信息科技大学
电力电子技术实验报告
实验项目：单相交流调压电路实验
学院：自动化
专业：自动化（信息与控制系统）
/学号：贾鑫玉/2012010541 班级：自控1205班
指导老师：白雪峰
学期： 2014-2015学年第一学期
实验三单相交流调压电路实验
一．实验目的
1．加深理解单相交流调压电路的工作原理。
2．加深理解交流调压感性负载时对移相围要求。
二．实验容
1．单相交流调压器带电阻性负载。
2．单相交流调压器带电阻—电感性负载。
三．实验线路及原理
本实验采用了锯齿波移相触发器。
该触发器适用于双向晶闸管或两只反并联晶闸管电路的交流相位控制，具有控制方式简单的优点。
晶闸管交流调压器的主电路由两只反向晶闸管组成。
四．实验设备及仪器
1．教学实验台主控制屏
2．NMCL—33组件
3．NMEL—03组件
4．NMCL-05(A)组件或NMCL—36组件
5．二踪示波器
6．万用表
五．注意事项
在电阻电感负载时，当α<ϕ时，若脉冲宽度不够会使负载电流出现直流分量，损坏元件。
为此主电路可通过变压器降压供电，这样即可看到电流波形不对称现象，又不会损坏设备。
六．实验方法
1．单相交流调压器带电阻性负载
将NMCL-33上的两只晶闸管VT1，VT4反并联而成交流电调压器,接上电阻性负载（可采用两只900Ω电阻并联），并调节电阻负载至最大。
NMCL-31的给定电位器RP1逆时针调到底，使U
=0。
调节锯齿波同步移相触发电
ct
路偏移电压电位器RP2，使α=150°。
合上主电源，用示波器观察负载电压u=f（t）的波形，调节U
，观察不同α角时
ct
各波形的变化，并记录α=0︒，90︒，120︒时的波形。
2．单相交流调压器接电阻—电感性负载
（1）在做电阻—电感实验时需调节负载阻抗角的大小，因此须知道电抗器的阻和电感量。
可采用直流伏安法来测量阻，电抗器的阻为
R L =U L /I
电抗器的电感量可用交流伏安法测量，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，从而可得交流阻抗。
Z L =U L /I 电抗器的电感量为
)2/(2
2f R Z L L L L π-=
这样即可求得负载阻抗角 L
d R R L tg +=-1
1
ωϕ
在实验过程中，欲改变阻抗角，只需改变电阻器的数值即可。
（2）断开电源，接入电感（L=700mH ）。
调节
U ct ，使α=450。
合上主电源，用二踪示波器同时观察负载电压u 和负载电流i 的波形。
调节电阻R 的数值（由大至小），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电压u 和流过负载的电流i 的波形。
也可使阻抗角φ为一定值，调节α观察波形。
注：调节电阻R 时，需观察负载电流，不可大于0.8A 。
六．实验报告
1．整理实验中记录下的各类波形
2．分析电阻电感负载时，α角与ϕ角相应关系的变化对调压器工作的影响。
3．分析实验中出现的问题。
六．实验报告
1．单相交流调压器带电阻性负载
，观察不同α角时各波形的变化并记录。
用示波器观察负载电压u=f（t）的波形，调节U
ct
（1）α=30︒
（2）α=90︒
（3）α=120︒
分析总结：
正半周α时刻触发VT1，负半周π+α时刻触发VT2，输出电压波形为正负半周缺角相同的正弦波。
移相围为0 ≤ a ≤π。
a ＝0时，输出电压为最大：U0＝U1；随a的增大，U0降低， a ＝π时，U0＝0。
2．单相交流调压器接电阻—电感性负载
由于实验设备限制，只能测得α近似等于φ以及α＞φ的波形：
（1）α近似等于φ时（2）α＞φ时
分析总结：
负载阻抗角：φ= arctan(wL/R) ；若晶闸管短接，稳态时负载电流为正弦波，电流相位滞后于u1的角度为φ，当用晶闸管控制时，只能进行滞后控制，使负载电流更为滞后。
（1）a =φ时，负载上获得最大功率，电流临界连续。
（2）a >φ时电路工作情况：①正负半波不会连续；②导通角θ<180°。
③a越大，θ越小，即晶闸管导通的时间越短，波形不连续越严重。
（3）a <φ时电路工作情况：①VT1的导通时间超过π。
②触发VT2时， io尚未过零， VT1仍导通， VT2不会导通。
io过零后， VT2的触发脉；③冲有足够的宽度而尚未消失，VT2才可开通，VT2导通角小于π。
④衰减过程中， VT1导通时间渐短， VT2的导通时间渐长。
⑤当a < φ时，其稳态工作情况和a ＝φ时完全相同。
结论：阻感负载稳态时α的移相围应为φ≤a≤π。
七：实验总结
通过本次实验，加深了我对单相交流调压电路的工作原理以及交流调压感性负载
时对移相围要求的理解。
比较遗憾的是由于实验设备的限制，对于交流调压感性负载
的调压实验只能测得α近似等于φ以及α＞φ的波形，没能看到α<φ时波形的动态
变化过程。