7单相交流调压电路实验报告
单相交流调压电路性能的研究
单相交流调压电路性能的研究一、实验原理：交流调压就是将一种形式的交流电变成另一种形式的交流电。
在进行交流-交流变流时，可以改变相关的电压（电流）、频率和相数。
交流调压电路中，把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流输出。
在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值。
1.1单相交流调压原理图图1 单相交流调压原理图1.2电路工作情况在电源电压u1的正负半周，分别对VT1、VT2施加电压，当VT1承受正向压降且在脉冲1到来时VT1导通，输出电压波形u0和电源电压波形一致；在u1电压过零时，负载中存储的能量开始释放，直至能量全部放完，之后当VT2承受正向压降且在脉冲2到来时VT2导通，输出电压波形u0和电源电压波形一致；从复上一阶段过程。
二、实验电路搭接：2.1器件查的找以下器件均是在 MATLAB R2011a 环境下查找的，其他版本类似。
有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在Simulink库下的 Sinks、Sources中查找；其他一些器件可以搜索查找2.2连接说明在连接晶闸时，晶闸管 a、k 是电气连接端口，g 是脉冲输入端，m 是测量输出端参数设置。
2.3参数设置1. 双击交流电源把电压设置为 100V，频率设为 50Hz；2. 双击脉冲把周期设为 0.02s，占空比设为 10％，延迟角设为 30 度，由于属性里的单位为秒，故把其转换为秒即，30×0.02/360；3. 双击负载把电阻设为 10Ω，电感设为 0.01H；4. 双击示波器把Number of axes设为6，同时把History选项卡下的Limit data pointsto last 前面的对勾去掉；5. 晶闸管参数保持默认即可。
三、仿真波形及分析：3.1 α＞ψ时的仿真波形及分析在 MATLAB 命令窗口中输入以下代码：fprintf('计算电流电压相位角');图2 α＞ψ时的仿真波形及分析fprintf('\n');L=0.01;R=10;f=50;a1=atan((2*pi*f*L)/R);a=a1*180/pi;fprintf('电流电压相位角为');a即可得出ψ为 17.4o，由于α为 30o，大于ψ，所以在脉冲 1 到来时，VT1 立即到通，在电源电压u1过零时，VT1 两端所施加的电压为零，VT2 两端施加正压，此时由于阻感负载作用，电流不能立即降为零，而是慢慢放电，由于电感较小其存储的能量在脉冲2到来之前便放完，电压、电流均变为零，所以图中出现，电压和电流均有断续现象。
单相交流调压电路实验报告
大学电力电子技术课程设计总结报告题目：单相交流调压电路学生姓名：系别：专业年级：指导教师：年月日一、实验目的与要求(1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。
(2)掌握单相交流调压电路的调试步骤和方法。
(3)熟悉单相交流调压电路各点的电压波形。
(4) 掌握直流电动机调压调速方法电力电子技术是专业技术基础课，做课程设计是为了让我们运用学过的电路原理的知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告、制作电路等，进一步加深对变流电路基本原理的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下良好的基础，同时也锻炼了自己的实践能力。
二、实验设备及仪器1、DT01B 电源控制屏2、DT09 转速显示3、DT15 交流电压表4、DT14 直流电流表5、DT20 电阻（900欧）6、DT04 电阻（3000欧）7、DT02 220V直流稳压电源8、DDS12单相交流调压电路触发器9、DD202 晶闸管、二极管、续流二极管、电感 10、导线若干 11、双踪示波器三、实验线路及原理1、主电路的设计所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出电压的有效值。
交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。
此外，在高电压小电流或低电压大电流之流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。
本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。
由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系，因此下面就反电势电阻负载予以重点讨论。
①电阻负载图1、图2分别为电阻负载单相交流调压电路图及其波形。
图中的晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。
在交流电源U2的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的移相控制角进行控制就可以调节输出电压正、负半周α起始时刻（α=0），均为电压过零时刻。
在tωα=时，对VT1施加触发脉冲，当VT1正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在tωπ=时，电源电压过零，因电阻性负载，电流也为零，VT1自然关断。
单相交流调压电路实验总结
单相交流调压电路实验总结1. 实验目的本实验旨在通过搭建单相交流调压电路，研究和了解调压原理，探究电压调节器的工作原理，掌握电压调节器的设计和使用方法。
2. 实验原理单相交流调压电路是一种能够将输入的交流电源电压调节到特定输出电压的电路。
通过调整器件的导通角度来改变直流电压的大小，从而实现对交流电源进行调节。
常见的调压器有可控硅调压器和晶闸管调压器。
本实验以晶闸管调压器为例，其主要由变压器、调压变压器、晶闸管、负载等组成。
通过改变触发信号的时刻，来控制晶闸管的导通和截断，从而改变输出电压的大小。
3. 实验步骤与结果3.1 实验步骤1.搭建单相交流调压电路，连接变压器、调压变压器、晶闸管和负载。
2.接通电源，调节输出电压调节器的电位器，观察输出电压的变化。
3.改变触发信号的时刻，观察输出电压的变化。
3.2 实验结果根据实验步骤进行实验后，观察到输出电压随着调节器电位器的调节而改变，同时观察到改变触发信号的时刻会对输出电压产生影响。
4. 重要观点与关键发现•晶闸管调压电路可以实现对交流电源电压的调节。
•调压电路主要由变压器、调压变压器、晶闸管和负载等组成。
•通过改变导通角度来控制晶闸管的导通和截断，从而调节输出电压的大小。
•输出电压的大小和触发信号的时刻密切相关。
5. 进一步思考1.通过实验可以发现，调压电路可以实现对交流电源电压的调节。
然而，在实际应用中，还需要考虑电流、功率等因素。
如何在保证电压稳定的前提下，实现对电流和功率的控制，是一个值得研究的问题。
2.实验中使用的是晶闸管调压器，还有其他类型的调压器，如可控硅调压器等。
不同类型的调压器具有不同的特点和适用范围，可以进行更深入的研究和比较。
3.在实验过程中，可能会遇到一些问题，如晶闸管发热、功率损耗等。
如何在设计和使用调压器时解决这些问题，可以进行进一步的探索和优化。
4.在实际应用中，调压器多用于电力系统中，如电网调压、高压输电线路调压等。
如何在复杂的电网环境下实现稳定的调压效果，是一个具有挑战性的问题，值得深入研究。
单相交流电路的研究实验报告
单相交流电路的研究实验报告单相交流电路的研究实验报告引言：单相交流电路是电力系统中最基本的电路之一，广泛应用于家庭、工业和商业领域。
为了深入了解单相交流电路的特性和性能，我们进行了一系列的实验研究。
本实验报告将介绍实验的目的、实验装置、实验步骤以及实验结果和分析。
一、实验目的本实验旨在通过实际操作和测量，研究单相交流电路的特性和性能，包括电压、电流、功率等参数的测量和分析。
二、实验装置1. 电源：使用交流电源提供电压源。
2. 变压器：将高电压转换为适用于实验的低电压。
3. 电阻箱：用于调节电路中的电阻值。
4. 电流表和电压表：用于测量电流和电压。
5. 示波器：用于观察电路中的电压和电流波形。
三、实验步骤1. 搭建单相交流电路：根据实验要求，将电源、变压器、电阻箱、电流表和电压表按照电路图连接起来。
2. 测量电压和电流：打开电源，调节变压器和电阻箱的参数，分别测量电路中的电压和电流值。
3. 记录数据：将测量到的电压和电流值记录下来，并绘制电压和电流的波形图。
4. 计算功率：根据测量到的电压和电流值，计算电路中的功率值。
5. 分析结果：根据实验数据和计算结果，分析单相交流电路的特性和性能。
四、实验结果与分析通过实验测量和计算，我们得到了一系列的实验结果。
首先，我们观察到电压和电流的波形图呈正弦波形，符合单相交流电路的特点。
其次，我们发现电路中的电压和电流存在一定的相位差，这是由于电路中的电感和电容等元件引起的。
此外，我们计算得到的功率值表明，单相交流电路在不同负载下的功率变化较大，这与负载的阻抗有关。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：单相交流电路的特性和性能受到电阻、电感和电容等元件的影响。
电路中的电压和电流呈正弦波形，且存在一定的相位差。
在不同负载下，电路的功率表现出不同的特点。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了单相交流电路的特性和性能。
通过实际操作和测量，我们得到了电压、电流和功率等参数的实验结果，并对其进行了分析。
交流调压实验报告
电力电子实验四--交流调压实验姓名：肖珂学号：09291218班次：电气0907指导老师：汤钰鹏合作者：冷凝（09291174）一、实验目的熟悉单相交流调压电路的工作原理、分析在电阻负载和电阻电感负载时不同的输出电压和电流的波形及相控特性。
加深理解交流调压电路在电阻电感负载时其相控角α应限制在θ≤α≤π的范围内二、步骤内容(1) 熟悉实验电路（包括主电路、触发控制电路）。
(2) 熟悉用TCA785集成触发电路芯片构成的集成触发器。
(3) 按实验电路要求接线，用示波器观察移相控制信号α的情况。
(4) 主电路接电阻负载（灯箱），用示波器观察不同α角时输出电压和晶闸管两端的电压波形,并用电压表测出输出电压的有效值。
为使读数便利，可取α为30°、60°、90°、120°和150°各特殊角进行观察和分析。
(5) 主电路改接电阻电感负载（灯箱+电抗器），在不同控制角α和不同负载阻抗角θ情况下用示波器观察和记录负载电压和电流的波形。
分别观察并画出当α>θ和α<θ情况下负载电压和电流的波形，指出电流临界连续的条件。
(6) 特别注意观察上述α<θ情况下出现较大的直流分量，此时L固定，加大R（减少亮灯个数）直至消除直流分量。
三、电路原理1、单相交流调压电路2、晶闸管触发电路3、相控角发生电路4、驱动隔离电路5、DC电源电路四、实验要求(1) 估算实验电路负载参数（R、L等）。
(2) 电阻负载时，画出U-α曲线。
（U为负载R上的电压有效值），并与理论计算值进行比较。
(3) 电阻电感负载时，画出在不同α值情况下负载电压和电流的波形。
(4) 讨论和分析实验结果。
五、数据记录分析1、电阻性负载时随α角变化，输出电压变化情况如下表α0 30 90 120 180Vo 218 210 160 120 0输出电压波形如下2、负载为阻感性相控角=负载阻抗角时，电压V o=218V，电流Io=2.4A，输出电压与电流波形如下相控角＞负载阻抗角时，输出电压电流波形如下相控角＜负载阻抗角时，输出电压电流波形如下实验结果分析：1、在交流调压电路中，当负载为阻性时，输出电压的有效值随相控角增大而减小。
单相交流电路实验报告
单相交流电路实验报告单相交流电路实验报告摘要：本实验主要通过搭建单相交流电路，观察和分析电路中电流、电压和功率的变化规律，以及不同元件对电路的影响。
实验结果表明，交流电路中的电流和电压呈正弦变化，且相位差为90度。
不同电阻和电感的接入会对电路的电流和功率产生不同的影响。
1. 引言单相交流电路是电工学中的基础知识之一，了解交流电路的特性对于电路设计和故障排除都具有重要意义。
本实验通过搭建单相交流电路，以观察和分析电路中的电流、电压和功率的变化规律。
2. 实验目的- 了解单相交流电路的基本原理和特性；- 掌握测量交流电路中电流和电压的方法；- 分析不同元件对电路中电流和功率的影响。
3. 实验装置- 交流电源；- 电阻箱；- 电感；- 电压表；- 电流表；- 示波器。
4. 实验步骤4.1 搭建基本的单相交流电路，包括电源、电阻和电感。
4.2 调节交流电源的电压，使其保持在合适的范围内。
4.3 使用电压表和电流表分别测量电路中的电压和电流。
4.4 使用示波器观察电路中电压和电流的波形，并记录相关数据。
4.5 更换不同电阻和电感，观察电路中电流和功率的变化。
5. 实验结果与分析在实验过程中，我们观察到电路中的电流和电压均呈正弦变化的波形。
根据实验数据，我们可以计算出电流和电压的频率、幅值和相位差。
实验结果表明，电流和电压之间的相位差约为90度，符合理论的预期。
此外，我们还发现不同电阻和电感的接入会对电路中的电流和功率产生不同的影响。
当电阻增加时，电路中的电流减小，功率也相应减小。
而当电感增加时，电路中的电流增加，功率也相应增加。
这与电阻和电感对电流的阻碍和促进作用相吻合。
6. 结论通过本次实验，我们深入了解了单相交流电路的特性和变化规律。
我们通过测量和分析电流、电压和功率的变化，得出了电流和电压之间相位差为90度的结论，并且验证了电阻和电感对电路中电流和功率的影响。
7. 实验总结本实验通过搭建单相交流电路，观察和分析电路中的电流、电压和功率的变化规律，加深了对交流电路的理解。
单相交流电路实验报告
单相交流电路实验报告实验目的，通过实验，掌握单相交流电路的基本原理和性能参数的测量方法，加深对交流电路的理解。
实验仪器和设备，示波器、交流电压表、直流电压表、交流电压表、电阻箱、电感箱、电容箱、电源、开关、电阻、电感、电容等元件。
实验原理：单相交流电路由交流电源、电阻、电感、电容等元件组成。
在交流电路中，电压和电流的大小和方向都会随时间而变化，因此需要引入一些新的概念和方法来描述电路的性能。
实验步骤：1. 将电路连接好，接通电源。
2. 调节示波器，观察电压波形。
3. 测量电路中的电压、电流和功率等参数。
4. 记录实验数据，进行数据分析和处理。
实验结果与分析：通过实验测量和记录，得到了电路中电压、电流和功率的波形图和参数数据。
根据实验数据，可以计算出电路中的阻抗、相位差等参数，进而分析电路的性能和特点。
实验结论：通过本次实验，我们深入了解了单相交流电路的基本原理和性能参数的测量方法，掌握了实验中所用仪器的使用方法，提高了对交流电路的理解和应用能力。
实验中遇到的问题及解决方法：在实验过程中，我们遇到了一些问题，如电路连接不正确、仪器操作不熟练等，但通过仔细检查和及时调整，最终顺利完成了实验。
实验中的收获和体会：通过本次实验，我们不仅学到了理论知识，还提高了动手实验的能力，培养了团队合作精神和解决问题的能力，对电路实验有了更深入的认识和理解。
总结：本次实验使我们对单相交流电路有了更深入的了解，增强了对交流电路理论知识的掌握和实验操作技能，为今后的学习和科研打下了坚实的基础。
实验中的不足和改进意见：在实验中，我们发现了一些不足之处，如实验数据的记录不够详细、数据处理方法不够科学等，希望在今后的实验中能够加以改进，提高实验数据的准确性和可靠性。
通过本次实验，我们不仅学到了理论知识，还提高了动手实验的能力，培养了团队合作精神和解决问题的能力，对电路实验有了更深入的认识和理解。
以上就是本次单相交流电路实验的实验报告，谢谢阅读。
单相交流调压电路
东南大学《电力电子技术基础》实验报告实验名称：单相交流调压电路院（系）：自动化专业：自动化姓名：学号：实验室：实验时间：2016 年11月17日评定成绩：审阅教师：目录1实验目的 (3)2单相交流调压电路 (3)2.1交流调压 (3)2.2工作过程 (3)3 MATLAB仿真验证 (5)3.1 同步脉冲触发器 (5)3.2 单相交流调压电路 (7)3.3 相关公式的验证 (11)4 实验小结 (12)1 实验目的学习单相交流调压电路，加深对相关概念和参数的理解，掌握其工作原理以及在不同延迟角下的工作特性。
学习脉冲触发电路，并设计一个同步脉冲触发器。
利用MATLAB仿真验证相关公式的正确性。
2 单相交流调压电路2.1 交流调压交流调压是指交流电压幅值的变换（其频率不变）。
交流调压器通常是指接在交流电源与负载之间，用以实现调节负载电压有效值的电力电子装置，它们可以采用相位控制或通断控制。
2.2 工作过程单相交流调压电路由两只反并联的晶闸管VT1和VT2组成，如图2.1所示。
由于晶闸管为单向开关元件，故用两只普通晶闸管分别作正负半周的开关，当一个晶闸管导通时，它的管压降成为另一个晶闸管的反压使之阻断，实现电网自由换流。
图2.1 单相交流调压电路2.2.1带电阻负载时的工作情况图2.2 电阻负载单相交流调压电路工作波形图2.2中(a)是输入交流电压Ua 波形，(b)和(c)是电阻性负载下不同α的输出交流电压波形。
波形分析：（1） 改变控制角α就可将电源电压“削去”0~α、π~π+α区间一块，从而在负载上得到不同大小的交流电压。
（2） 输出电压不是正弦波，包含一些奇次谐波。
适用于对波形没有要求的场合，例如温度和灯光的调节2.2.2带电阻负载时的数量计算负载电压有效值：U R =√1π∫(√2U a sin ωt)2παdωt =U a √1−2α−sin 2α2π=U a √sin 2α2π+π−απ(U a 为输入交流电压有效值) 负载电流有效值：I R =U R R =U R R √1−2α−sin 2α2π=U R R √sin 2α2π+π−απ输出有功功率：P R =U R I R =U a 2R (1−2α−sin 2α2π)=U a 2R (sin 2α2π+π−απ) 2.2.3输入功率因数PF 和控制角α的关系（1） 输入功率因数为有功功率与视在功率之比 (a) (b)(c)视在功率：S=U a I R输入功率因数:PF=U R I RU a I R=√1−2α−sin2α2π=√sin2α2π+π−απ（2）如图2.3所示，α越大，输出电压越低，输入功率因数也越低。
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实验报告
课程名称：现代电力电子技术
实验项目：单相交流调压电路实验
实验时间：
实验班级：
总份数：
指导教师：朱鹰屏
自动化学院电力电子实验室
二〇〇年月日
广东技术师范学院实验报告
学院：自动化学院专业：电气工程及其自
动化
班级：成绩：
姓名：学号：组别：组员：
实验地点：电力电子实验室实验日期：指导教师签名：
实验（七）项目名称：单相交流调压电路实验
1.实验目的和要求
(1)加深理解单相交流调压电路的工作原理。
(2)加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。
(3)了解KC05晶闸管移相触发器的原理和应用。
2.实验原理
三、实验线路及原理
本实验采用KCO5晶闸管集成移相触发器。
该触发器适用于双向晶闸管或两个反向并联晶闸管电路的交流相位控制，具有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简单、易于集中控制、有失交保护、输出电流大等优点。
单相晶闸管交流调压器的主电路由两个反向并联的晶闸管组成，如图3-15所示。
图中电阻R用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联接法，晶闸管则利用DJK02上的反桥元件，交流电压、电流表由DJK01控制屏上得到，电抗器L d从DJK02上得到，用700mH。
图 3-15 单相交流调压主电路原理图
3.主要仪器设备
序号型号备注
1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。
2 DJK02 晶闸管主电路该挂件包含“晶闸管”以及“电感”等模块。
3 DJK03-1 晶闸管触发电路该挂件包含“单相调压触发电路”等模块。
4 D42 三相可调电阻
5 双踪示波器自备
6 万用表自备
4.实验内容及步骤
1.电路调试
主电路放大电路：
(1)KC05集成移相触发电路的调试。
(2)单相交流调压电路带电阻性负载。
(3)单相交流调压电路带电阻电感性负载。
(l)KCO5集成晶闸管移相触发电路调试
将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03电源开关，
用示波器观察“1”～“5”端及脉冲输出的波形。
调节电位器RP1，观察锯齿波斜率是否变化，调节RP2，观察输出脉冲的移相范围如何变化，移相能否达到170°，记录上述过程中观察到的各点电压波形。
(2)单相交流调压带电阻性负载
将DJKO2面板上的两个晶闸管反向并联而构成交流调压器，将触发器的输出脉冲端“G1”、“K1”、“G2”和“K2”分别接至主电路相应晶闸管的门极和阴极。
接上电阻性负载，用示波器观察负载电压、晶闸管两端电压U vT 的波形。
调节“单相调压触发电路”上的电位器RP2，观察在不同α角时各点波形的变化，并记录α=30°、60°、90°、120°时的波形。
(3)单相交流调压接电阻电感性负载
①在进行电阻电感性负载实验时，需要调节负载阻抗角的大小，因此应该知道电抗器的内阻和电感量。
常采用直流伏安法来测量内阻，如图3-16所示。
电抗器的内阻为：
R L =U L /I (3-1)
电抗器的电感量可采用交流伏安法测量，如图3-17所示。
由于电流大时，对电抗器的电感量影响较大，采用自耦调压器调压，多测几次取其平均值，从而可得到交流阻抗。
图3-16用直流伏安法测电抗器内阻 图3-17用交流伏安法测定电感量 I
U
L Z L = (3-2)
电抗器的电感为
(3-3) 这样，即可求得负载阻抗角
在实验中，欲改变阻抗角，只需改变滑线变阻器R 的电阻值即可。
f
R Z L L
L π22
2
-=L
d R R L
+=ωϕarctan
②切断电源，将L与R串联，改接为电阻电感性负载。
按下“启动”按钮，用双踪示波器同时观察负载电压U1和负载电流I1的波形。
调节R的数值，使阻抗角为一定值,观察在不同α角时波形的变化情况，记录α＞φ、α= φ、α＜φ三种情况下负载两端的电压U1和流过负载的电流I1波形。
5.实验数据记录和处理
(1)整理、画出实验中所记录的各类波形。
触发电路波形（90°）
6.实验结果与分析
(1)整理、画出实验中所记录的各类波形。
触发电路波形（90°）
负载两端波形（90°）
(2)分析电阻电感性负载时，α角与φ角相应关系的变化对调压器工作的影响。
(3)分析实验中出现的各种问题。
(4)触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将U lf及U lr悬空，避免误触发。
(5)可以用DJK02-1上的触发电路来触发晶闸管。
(6)由于“G”、“K“输出端有电容影响，故观察触发脉冲电压波形时，需将输出端“G”和“K”分别接到晶闸管的门极和阴极（或者也可用约100Ω左右阻值的电阻接到“G”、“K”两端，来模拟晶闸管门极与阴极的阻值），否则，无法观察到正确的脉冲波形。