1实验目的
(1) 加深单相桥式半控整流电路带电阻性、电阻电感性、反电势负载时工作情况的理解。
(2)了解续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用;学会对实验中出现的问题加以分析和解决。
(3) 进一步掌握双踪示波器在电力电子线路实验中的使用特点与方法。
2实验线路及原理
本实验线路如图4-4所示,由2组锯齿波同步移相触发电路给共阴极的2个晶闸管提供触发脉冲,整流电路的负载可根据要求选择电阻性、电阻电感性和反电势负载。实验原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
图4-4 单相桥式半控整流
3实验内容
(1)锯齿同步触发电路的调试。
(2)单相桥式半控整流电路带电阻性负载。
(3)单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载。
(4)单相桥式半控整流电路带反电势负载。
4实验设备及仪器
(1) MCL现代运动控制技术实验台主控屏;
(2) 给定、零速封锁器、速度变换器、速度调节器、电流调节器组件挂箱。
(3) 单结晶体管、正弦波、锯齿波触发电路组件挂箱。
(5) 滑线变阻器。
(6) 双踪记忆示波器。
(7) 数字式万用表。
5预习要求
(1) 阅读《电力电子技术》教材中有关单相桥式半控整流电路的有关内容,弄清单相桥式半控整流电路带不同负载时的工作原理。
(2) 了解续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用。
6思考题
(1) 单相桥式半控整流电路在什么情况下会发生失控现象
(2) 在加续流二极管前后,单相桥式半控整流电路中晶闸管两端的电压波形如何
(3) 在可控整流电路中,续流二极管VD起什么作用在什么情况下需要接入
(4) 能否用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路的波形
7实验方法
1、接线及开关设置
按图4-4接线。可利用主控制屏“Ⅰ组桥”中的晶闸管和二极管来组成单相半控桥。触发电路采用锯齿波同步移相触发电路,将单结晶体管、正弦波、锯齿波触发电路面板左上角的同步电压输入交流220V,“触发电路选择”拨向“锯齿波”。G 1、K1和G3、K3分别接至半控桥中晶闸管VT1和VT3的门极和阴极,并将主控制屏上的Ublr开路不接线。
2、锯齿波同步移相触发电路
调试其调试方法与§4-3相同。
3、单相桥式半控整流电路带电阻性负载
电路接可调电阻负载Rd,合上电源开关S,用示波器观察负载电压ud、晶闸管两端电压uT和整流二极管两端电压uD的波形,调节给定器正给定RP1,即改变移相控制电压Uct,观察并记录不同α角时的ud、uT、uD的波形,测定相应电源电压U2和负载电压Ud的数值与下表中,并验证
(4-2)
α |
30° |
60° |
90° |
120° |
150° |
180° |
U2 |
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Ud(记录值) |
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Ud/U2 |
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Ud(计算值) |
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4、单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载
(1)断开主电路后,将负载改为电阻电感性负载,即将平波电控器Ld(700mH)与电阻Rd相串联。
(2)不接续流二极管VD5,接通主电路,用示波器观察不同控制角α时ud、uVD、Id的波形,并测定相应U2、Ud的数值记录于下表中。
α |
U2 |
Ud(记录值) |
Ud/U2 |
Ud(计算值) |
30° |
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60° |
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90° |
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(3)在α= 60°时,移去触发脉冲(可将锯齿波同步触发电路上的G3或K3端拔掉),用示波器观察并记录移去脉冲前、后ud、uT1、uT3、uD2的波形。
(4)接上续流二极管VD5,接通主电路,用示波器观察不同控制角α时ud、uD2、id的波形,并测定相应U2、Ud的数值记录于下表中。
α |
U2 |
Ud(记录值) |
Ud/U2 |
Ud(计算值) |
30° |
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60° |
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90° |
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(5)在接有续流二极管VD5及α= 60°时,移去触发脉冲(可将锯齿波同步触发电路上的G3或K3端拔掉),用示波器观察并记录移去脉冲前、后ud、uT1、uT3、uD2和uD5的波形。
5、单相桥式半控整流电路带反电势负载
(1)断开主电路,将负载改为直流电动机,不接平波电控器Ld。调节锯齿波同步触发电路上的Uct使Ud由零逐渐上升到额定值,用示波器观察并记录不同α时输出电压ud和电动机电枢两端电压ua的波形。
(2)接上平波电控器,重复上述实验。
8实验报告
(1) 画出1)电阻性负载,2)电阻电感性负载时Ud/U2 = f(α)的曲线。
(2)画出1)电阻性负载,2)电阻电感性负载,α角分别为30°、60°、90°时的ud、uT的波形。
(3) 说明续流二极管对消除失控现象的作用。
