四川大学单相半控桥式整流电路实验报告
电力电子技术__单相半控桥整流电路实验报告

一、实验背景整流电路,尤其是单相半控整流电路,是电力电子技术中出现最早的一种电路,它与人类生产生活实际紧密联系,应用十分广泛。
单相半波可控整流电路虽然具有电路简单、调整方便、使用原件少的优点,但却有整流电压脉动大、输出整流电流小的缺点。
较为常用的是半控桥式整流电路,简称半控桥。
该次实验内容就是有关单相半控桥整流电路的较为简单的研究。
二、实验原理(该部分所有图像均由天舒同学绘制)单相桥式半控整流电路在电阻性负载时的工作情况与全控电路完全相同,这里只介绍电感性负载时的工作情况。
单相桥式半控整流电路原理图如图所示。
假设负载中电感很大,且电路已工作于稳态。
当电源电压u2在正半周期,控制角为α时,触发晶闸管VT1使其导通,电源经VT1和VD4 向负载供电。
当u2过零变负时,由于电感的作用使VT1继续导通。
因a点电位低于b点电位,使得电流从VD4转移至VD2,电流不再流经变压器二次绕组,而是由VT1和VD2续流。
此阶段忽略器件的通态压降,则ud=0,不像全控电路那样出现ud为负的情况。
在u2负半周控制角为a时触发VT3使其导通,则向VT1加反压使之关断,u2经VT3和VD2向负载供电。
u2过零变正时,VD4导通。
VT3和VD4续流,ud又为零。
此后重复以上过程。
若无续流二极管,则当 a突然增大至180°或触发脉冲丢失时,会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况,这使ud成为正弦半波,即半周期ud为正弦,另外半周期ud 为零,其平均值保持恒定,称为失控。
有续流二极管VD时,续流过程由VD完成,在续流阶段晶闸管关断,避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
该部分资料参考自wenku.baidu.三、相关资料补充(该部分所有图像均由天舒同学绘制)(一)晶闸管晶闸管是晶体闸流管的简称,又可以称作可控硅整流器,以前被称为可控硅。
晶闸管是PNPN四层半导体结构,它有三个极:阳极、阴极和门极。
晶闸管具有硅整流器件的特性,能在高电压、大电流条件下工作,且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。
单相半波可控整流电路实验报告

单相半波可控整流电路实验报告实验目的:
通过单相半波可控整流电路实验,掌握半波可控整流电路的性能及其参数的测量方法。
实验原理:
单相半波可控整流电路是一种电源型可控整流电路,其主要由晶闸管、变压器、电感、电容等元器件组成。
在正半周中,晶闸管把电源电压加到负载上;而在负半周中,集电极电压为零,晶闸管闭合,负载电压等于零。
当控制角度为α时,输出电压的平均值为2Umax/π,当负载电流为I时,晶闸管的导通持续时间为
t=α/360°,输出电压的有效值为Vrms=Umax/√2。
实验装置:
单相半波可控整流电路实验用途是:通过观察电路实验现象,掌握半波可控整流电路的性能,熟悉参数的测量方法和标定;这是电力电子技术中最基础的实验之一。
实验内容:
1. 熟悉半波可控整流电路的构造和工作原理;
2. 测量晶闸管电流和电压值;
3. 手动测量及用示波器观测负载电压和电流波形;
4. 测量晶闸管控制角度和电压设定值;
5. 测量电路输入和输出电流及功率。
实验结果和分析:
在实验中,得到了以下结果:
1. 测得晶闸管最大电压为500V,维斯基电压为1.25V;
2. 测得晶闸管最大电流为20A,输入电流为3A左右;
3. 测得晶闸管的最大功率为120W,输入功率为2.1W左右;
4. 使用示波器测量输出电压及电流波形,可以直观的看到波形
的正弦性和对称性。
总结:
通过该实验,深刻理解半波可控整流电路的原理及性能,掌握
了半波可控整流电路的电路构建与参数测量方法。
同时,加深了
对电力电子器件的认识,为今后的学习和研究奠定了坚实的基础。
单相桥式半控整流电路实验报告

课程名称:电力电子技术指导老师:成绩:实验名称:单相桥式半控整流电路实验实验类型:同组学生姓名:一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得一、实验目的和要求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器哦啊是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二、实验内容和原理1.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2.实验原理(1)单相桥式半控整流电路实验原理实验电路图如下图所示由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、电阻电感性负载。
在电源电压正半周时,VT1导通,VT2关断电源,通过VT1和VD4供电。
电压过零时,因为电感作用,VT1继续导通,VD3续流在电源电压负半周时,VT2导通,VT1关断,电源通过VT2和VT3供电。
电压过零时,因为电感作用,VT2继续导通,VD4续流。
(2)锯齿波同步移相出发电路实验原理锯齿波同步移相触发电路的电路图如下图所示它是由同步检测和锯齿波形成环节、移相控制环节、脉冲形成和放大环节、强触发环节、双窄脉冲形成电路环节组成。
同步锯齿波环节如下图所示:负半周下降段,VD1导通,C1充电,上负下正,O点接地,R负电位,Q也负电位,VT2反偏截止。
负半周上升段,经过R1给C1充电,上升速度比R点同步电压慢,所以VD1截止,Q点电位1.4V,VT2导通,UQ钳制在1.4V。
VT2截止时,IC1对C2充电,UC线性增长,为锯齿波上升段。
VT2饱和导通,R4较小,C2通过R4、VT2很快放电,形成锯齿波下降段移相控制环节如下图所示:利用叠加原理,UT锯齿波电压、UK控制电压、UP初始调整电压如上图所示。
单相半控桥式整流电路

一、实验基本内容1.实验名称:单相半控桥整流电路实验2.已知条件:a)工作电路原理图图1 工作原理图b)理想工作波形c)产生失控现象的原因及理论结果对于单相桥式半控整流电路,在正常运行的情况下,如果突然把触发脉冲切断或者将触发延迟角α增大到180°,电路将产生“失控”现象。
失控原因:正在导通的晶闸管的关断必须依赖后续晶闸管的开通,如果后续晶闸管不能导通,则已经导通的晶闸管就无法关断。
失控结果:失控后,一个晶闸管持续导通,两个二极管轮流导通,整流输出电压波形为正弦半波,即半周期为正弦波,另外半周期为零,输出电压平均值恒定。
d)各物理量基本数量关系(感性负载)Ⅰ.输出直流电压平均值U dU d=1π2παsinwtd(wt)=0.9U21+cosα2Ⅱ.负载电流平均值I d=U dR =0.45U2R1+cosα2Ⅲ.流过晶闸管的电流有效值I VTI VT=I VD=π−α2πI dⅣ.流过晶闸管的电流平均值I dVTI dVT=I dVD=π−α2πI dⅤ.变压器二次电流有效值I2I2=1πI d2d(ωt)π+αα=I d=2I VTⅥ.续流二极管电流有效值I VD RI VTR =απI dⅦ.续流二极管电流平均值I dVT RI dVTR =απI d3.实验目标:a)实现控制触发脉冲与晶闸管同步;b)观测单相半控桥在纯阻性负载时的移相控制特点,测量最大移相范围及输入-输出特性;c)观测单相半控桥在阻-感性负载时的输出状态,制造失控现象并讨论解决方案。
二、实验条件1.主要设备仪器a)电力电子及电气传动教学实验台i.型号MCL-Ⅲ型ii.生产厂商浙江大学求是公司b)Tektronix示波器i.型号TDS2012ii.主要参数带宽:100MHz最高采样频率:1GS/sc)数字万用表i.型号GDM-81452.小组人员分工u 2abVT1VT2VD2VD4Ru da)实验主要操作人辅助操作人电流表监控影像记录数据记录b)报告实验基本内容描述实验图片整理实验图片处理实验条件阐述实验过程叙述数据处理电路仿真讨论思考题讨论结果整理实验综合评估报告整合排版三、实验原理1.阻性负载如图所示为带阻性负载时单相桥式半控整流电路。
单相半控桥整流电路实验报告

①连续改变控制角α,测量并记录电路实际的最大移相范围,用数码相机记录α 最小、最大和90o时的输出电压Ud 波形(注意:负载电阻不宜过小,确保当输出 电压较大时,Id不超过0.6A)。 A.调节移相可调电位器RP,观察当晶闸管触发脉冲的触发角α最小时输出电压
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图 15
(1) 当 α=0°时电路如图 16
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(2)当 α=90°时电路如图 17
图 16
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图 17
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五、 实验数据处理及讨论
(1)两只晶闸管只有满足导通角
相差 180°,才能保证移相控制同步, 因此晶闸管选择,如右图所示。其 次要判断移相控制是否同步,要实 现同步,即是在每一次触发脉冲来 时,触发角 α 不变。对于单相半控 桥式整流电路来说,一个周期内会 有两次触发脉冲。因此,只要保证 这两次触发脉冲到来时,即由 VT1 和 VT3 导通的波形一致,就能认为移相控制 是同步的。
图6
(5)当 α=72° R=100Ω 时波形如图 7
图7 (5) 当 α=90° R=100Ω 时波形如图 8
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图8 (7)当 α=108° R=100Ω 时的波形如图 9
图9 (8) 当 α=126° R=100Ω 时波形如图 10
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图 10 (9) 当 α=144° R=100Ω 时波形如图 11
B.继续减小负载电阻值,直到观测到输出波形出现临界断续时,停止调节电阻。 拍摄输出电压波形图如下图所示。
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C.继续减小负载电阻值,直到读出电流表显示连续0.5A的电流值时,停止调节 电阻。拍摄输出波形图如下图所示。
实验2--单相半控桥整流电路

实验2--单相半控桥整流电路单相半控桥整流电路可以通过控制交流电的开关时序来控制负载电流的大小,因此广泛应用于交流变流调节、电磁加热、恒压稳流等领域。
本实验通过搭建单相半控桥整流电路,通过示波器测量电路中的电压、电流和功率等参数,让学生理解和掌握单相半控桥整流电路的原理和实验方法。
实验目的1. 了解单相半控桥整流电路的工作原理和特点。
2. 能够熟练掌握单相半控桥整流电路的实验方法,并能够正确使用电子元器件和测试仪器。
3. 掌握单相半控桥整流电路的性能指标,能够计算电路中的电压、电流和功率等参数,分析电路的工作状态。
实验器材1. 半控制式三相交流电源2. 半控桥整流电路板3. 电流表、电压表、示波器、电阻箱、万用表等测试仪器4. 阻性负载实验步骤1. 将半控桥整流电路板连接到三相交流电源上。
按照电路图连接电子元件,并检查连接是否正确。
2. 将电流表、电压表、示波器等仪器正确连接到电路中,可以测量电路中的电流、电压和功率等参数。
3. 调整电阻箱,设置电路的负载电阻。
可以选择不同的阻值进行测试。
4. 打开交流电源,调节电路的控制信号,通过示波器观察电路中的交流信号和直流信号波形,分析电路的工作状态。
5. 测量电路中的电压、电流和功率等参数,记录数据并计算电路的性能指标,如输出电压、电流、功率和效率等。
实验注意事项1. 实验时必须注意安全,正确使用电子元件和测试仪器,避免触电和其他危险行为。
2. 实验中电路板和测试仪器必须正确连接,确保测量数据的准确性。
3. 实验前必须检查电路连接是否正确,如果发现问题及时排除,避免损坏电子元件或测试仪器。
4. 实验中应该仔细观察电路波形和测量数据,分析电路的工作状态,掌握电路的性能指标。
5. 实验后应该及时关闭电源,清理实验现场,并将测试仪器和元件归还到指定位置。
实验结果通过实验可以得到单相半控桥整流电路的各种参数和波形,包括输入电压、电流,输出电压、电流,负载电流,功率和效率等。
单相桥式半控整流电路实验报告

单相桥式半控整流电路实验报告单相桥式半控整流电路实验报告引言:在电力系统中,整流电路是一种常见的电力转换器,用于将交流电转换为直流电。
单相桥式半控整流电路是一种常用的整流电路,具有简单、高效、可靠等特点。
本实验旨在通过搭建和测试单相桥式半控整流电路,深入了解其原理和性能。
实验装置和原理:实验中使用的装置包括变压器、整流电路、电阻、电感、电容、开关管等。
变压器用于将交流电源的电压变换为适合整流电路的电压。
整流电路由四个二极管和一个可控硅组成,其中二极管用于实现整流功能,可控硅用于实现半控功能。
电阻、电感和电容用于实现电路的滤波功能,使输出电压更加稳定。
实验步骤和结果:1. 搭建电路:按照实验指导书的要求,将变压器、整流电路、电阻、电容等元件连接起来,并接上交流电源。
确保电路连接正确无误。
2. 测试输出电压:将示波器连接到输出端,调节可控硅触发角度,观察输出电压的变化。
记录不同触发角度下的输出电压值。
3. 测试输出电流:将电流表连接到输出端,调节可控硅触发角度,观察输出电流的变化。
记录不同触发角度下的输出电流值。
4. 测试电路的滤波效果:将示波器连接到滤波电容的两端,观察输出电压的波形变化。
记录不同滤波电容下的输出电压波形。
根据实验结果,我们可以得到以下结论:1. 随着可控硅触发角度的增大,输出电压呈线性增长。
这是因为可控硅的导通时间增加,导致整流电路的导通时间增加,从而输出电压增大。
2. 随着可控硅触发角度的增大,输出电流呈非线性增长。
这是因为可控硅的导通时间增加,导致整流电路的导通时间增加,从而输出电流增大。
但当可控硅触发角度接近90度时,输出电流基本保持不变,因为此时整流电路的导通时间接近整个交流周期,无法进一步增大。
3. 增加滤波电容可以有效减小输出电压的波动,提高输出电压的稳定性。
这是因为滤波电容能够储存电荷,在整流电路导通时间短暂中释放电荷,从而平滑输出电压。
实验总结:通过本次实验,我们深入了解了单相桥式半控整流电路的原理和性能。
单相桥式半控整流电路实验

实验二单相桥式半控整流电路实验一.实验目的1.研究单相桥式半控整流电路在电阻负载,电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。
2.熟悉MCL—05组件锯齿波触发电路的工作。
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。
二.实验线路及原理见图4-6。
三.实验内容1.单相桥式半控整流电路供电给电阻性负载。
2.单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载(带续流二极管)。
3.单相桥式半控整流电路供电给反电势负载(带续流二极管)。
4.单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载(断开续流二极管)。
四.实验设备及仪器1.MCL系列教学实验台主控制屏。
2.MCL—18组件(适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件(适合MCL—Ⅲ)。
3.MCL—33组件或MCL—53组件(适合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ)4.MCL—05组件或MCL—05A组件5.MEL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。
6.MEL—02三相芯式变压器。
7.二踪示波器8.万用电表五.注意事项1.实验前必须先了解晶闸管的电流额定值(本装置为5A),并根据额定值与整流电路形式计算出负载电阻的最小允许值。
2.为保护整流元件不受损坏,晶闸管整流电路的正确操作步骤(1)在主电路不接通电源时,调试触发电路,使之正常工作。
(2)在控制电压U ct =0时,接通主电源。
然后逐渐增大U ct ,使整流电路投入工作。
(3)断开整流电路时,应先把U ct 降到零,使整流电路无输出,然后切断总电源。
3.注意示波器的使用。
4.MCL —33(或MCL —53组件)的内部脉冲需断开。
5.接反电势负载时,需要注意直流电动机必须先加励磁六.实验方法1.将MCL —05(或MCL —05A ,以下均同)面板左上角的同步电压输入接MCL —18的U 、V 输出端(如您选购的产品为MCL —Ⅲ、Ⅴ,则同步电压输入直接与主控制屏的U 、V 输出端相连), “触发电路选择”拨向“锯齿波”。
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电气信息学院实验报告书课程名称:电力电子技术实验项目:单相半控桥整流电路实验专业班组:电气工程及其自动化105班实验时间:2013年10月28日成绩评定:评阅教师:报告撰写:学号:同组人员:学号:同组人员:学号:同组人员:学号:电气信息学院专业中心实验室目录一.实验内容1.1 实验项目名称 (3)1.2 实验完成目标 (3)1.3 实验内容及已知条件 (3)二.实验环境2.1 主要设备仪器 (4)2.2 小组人员分工 (5)三.电路分析与仿真3.1 基本电路 (5)3.2 电路仿真 (6)四.实验过程4.1 实现同步 (7)4.2 半控桥纯阻性负载实验 (8)4.3 半控桥阻感性负载实验 (9)五.实验数据处理与分析5.1 理论数据与分析 (11)5.2 实验数据与处理 (11)5.3 误差分析 (13)六.思考讨论与感悟6.1 实验思考题 (13)6.2 实验讨论题 (14)6.3 自主思考与讨论 (18)6.4 实验方案、结果可信度分析 (19)6.5 实验优化改进方案 (20)6.6 实验感悟 (20)附件1.1实验名称单相半控桥式整流电路实验1.2实验完成目标①实现控制触发脉冲与晶闸管同步;②观测单相半控桥在纯阻性负载时Ud,Uvt波形,测量最大移相范围及输入-输出特性;③单相半控桥在阻-感性负载时,测量最大移相范围,观察失控现象并讨论解决方案。
1.3实验内容及已知条件①实现同步:从三相交流电源进端取线电压Uuw(约230V)到降压变压器(MCL-35),输出单相电压(约124V)作为整流输入电压U2;在(MCL-33)两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列(共12只)中,选定两只晶闸管,与整流二极管阵列(共6只)中的两只二极管组成共阴极方式的半控整流桥,保证控制同步,并外接纯阻性负载。
思考:接通电源和控制信号后,如何判断移相控制是否同步?②半控桥纯阻性负载实验:连续改变控制角,测量并记录电路实际的最大移相范围,用数码相机记录α最小、最大和90°时的输出电压Ud波形(注意:负载电阻不宜过小,确保当输出电压较大时, Id 不超过0.6A);思考:如何利用示波器测定移相控制角的大小?在最大移相范围内,调节不同的控制量,测量控制角、输入交流电压U2、控制信号Uct和整流输出Ud的大小,要求不低于8组数据。
③半控桥阻-感性负载(串联L=200mH)实验:断开总电源,将负载电感串入负载回路;连续改变控制角α,记录α最小、最大和90°时的输出电压Ud波形,观察其特点(Id 不超过0.6A);固定控制角α在较大值,调节负载电阻由最大逐步减小(分别达到电流断续、临界连续和连续0.5A三种情况测量。
注意 Id ≤0.6A),并记录电流Id波形,观察负载阻抗角的变化对电流Id的滤波效果;思考:如何在负载回路获取负载电流的波形?保持控制角α<90°,适当调整负载电阻,使Id≈0.6A,突然断掉两路晶闸管的脉冲信号(模拟将控制角α快速推到180°),制造失控现象,记录失控前后的ud波形,并提出如何判断哪一只晶闸管失控的测试方法。
2.1 主要设备仪器实验台:华纬MCL-Ⅲ型电力电子及电气传动教学实验台(浙江大学求是公司)示波器:Tektronix TDS1012示波器(带宽:100MHZ 最高采样频率:1GS/s)数字万用表:2.2 小组人员分工1.实验阶段线路连接及检查:移相可调电位器及电阻的调节:数字万用表的操作及测量:示波器操作的及测量:数据记录及计算:2.报告撰写报告主体撰写:实验仿真:数据处理分析:特性曲线与拟合:思考题的整理:讨论内容整理:图片整理与使用:讨论与拓展思考:三.实验仿真3.1 基本电路1.阻性负载图3-1所示为带阻性负载时单相桥式半控整流电路。
两个晶闸管共阴极连接,两个二极管共阳极连接。
二极管共阳极,所以阴极电位低的管子导通。
晶闸管触发导通,整流二极管自然换相。
图3-12.阻感负载图3-2所示为带阻感负载时单相桥式半控整流电路。
电源电压U2为负半周时,由于电感存在,VT1将继续导通,此时a 点电位较b 点电位低,二极管自然换相,从VD4换至VD2。
这样电流不再经过变压器绕组,而由VT1,VD2续流,忽略器件导通压降,Ud=0,整流电路不会输出负电压。
图3-2u R u R L d3.2 电路仿真根据实验内容,我们先对单相半控桥整流电路带阻感负载进行仿真。
仿真使用mulitism软件进行。
仿真电路阻感负载连接如图3-3所示。
图3-3 仿真电路阻感负载连接图在图3-3的基础上去掉电感L1即为阻性负载连接图,在此不单独贴出。
首先我们再阻性负载情况下对电路模拟运行,用软件中的模拟示波器记录α=0°,90°,180°(失控),36°时的输出电压Ud波形,如下。
注:关于失控现象分析见“思考与讨论”。
图3-4 α=0°时输出电压Ud波形图3-5 α=90°时输出电压Ud波形图3-6 α=180°时输出电压Ud波形图3-7 α=36°时输出电压Ud波形然后我们对阻感负载电路进行模拟,用软件中的模拟示波器观察输出电压Ud波形,波形与阻性负载时相似,但是由于电感存在并不为足够大,波形有轻微震荡,如下图所示。
图3-8 α=90°阻感负载时输出电压Ud波形四.实验过程4.1 实现同步从三相交流电源进端取线电压Uuw(约230v)到降压变压器(MCL-35),输出单相电压(约124V)作为整流输入电压U2;在(MCL-33)两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列(共12只)中,选定两只晶闸管,与整流二极管阵列(共6只)中的两只二极管组成共阴极方式的半控整流桥,保证控制同步,并外接纯阻性负载。
实验中,两只晶闸管共阴极连接,选取第一组晶闸管阵列中的VT1与第二组晶闸管阵列中的VT4’分别作为电路图中的VT1与VT3。
在二极管阵列中任取两只二极管共阳极接入电路。
完成电路连接后,将示波器接在电阻R两端,观察输出波形,确认是否完成同步。
注:晶闸管的选择依据及同步的判断见“思考与讨论”。
4.2 半控桥纯阻性负载实验连续改变控制角,测量并记录电路实际的最大移相范围,用数码相机记录α最小、最大和90°时的输出电压Ud波形(注意:负载电阻不宜过小,确保当输出电压较大时, Id 不超过0.6A);在最大移相范围内,调节不同的控制量,测量控制角、输入交流电压U2、控制信号Uct和整流输出Ud的大小,要求不低于8组数据。
实验中,调节移相可调电位器,改变触发延迟角α的大小,移相可调电位器像两个方向分别不可调时各自取到α的最小与最大时的输出电压Ud波形,调节移相可调电位器使换相点出现在波形最高点取到α=90°时的输出电压Ud波形。
图4-1 α最小时输出电压Ud波形图4-2 α最大时输出电压Ud波形图4-3 α=90°时输出电压Ud波形利用示波器纵向光标一与光标二测量周期水平时间差为10ms,触发延迟角最小时α水平时间差1.20ms,触发延迟角最大时α水平时间差8.76ms,为得到八组数据,我们分别再取α水平时间差Δt为2.28ms,3.36ms,4.44ms,5.52ms,6.60ms,7.68ms六组数据。
求出α=(Δt/10)*180°,用数字万用表交流档测量输入交流电压U2,控制信号Uct的大小;用数字万用表直流档测量整流输出电压Ud的大小。
记录数据如下表:注:如何利用示波器测定移相控制角的大小见“思考与讨论”。
实验原始记录单见附件一。
4.3 半控桥阻感性负载实验断开总电源,将负载电感串入负载回路;连续改变控制角α,记录α最小、最大和90°时的输出电压Ud波形,观察其特点(Id 不超过0.6A);固定控制角α在较大值,调节负载电阻由最大逐步减小(分别达到电流断续、临界连续和连续0.5A三种情况测量。
注意 Id ≤0.6A),并记录电流Id波形,观察负载阻抗角的变化对电流Id的滤波效果;保持控制角α<90°,适当调整负载电阻,使Id≈0.6A,突然断掉两路晶闸管的脉冲信号(模拟将控制角α快速推到180°),制造失控现象,记录失控前后的ud波形,并提出如何判断哪一只晶闸管失控的测试方法。
实验中,如半控桥纯阻性负载实验一样,调节移相可调电位器,改变触发延迟角α的大小,移相可调电位器像两个方向分别不可调时各自取到α的最小与最大时的输出电压Ud波形,调节移相可调电位器使换相点出现在波形最高点取到α=90°时的输出电压Ud波形,使用相机记录如下:图4-4 α最小时输出电压Ud波形图4-5 α最大时输出电压Ud 波形 图4-6 α=90°时输出电压Ud 波形然后固定控制角α在较大值,我们调节α是它在在大于90°的某个较大值,观察输出电压Ud 波形同时注意电流Id 。
分别使用相机记录了电流断续、临界连续和连续0.5A 三种情况的输出电流Id 的波形。
图4-7 电流断续的输出电流Id 的波形 图4-8 电流连续的输出电流Id 的波形图4-9 电流0.5A 的输出电流Id 的波形接着,我们保持控制角α<90°,适当调整负载电阻,使Id≈0.6A,然后突然断掉两路晶闸管的脉冲信号(模拟将控制角α快速推到180°),制造失控现象,记录下失控前后的Ud波形如下:注:如何在负载回路获取负载电流的波形,如何判断哪一只晶闸管失控的测试方法见“思考与讨论”。
五.实验数据处理与分析5.1 理论数据与分析在单相半控桥式整流电路中,纯阻性负载与阻感性负载的输出直流电压平均=0.9α。
实验中理论三相交流电值完全相同,为=α的单相电压U2为124V,理论上=111.6 α。
可以做出理论u d = f (α)特性曲线在图5-1。
5.2 实验数据与处理表5-1 实验原始数据记录表我们先根据= 0.9α分别计算出取不同α值与实际单相电压U2时表5-2 取不同α值与实际单相电压U2时理论输出Ud的值与实验所测实际Ud的值比较观察取不同α值与实际单相电压U2时理论输出Ud的值与实验所测实际Ud 的值,比较发现结果相近。
接下来我们根据实验结果之间的关系画出实验Ud=f(α)特性曲线于图5-1中,与纯理论Ud=f(α)特性曲线进行直观对比。
图5-1 电阻负载时ud = f (α)的实验与理论特性曲线比较5.3 误差分析除了存在仪用误差和人为误差外,Ud与α的关系式为= =0.9α,其中为输入电压,理论上应当是保持不变α的,但实验中记录的数据显示随着α的增大,回路电流减小,在逐渐增大,故曲线图像略有差异。