈕，打開DJK03電源開關(guān)，用示波器觀察“1”“5”端及脈沖輸出的波形。調(diào)節(jié)電位器RP1，觀察鋸齒波斜率是否

4、變化，調(diào)節(jié)RP2，觀察輸出脈沖的移相范圍如何變化，移相能否達(dá)到170°，記錄上述過程中觀察到的各點(diǎn)電壓波形。(2)單相交流調(diào)壓帶電阻性負(fù)載將DJKO2面板上的兩個(gè)晶閘管反向并聯(lián)而構(gòu)成交流調(diào)壓器，將觸發(fā)器的輸出脈沖端“G1”、“K1”、“G2”和“K2”分別接至主電路相應(yīng)晶閘管的門極和陰極。接上電阻性負(fù)載，用示波器觀察負(fù)載電壓、晶閘管兩端電壓UvT的波形。調(diào)節(jié)“單相調(diào)壓觸發(fā)電路”上的電位器RP2，觀察在不同角時(shí)各點(diǎn)波形的變化，并記錄=30°、60°、90°、120°時(shí)的波形。(3)單相交流調(diào)壓接電阻電感性負(fù)載在進(jìn)行電阻電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要調(diào)節(jié)負(fù)

5、載阻抗角的大小，因此應(yīng)該知道電抗器的內(nèi)阻和電感量。常采用直流伏安法來測量內(nèi)阻，如圖3-16所示。電抗器的內(nèi)阻為：RL=UL/I (3-1)電抗器的電感量可采用交流伏安法測量，如圖3-17所示。由于電流大時(shí)，對電抗器的電感量影響較大，采用自耦調(diào)壓器調(diào)壓，多測幾次取其平均值，從而可得到交流阻抗。圖3-16用直流伏安法測電抗器內(nèi)阻 圖3-17用交流伏安法測定電感量 (3-2)電抗器的電感為 (3-3)這樣，即可求得負(fù)載阻抗角在實(shí)驗(yàn)中，欲改變阻抗角，只需改變滑線變阻器R的電阻值即可。切斷電源，將L與R串聯(lián)，改接為電阻電感性負(fù)載。按下“啟動”按鈕，用雙蹤示波器同時(shí)觀察負(fù)載電壓U1和負(fù)載電流I1的波形。調(diào)

6、節(jié)R的數(shù)值，使阻抗角為一定值,觀察在不同角時(shí)波形的變化情況， 記錄、= 、三種情況下負(fù)載兩端的電壓U1和流過負(fù)載的電流I1波形。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及分析1、阻性負(fù)載4590120180 數(shù)據(jù)分析：單相交流調(diào)壓通過調(diào)節(jié)觸發(fā)角的大小來改變輸出電壓的有效值，從而達(dá)到交流調(diào)壓的效果。2、 阻感負(fù)載(1) U=100V f=50hz r=1ohms L=0.01h306090120150180U=100V f=50hz r=1ohms L=0.01h=arctan(0.5/1)=26.565波形分析：從圖可見，觸發(fā)角移相范圍為0180，不同觸發(fā)角下其電感充放電時(shí)間不同，輸出電壓有效值也不同。觸發(fā)角越大，充

7、放電時(shí)間越短。且在一定大角度后會出現(xiàn)斷流區(qū)，觸發(fā)角越大，斷流區(qū)越寬。由于正脈沖未到時(shí)，電感已經(jīng)放電結(jié)束。 在30度時(shí)，其第一個(gè)晶閘管電流峰值大于后面電流峰值，而其他角度并無此情況。由于初始狀態(tài)電感并未充電，且觸發(fā)角小，導(dǎo)通角大，其充電時(shí)間較長，在放電時(shí)，正向脈沖已經(jīng)到來，需放電完畢后在充電，其充電時(shí)間小于初始充電，故其后峰值較小。而其他角度由于放電結(jié)束后正向脈沖并未到來，則充電時(shí)間相同，峰值相同。3.不同大小電感下的波形比較60U=100V f=50hz r=1ohms L=0.01hU=100V f=50hz r=1ohms L=0.1hU=100V f=50hz r=1ohms L=0.0

8、05h=arctan0.51=26.565=arctan51=78.69=arctan0.251=14.036波形分析：由圖可知，電感越大充放電越緩慢。阻抗角反映了電流滯后電壓的角度，一定阻抗角下會出現(xiàn)斷流區(qū)。4.寬窄脈沖的比較： 30時(shí)寬脈沖30時(shí)窄脈沖波形分析：正向窄脈沖由于加在放電時(shí)刻，在充電時(shí)刻時(shí)由于窄脈沖原因，則未加脈沖，導(dǎo)致晶閘管不導(dǎo)通。故，在阻感負(fù)載時(shí)，由于電感原因，必須采用寬脈沖。七、思考題(1)交流調(diào)壓在帶電感性負(fù)載時(shí)可能會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?為什么?如何解決?1.輸出電壓平均值減小。由于電感中感應(yīng)電動勢要阻礙電流的減小，到輸入電壓變負(fù)時(shí)，id并未下降到0，此時(shí)負(fù)載上的電壓為負(fù)值。

9、由于出現(xiàn)了負(fù)值部分，所以輸出電壓平均值減小2.輸出電壓產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象。沒有續(xù)流，感性負(fù)載在愣次定律作用下，自感電勢導(dǎo)致振蕩，從理論上說，使用可控硅做半波整流帶感性負(fù)載，觸發(fā)脈沖寬度足夠、觸發(fā)時(shí)可控硅兩側(cè)有足夠的正向電壓，是不會有振蕩現(xiàn)象的，但實(shí)際電路的電源、負(fù)載特性復(fù)雜，做不到。解決辦法：在感性負(fù)載上并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管就可以解決問題。(2)交流調(diào)壓有哪些控制方式? 有哪些應(yīng)用場合?控制方式：通斷控制：改變晶閘管通斷時(shí)間比值達(dá)到調(diào)壓的目的。 相位控制：使晶閘管在電源電壓每一周期中，選定的時(shí)刻內(nèi)將負(fù)載與電源接通，改變選定的時(shí)刻可達(dá)到調(diào)壓的目的。 斬波控制：一般用于全控型器件。應(yīng)用場合：調(diào)溫的工頻加熱

10、和感應(yīng)加熱、燈光調(diào)節(jié)、泵及風(fēng)機(jī)的感應(yīng)電動機(jī)調(diào)速、變壓器的初級調(diào)壓。八、 注意事項(xiàng)在本實(shí)驗(yàn)中，觸發(fā)脈沖是從外部接入DJKO2面板上晶閘管的門極和陰極，此時(shí),應(yīng)將所用晶閘管對應(yīng)的正橋觸發(fā)脈沖或反橋觸發(fā)脈沖的開關(guān)撥向“斷”的位置，并將Ulf及Ulr懸空，避免誤觸發(fā)。(2)觸發(fā)脈沖是從外部接入DJKO2面板上晶閘管的門極和陰極，此時(shí),應(yīng)將所用晶閘管對應(yīng)的正橋觸發(fā)脈沖或反橋觸發(fā)脈沖的開關(guān)撥向“斷”的位置，并將Ulf及Ulr懸空，避免誤觸發(fā)。(3)可以用DJK02-1上的觸發(fā)電路來觸發(fā)晶閘管。(4)由于“G”、“K“輸出端有電容影響，故觀察觸發(fā)脈沖電壓波形時(shí)，需將輸出端“G”和“K”分別接到晶閘管的門極和陰極（或者也可用約100左右阻值的電阻接到“G”、“K”兩端，來模擬晶閘管門極與陰極的阻值），否則，無法觀察到正確的脈沖波形。九、實(shí)驗(yàn)總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)，電路簡單，采用兩只晶閘管構(gòu)成雙向?qū)āＴ谧韪胸?fù)載實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須采用寬脈沖，以避免電感的電流滯后導(dǎo)致未加觸發(fā)脈沖，而造成單只晶閘管工作。實(shí)驗(yàn)前首先檢查各個(gè)器件的完好性，避免接好線后盲目查找錯(cuò)誤，特別是檢查觸發(fā)脈沖的情況?？傊?，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)