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单相桥式半控整流电路实验

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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ct,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

 

 

 

 

 

 

Ud(记录值)

 

 

 

 

 

 

Ud/U2

 

 

 

 

 

 

Ud(计算值)

 

 

 

 

 

 

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αud、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°

 

 

 

60°

 

 

 

 

90°

 

 

 

 

 

(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αud、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°

 

 

 

60°

 

 

 

 

90°

 

 

 

 

 

(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。

 
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