单相交流调压电路.docxVIP

实验四单相交流调压电路的性能研究

一、实验目的

（1）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。

（2）明确交流调压电路在电阻电感负载时其控制角应限制在的范围内。

二、实验主要仪器与设备

PC机

三、实验原理

图4-1为电阻负载单相交流调压电路图及其波形。在交流电源u1的正半周和负半周，分别对VT1和VT2的触发延迟角进行控制就可以调节输出电压。正负半周起始时刻（）均为电压过零时刻。稳态时，正负半周的相等。负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（也即电源电流）和负载电压的波形相同，通过触发延迟角的变化就可实现输出电压的控制。

图4-2为电阻电感负载单相交流调压电路图及其波形。负载的阻抗角为，电阻电感负载下稳态时的移相范围为。当时，晶闸管的导通角均小于，时导通角。当时，晶闸管VT1的导通角超过，当VT2管的触发脉冲到来时，由于VT1管仍在导通，VT2管不会导通。为保证电路正常工作，要求触发脉冲足够宽。

图4-1电阻负载单相交流调压电路及其波形图4-2阻感负载单相交流调压电路及其波形

四、实验内容及步骤

1、搭建单相交流调压电路带电阻负载时的仿真模型，要求能观测输出电压uo和晶闸管两端电压uVT的波形。并给出触发延迟角为并给出和时仿真结果。

U=200V,R=3.14Ω，脉冲宽度为72°，f=50Hz

α=30°

α=60°

搭建单相交流调压电路带电阻电感负载时的仿真模型,要求能观测输出电压uo和晶闸管两端电压uVT的波形。给出、两种情况下输出电压uo和晶闸管两端电压uVT的波形。

R=3.14Ω,L=0.01H,U=200V,f=50Hz,脉冲宽度为72°，阻抗角为45°

当α阻抗角时，即α=60°时

当α=阻抗角时，即α=45°时

搭建单相交流调压电路带电阻电感负载时的仿真模型,要求能观测输出电压uo和晶闸管两端电压uVT的波形，要求观测时触发脉冲足够宽和比较窄两种情况下输出电压uo和晶闸管两端电压uVT的波形（触发脉冲较窄时,仅能导通VT1，不能导通VT2）。

U=200V,R=1Ω，L=0.01H，α=30°,f=50Hz

脉冲宽度为36°时

脉冲宽度为72°时

思考题

交流调压在带电感性负载时可能会出现什么现象?为什么?如何解决?

1.输出电压平均值减小，由于电感中感应电动势要阻碍电流的减小，到输入电压变负时，并未下降到0，此时负载上的电压为负值。由于出现了负值部分，所以输出电压平均值减小。

2.输出电压产生振荡现象。没有袋流，感性负我在愣次定律作用下，自感电势导致振荡，从理论上说，使用可控硅做半波整流带感性负载，触发脉冲宽度足够、触发时可控硅两侧有足够的正向电压，是不会有振荡现象的，但实际电路的电源、负载特性复杂，做不到。

解决办法：在感性负载上并联一个续流二极管就可以解决问题。

交流调压有哪些控制方式?有哪些应用场合?

控制方式：

通断控制：改变晶闸管通断时间比值达到调压的目的.

相位控制：使晶闸管在电源电压每一周期中，选定的时刻内将负载与电源接通，改变选定的时刻可达到调压的目的。

斩波控制：一般用于全控型器件。

应用场合：调温的工频加热和感应加热、灯光调节、泵及风机的感应电动机调速、变压器的初级调压。