單相橋式半控整流電路實驗
一、實驗目的 (1) 加深單相橋式半控整流電路帶電阻性、電阻電感性、反電勢負載時工作情況的理解;
(2) 了解續流二極管在單相橋式半控整流電路中的作用;學會對實驗中出現的問題加以分析和解決。
(3) 進一步掌握雙蹤示波器在電力電子線路實驗中的使用特點與方法。
二、實驗線路及原理
本實驗線路如圖4-4所示,由2組鋸齒波同步移相觸發電路給共陰極的2個晶閘管提供觸發脈沖,整流電路的負載可根據要求選擇電阻性、電阻電感性和反電勢負載。實驗原理可參見電力電子技術教材的有關內容。
圖4-4 單相橋式半控整流
三、實驗內容
(1) 單相橋式半控整流電路帶電阻性負載;
(2) 單相橋式半控整流電路帶電阻電感性負載;
四、實驗設備及儀器
(1) MCL現代運動控制技術實驗臺主控屏;
(2) MCL—18組件;
(3) MCL—05組件;
(4) MEL—02三相芯式變壓器;
(5) 滑線變阻器;
(6) GRS-6052記憶示波器;
(7) 數字式萬用表。
五、預習要求
(1) 閱讀《電力電子技術》教材中有關單相橋式半控整流電路的有關內容,弄清單相橋式半控整流電路帶不同負載時的工作原理。
(2) 了解續流二極管在單相橋式半控整流電路中的作用。
六、思考題
(1) 單相橋式半控整流電路在什么情況下會發生失控現象
(2) 在加續流二極管前后,單相橋式半控整流電路中晶閘管兩端的電壓波形如何
(3) 在可控整流電路中,續流二極管VD起什么作用?在什么情況下需要接入?
(4) 能否用雙蹤示波器同時觀察觸發電路與整流電路的波形?
七、實驗方法
1、接線及開關設置
按圖4-4接線。可利用主控制屏“Ⅰ組橋”中的晶閘管和二極管來組成單相半控橋。觸發電路采用鋸齒波同步移相觸發電路,將MCL—05面板左上角的同步電壓輸入交流220V,“觸發電路選擇”撥向“鋸齒波”。“G 1”、“K1”和“G3”、“K3”分別接至半控橋中晶閘管VT1和VT3的門極和陰極,并將主控制屏上的Ublr開路不接線。
2、單相橋式半控整流電路帶電阻性負載
電路接可調電阻負載Rd,合上電源開關S,用示波器觀察負載電壓ud、晶閘管兩端電壓uT和整流二極管兩端電壓uD的波形,調節給定器正給定電位器RP1,即改變移相控制電壓Uct,觀察并記錄不同α角時的ud、uT、uD的波形,測定相應電源電壓U2和負載電壓Ud的數值與下表中,并驗證
(4-2)
α |
30° |
60° |
90° |
120° |
150° |
180° |
U2 |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
Ud(記錄值) |
? |
? |
? |
? |
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? |
Ud/U2 |
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Ud(計算值) |
? |
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4、單相橋式半控整流電路帶電阻電感性負載
(1) 斷開主電路后,將負載改為電阻電感性負載,即將平波電控器Ld(700mH)與電阻Rd相串聯。
(2) 不接續流二極管VD5,接通主電路,用示波器觀察不同控制角α時ud、uVD、Id的波形,并測定相應U2、Ud的數值記錄于下表中。
α |
U2 |
Ud(記錄值) |
Ud/U2 |
Ud(計算值) |
30° |
? |
? |
|
? |
60° |
? |
? |
? |
? |
90° |
? |
? |
? |
? |
(3) 在α= 60°時,移去觸發脈沖(可將鋸齒波同步觸發電路上的“G3”或“K3”拔掉),用示波器觀察并記錄移去脈沖前、后ud、uT1、uT3、uD2的波形。
(4) 接上續流二極管VD5,接通主電路,用示波器觀察不同控制角α時ud、uD2、id的波形,并測定相應U2、Ud的數值記錄于下表中。
α |
U2 |
Ud(記錄值) |
Ud/U2 |
Ud(計算值) |
30° |
? |
? |
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? |
60° |
? |
? |
? |
? |
90° |
? |
? |
? |
? |
(5) 在接有續流二極管VD5及α= 60°時,移去觸發脈沖(可將鋸齒波同步觸發電路上的“G3”或“K3”拔掉),用示波器觀察并記錄移去脈沖前、后ud、uT1、uT3、uD2和uD5的波形。
八、實驗報告
(1) 畫出1)電阻性負載,2)電阻電感性負載時Ud/U2 = f(α)的曲線;
(2) 畫出1)電阻性負載,2)電阻電感性負載,α角分別為30°、60°、90°時的ud、uT的波形;
(3) 說明續流二極管對消除失控現象的作用。
九、注意事項
參照實驗一的注意事項。
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