單相交流調壓電路實驗

2022-05-18 03:25:30 字數 1453 閱讀 2020

一、實驗目的

熟悉用雙向可控矽組成的交流調壓電路的結構與工作原理。

二、實驗所需掛件及附件

三、實驗線路及原理

將一種形式的交流電變成另一種形式的交流電,可以通過改變電壓、電流、頻率和相位等引數。只改變相位而不改變交流電頻率的控制,在交流電力控制中稱為交流調壓。單相交流調壓的典型電路如圖1所示。

圖1單相交流調壓電路

本實驗採用雙向可控矽bcr(z0409mf)取代由兩個單向可控矽scr反併聯的結構形式,並利用rc充放電電路和雙向觸發二極體db3的特點,在每半個周波內,通過對雙向可控矽的通斷進行移相觸發控制,可以方便地調節輸出電壓的有效值。由圖2可見,正負半周控制角α的起始時刻均為電源電壓的過零時刻,且正負半周的控制角相等,可見負載兩端的電壓波形只是電源電壓波形的一部份。在電阻性負載下,負載電流和負載電壓的波形相同,α角的移相範圍為0≤α≤π, α=0時,相當於可控矽一直導通, 輸入電壓為最大值,u0=ui燈最亮;隨著α的增大,u0逐漸降低,燈的亮度也由亮變暗,直至α=π時,u0=0,燈熄滅。

此外α=0時,功率因數cosφ=1,隨著α的增大,輸入電流滯後於電壓且發生畸變,cosφ也逐漸降低,且對電網電壓電流造成諧波汙染。交流調壓電路已廣泛用於調光控制,非同步電動機的軟起動和調速控制。和整流電路一樣,交流調壓電路的工作情況也和負載的性質有很大的關係,在阻感負載時,若負載上電壓電流的相位差為φ,則移相範圍為φ≤α≤π,詳細分析從略。

圖2單相交流調壓電路波形圖

四、實驗內容

交流調壓電路的測試。

五、思考題

雙向閘流體與兩個單向閘流體反併聯的不同點?控制方式有什麼不同?

六、實驗方法

將djk01電源控制屏的電源選擇開關打到「直流調速」側,使輸出線電壓為200v,用兩根導線將200v交流電壓接到djk22的「ui」電源輸入端,按下「啟動」按鈕。

接入220v,15w的燈泡負載,開啟交流調壓電路的電源開關。

調節面板上的「移相觸發控制」電位器rw,觀察白熾燈亮暗的變化。

調節「移相觸發控制」電位器,用雙蹤示波器同時觀察電容器兩端及bcr觸發極訊號波形的變化規律,並記錄。

取不同的α值,用示波器分別觀測bcr觸發訊號及白熾燈兩端的波形,並記錄。

七、實驗報告

按實驗方法的要求,分別畫出各電路的測試波形,並分析。

八、注意事項

(1)雙蹤示波器有兩個探頭,可同時測量兩路訊號,但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連,所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點上,否則這兩點會通過示波器外殼發生電氣短路。為此,為了保證測量的順利進行,可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣,只使用其中一路的地線,這樣從根本上解決了這個問題。當需要同時觀察兩個訊號時,必須在被測電路上找到這兩個訊號的公共點,將探頭的地線接於此處,探頭各接至被測訊號,只有這樣才能在示波器上同時觀察到兩個訊號,而不發生意外。

(2)調功電路的觸發控制電路,其低壓直流電源是通過交流電源電容降壓,而不是通過降壓變壓器隔離,因此在實驗時不要用手直接觸模線路的低壓部分,以免觸電。

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