單相半波可控整流電路實驗

2022-10-13 21:42:06 字數 2219 閱讀 6864

一、實驗目的

(1)掌握單結電晶體觸發電路的除錯步驟和方法。

(2)掌握單相半波可控整流電路在電阻負載及電阻電感性負載時的工作情況。

(3)了解續流二極體的作用。

二、實驗所需掛件及附件

三、實驗線路及原理

單結電晶體觸發電路的工作原理及線路圖已在1-3節中作過介紹。將djk03-1掛件上的單結電晶體觸發電路的輸出端「g」和「k」接到djk02掛件面板上的反橋中的任意乙個閘流體的門極和陰極,並將相應的觸發脈衝的鈕子開關關閉(防止誤觸發),圖中的r負載用d42三相可調電阻,將兩個900ω接成併聯形式。二極體vd1和開關s1均在djk06掛件上,電感ld在djk02面板上,有100mh、200mh、700mh三檔可供選擇,本實驗中選用700mh。

直流電壓表及直流電流錶從djk02掛件上得到。

圖3-6 單相半波可控整流電路

四、實驗內容

(1)單結電晶體觸發電路的除錯。

(2)單結電晶體觸發電路各點電壓波形的觀察並記錄。

(3)單相半波整流電路帶電阻性負載時ud/u2= f(α)特性的測定。

(4)單相半波整流電路帶電阻電感性負載時續流二極體作用的觀察。

五、預習要求

(1)閱讀電力電子技術教材中有關單結電晶體的內容,弄清單結電晶體觸發電路的工作原理。

(2)複習單相半波可控整流電路的有關內容,掌握單相半波可控整流電路接電阻性負載和電阻電感性負載時的工作波形。

(3)掌握單相半波可控整流電路接不同負載時ud、id的計算方法。

六、實驗方法

(1)單結電晶體觸發電路的除錯

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djk03-1的「外接220v」端,按下「啟動」按鈕,開啟djk03-1電源開關,用雙蹤示波器觀察單結電晶體觸發電路中整流輸出的梯形波電壓、鋸齒波電壓及單結電晶體觸發電路輸出電壓等波形。調節移相電位器rp1,觀察鋸齒波的週期變化及輸出脈衝波形的移相範圍能否在30°~170°範圍內移動?

(2)單相半波可控整流電路接電阻性負載

觸發電路除錯正常後,按圖3-6電路圖接線。將電阻器調在最大阻值位置,按下「啟動」按鈕,用示波器觀察負載電壓ud、閘流體vt兩端電壓uvt的波形,調節電位器rp1,觀察α =30°、60°、90°、120°、150°時ud、uvt的波形,並測量直流輸出電壓ud和電源電壓u2,記錄於下表中。

ud=0.45u2(1+cosα)/2

(3)單相半波可控整流電路接電阻電感性負載

將負載電阻r改成電阻電感性負載(由電阻器與平波電抗器ld串聯而成)。暫不接續流二極體vd1,在不同阻抗角[阻抗角 φ=tg-1(ωl/r),保持電感量不變,改變r的電阻值,注意電流不要超過1a]情況下,觀察並記錄 α =30°、60°、90°、120°時的直流輸出電壓值ud及uvt的波形。

計算公式: ud = 0.45u2(l十cosα)/2

七、實驗報告

八、注意事項

(1)參照實驗一的注意事項。

(2)在本實驗中觸發電路選用的是單結電晶體觸發電路,同樣也可以用鋸齒波同步移相觸發電路來完成實驗。

(3)在實驗中,觸發脈衝是從外部接入djko2面板上閘流體的門極和陰極,此時,應將所用閘流體對應的正橋觸發脈衝或反橋觸發脈衝的開關撥向「斷」的位置,避免誤觸發。

(4)為避免閘流體意外損壞,實驗時要注意以下幾點:

①在主電路未接通時,首先要除錯觸發電路,只有觸發電路工作正常後,才可以接通主電路。

②在接通主電路前,必須先將控制電壓uct調到零,且將負載電阻調到最大阻值處;接通主電路後,才可逐漸加大控制電壓uct,避免過流。

③要選擇合適的負載電阻和電感,避免過流。在無法確定的情況下,應盡可能選用大的電阻值。

(5)由於閘流體持續工作時,需要有一定的維持電流,故要使閘流體主電路可靠工作,其通過的電流不能太小,否則可能會造成閘流體時斷時續,工作不可靠。在本實驗裝置中,要保證閘流體正常工作,負載電流必須大於50ma以上。

(6)在實驗中要注意同步電壓與觸發相位的關係,例如在單結電晶體觸發電路中,觸發脈衝產生的位置是在同步電壓的上半周,而在鋸齒波觸發電路中,觸發脈衝產生的位置是在同步電壓的下半周,所以在主電路接線時應充分考慮到這個問題,否則實驗就無法順利完成。

九、實驗小結:

通過本次試驗掌握了單相半波可控整流電路在電阻負載及電阻電感性負載時的工作情況。通過單結電晶體觸發電路的除錯,觀察波形中間碰到困難發現α角最低只能調到36度,測阻感電路時無法調節大於150度的角度。最終記下了數值。

總之實驗比較成功,收穫較多,通過實驗驗證了公式。

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