实验3单相交流调压电路实验（1）V3.0版

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)加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。

(3)了解KC05晶闸管移相触发器的原理和应用。 二、实验所需挂件及附件

三、实验线路及原理

晶闸管或两个反向并联晶闸管电路的交流相位控制，具有锯齿波线性好、移

相范围宽、控制方式简单、易于集中控制、有失交保护、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，

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

如图3-1所示。

图中电阻R用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联接法，晶闸管则利用DJK02上的反桥元件，交流电压、电流表由DJK01控制屏上得到，电抗器L d从DJK02上得到，用700mH。

图 3-1 单相交流调压主电路原理图 四、实验内容

(1)KC05集成移相触发电路的调试。 (2)单相交流调压电路带电阻性负载。 (3)单相交流调压电路带电阻电感性负载。 五、预习要求

(1)阅读电力电子技术教材中有关交流调压的内容，掌握交流调 压的工作原理。

(2)学习本教材中有关单相交流调压触发电路的内容，了解KCO5晶闸管触发芯片的工作原理及在单相交流调压电路中的应用。

六、思考题

(1)交流调压在带电感性负载时可能会出现什么现象?为什么?如何解决?

(2)交流调压有哪些控制方式? 有哪些应用场合?

七、实验方法

(l)KCO5集成晶闸管移相触发电路调试

将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03电源开关，用示波器观察“1”～“5”端及脉冲输出的波形。调节电位器RP1，观察锯齿波斜率是否变化，调节RP2，观察输出脉冲的移相范围如何变化，移相能否达到170°，记录上述过程中观察到的各点电压波形。

(2)单相交流调压带电阻性负载

将DJKO2面板上的两个晶闸管反向并联而构成交流调压器，将触发器的输出脉冲端“G1”、“K1”、“G2”和“K2”分别接至主电路相应晶闸管的门极和阴极。接上电阻性负载，用示波器观察负载电压、晶闸管两端电压U vT的波形。调节“单相调压触发电路”上的电位器RP2，观察在不同α角时各点波形的变化，并记录α=60°、60°、90°、120°时的波形。

(3)单相交流调压接电阻电感性负载

①在进行电阻电感性负载实验时，需要调节负载阻抗角的大小，因此应该知道电抗器的内阻和电感量。常采用直流伏安法来测量内阻，如图3-2所示。电抗器的内阻为

R L =U L /I (3-1)

电抗器的电感量可采用交流伏安法测量，如图3-3所示。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，从而可得到交流阻抗。

I

U L Z L = (3-2) 电抗器的电感为 (3-3) 这样，即可求得负载阻抗角 在实验中，欲改变阻抗角，只需改变滑线变阻器R 的电阻值即可。

图3-2用直流伏安法测电抗器内阻 图3-3用交流伏安法测定电感量

②切断电源，将L 与R 串联，改接为电阻电感性负载。按下“启动”

按钮，用双踪示波器同时观察负载电压U 1和负载电流I 1的波形。调节R 的数值，使阻抗角为一定值,观察在不同α角时波形的变化情况， 记录α＞φ、α= φ、α＜φ三种情况下负载两端的电压U 1和流过负载的电流I 1波形。

八、实验报告

(1)整理、画出实验中所记录的各类波形。 f R Z L L L π22 2-=L d R R L +=ω?arct an

(2)分析电阻电感性负载时，α角与φ角相应关系的变化对调压器工作的影响。

(3)分析实验中出现的各种问题。 九、注意事项

(1) 可参考实验六的注意事项 (1)、(2)

(2)触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将U lf及U lr悬空，避免误触发。

(3)可以用DJK02-1上的触发电路来触发晶闸管。

(4)由于“G”、“K“输出端有电容影响，故观察触发脉冲电压波形时，需将输出端“G”和“K”分别接到晶闸管的门极和阴极（或者也可用约100Ω左右阻值的电阻接到“G”、“K”两端，来模拟晶闸管门极与阴极的阻值），否则，无法观察到正确的脉冲波形。