实验三 单相交流调压电路实验

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1、北京信息科技大学电力电子技术实验报告实验项目：单相交流调压电路实验学院：自动化专业：自动化（信息与控制系统）姓名/学号：贾鑫玉/2012010541班级：自控1205班指导老师：白雪峰学期：2014-2015学年第一学期实验三单相交流调压电路实验一．实验目的1．加深理解单相交流调压电路的工作原理。2．加深理解交流调压感性负载时对移相范围要求。二．实验内容1．单相交流调压器带电阻性负载。2．单相交流调压器带电阻—电感性负载。三．实验线路及原理本实验采用了锯齿波移相触发器。该触发器适用于双向晶闸管或两只反并联晶闸管电路的

2、交流相位控制，具有控制方式简单的优点。晶闸管交流调压器的主电路由两只反向晶闸管组成。四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏2．NMCL—33组件3．NMEL—03组件4．NMCL-05(A)组件或NMCL—36组件5．二踪示波器6．万用表五．注意事项在电阻电感负载时，当a

3、接上电阻性负载（可采用两只900Ω电阻并联），并调节电阻负载至最大。NMCL-31的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。调节锯齿波同步移相触发电路偏移电压电位器RP2，使a=150°。合上主电源，用示波器观察负载电压u=f（t）的波形，调节Uct，观察不同a角时各波形的变化，并记录a=0°，90°，120°时的波形。α0°90°120°u波形2．单相交流调压器接电阻—电感性负载（1）在做电阻—电感实验时需调节负载阻抗角的大小，因此须知道电抗器的内阻和电感量。可采用直流伏安法来测量内阻，电抗器的内阻为RL=UL

4、/I电抗器的电感量可用交流伏安法测量，由于电流大时对电抗器的电感量影响较大，采用自耦调压器调压多测几次取其平均值，从而可得交流阻抗。ZL=UL/I电抗器的电感量为这样即可求得负载阻抗角在实验过程中，欲改变阻抗角，只需改变电阻器的数值即可。（2）断开电源，接入电感（L=700mH）。调节Uct，使a=450。合上主电源，用二踪示波器同时观察负载电压u和负载电流i的波形。调节电阻R的数值（由大至小），观察在不同a角时波形的变化情况。记录a>φ，a=φ，a<φ三种情况下负载两端电压u和流过负载的电流i的波形。也可使阻抗角φ

5、为一定值，调节a观察波形。类别α＞φα＝φα＜φu波形i波形注：调节电阻R时，需观察负载电流，不可大于0.8A。六．实验报告1．整理实验中记录下的各类波形2．分析电阻电感负载时，a角与j角相应关系的变化对调压器工作的影响。3．分析实验中出现的问题。六．实验报告1．单相交流调压器带电阻性负载用示波器观察负载电压u=f（t）的波形，调节Uct，观察不同a角时各波形的变化并记录。（1）a=30°（2）α=90°（3）α=120°分析总结：正半周α时刻触发VT1，负半周π+α时刻触发VT2，输出电压波形为正负半周缺角相同的正

6、弦波。移相范围为0≤a≤π。a＝0时，输出电压为最大：U0＝U1；随a的增大，U0降低，a＝π时，U0＝0。2．单相交流调压器接电阻—电感性负载由于实验设备限制，只能测得α近似等于φ以及α＞φ的波形：（1）α近似等于φ时（2）α＞φ时分析总结：负载阻抗角：φ=arctan(wL/R)；若晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦波，电流相位滞后于u1的角度为φ，当用晶闸管控制时，只能进行滞后控制，使负载电流更为滞后。（1）a=φ时，负载上获得最大功率，电流临界连续。（2）a>φ时电路工作情况：①正负半波不会连续；②导通角θ<1

7、80°。③a越大，θ越小，即晶闸管导通的时间越短，波形不连续越严重。（3）a<φ时电路工作情况：①VT1的导通时间超过π。②触发VT2时，io尚未过零，VT1仍导通，VT2不会导通。io过零后，VT2的触发脉；③冲有足够的宽度而尚未消失，VT2才可开通，VT2导通角小于π。④衰减过程中，VT1导通时间渐短，VT2的导通时间渐长。⑤当a<φ时，其稳态工作情况和a＝φ时完全相同。结论：阻感负载稳态时α的移相范围应为φ≤a≤π。七：实验总结通过本次实验，加深了我对单相交流调压电路的工作原理以及交流调压感性负载时对移相范围要

8、求的理解。比较遗憾的是由于实验设备的限制，对于交流调压感性负载的调压实验只能测得α近似等于φ以及α＞φ的波形，没能看到α<φ时波形的动态变化过程。