锯齿波触发电路及单相桥式半控整流电路实验报告.docx
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锯齿波触发电路及单相桥式半控整流电路实验报告
专业：
电气工程及其自动化
姓名：
学号：
日期：
地点：
教二116
实验报告
课程名称：
电力电子技术指导老师：
成绩：
__________________
实验名称：
锯齿波同步移相触发电路和单相桥式半控整流电路实验
实验类型：
操作同组学生姓名：
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
锯齿波同步移相触发电路
一、实验目的
（1）加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。
（2）掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。
二、实验线路及原理
锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成，同步移相等环节组成，其工作原理可参见有关《电力电子技术》教材。
三、实验内容
（1）锯齿波同步移相触发电路的调试。
（2）锯齿波同步移相触发电路各点波形观察和分析。
四、实验设备
（1）MCL现代运动控制技术实验台主控屏。
（2）给定、零速封锁器、速度变换器、速度调节器、电流调节器组件挂箱。
（3）单结晶体管、正弦波、锯齿波触发电路组件挂箱。
（4）双踪记忆示波器。
（5）数字式万用表。
五、实验方法
1、接线与开关设置
将单结晶体管、正弦波、锯齿波触发电路面板上左上角的同步电压输入接主控制屏输出电压的U、V端，“触发电路选择”拨向“锯齿波”。
2、触发电路调试
（1）合上主电路电源开关，调节主控制屏输出电压Uuv=220V，并打开单结晶体管、正弦波、锯齿波触发电路面板右下角的电源开关。
（2）用示波器观察各观察孔的电压波形，示波器的地线接于7端。
同时观察2、3端的波形，了解锯齿波宽度和2点波形的关系。
（3）观察3～5端波形及输出电压ug的波形，记下各波形的幅值与宽度，比较3端电压u3与u5的对应关系;
3、脉冲移相范围调节
将给定器的Uct输出电压调至0V，即控制电压Uct为零，用示波器观察u2电压（即2端）及u6的波形，调节偏移电压Ub（即调RP2），使a=180O，其波形如图4-3所示。
调节给定器的电位器RP1，增加Uct，观察脉冲的移动情况，要求Uct=0时，a=180°，Uct=Umax时，a=30°，以满足移相范围a=30°～180°的要求。
4、实验数据记录
调节Uct，使a=60°，观察并记录u1~u5及输出脉冲电压UG1K1，UG2K2的波形，并标出其幅值与宽度。
并标出其幅值与宽度并记录在下表中（可在示波器上直接读出，读数时应将示波器的V/cm和t/cm的旋钮放置在校准位置，以仿读数误差）。
U2
U3
U4
U5
U6
ug
幅值（V）
1.01
14.40
2.38
9.5
15.20
0.83
宽度（ms）
20
20
20
20
20
20
六、数据处理与分析
u1和u2
u3
u4
u5
u6
七、思考题
（1）锯齿波同步移相触发电路有哪些特点
答：
1.锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围较大
2.锯齿波同步触发器能轻易地确定触发的准确位置。
（2）总结锯齿波同步触发电路移相范围的调试方法，移相范围的大小与哪些参数有关？
移相范围的大小与控制电压Uct，偏移电压Ub（即锯齿波触发电路中RP）有关。
调节输出电压Ug（即调节控制电压Uct）或调节偏移电压Ub（即调锯齿波触发电路中RP）都可以改变。
可以先将其中一个固定，再调节另外一个变量，
达到想要的移相角度。
（3）为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相范围要大
阻容移向靠本身电源充电，充电起始从零开始还不到可控硅的触发电压，这段时间触发不了。
只有中间一段可以出发，到了后端正弦波上升速度缓慢不易控制。
只有锯齿波才能随心所欲地确定触发的准确位置。
（4）如果要求Uct=0时，a=90°，应如何调整？
将输出电压Ug调至0V，即将控制电压Uct调至零，调节偏移电压Ub（调锯齿波触发电路中RP），使=90。
单相桥式半控整流电路实验
一、实验目的
（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桥式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、实验线路及原理
本实验线路如图所示，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。
三、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。
四、实验设备即仪器
（1）MCL现代运动控制技术实验台主控屏；
（2）给定、零速封锁器、速度变换器、速度调节器、电流调节器组件挂箱。
（3）单结晶体管、正弦波、锯齿波触发电路组件挂箱。
（5）滑线变阻器。
（6）双踪记忆示波器。
（7）数字式万用表。
五、实验方法
1、接线及开关设置
按图接线。
可利用主控制屏“Ⅰ组桥”中的晶闸管和二极管来组成单相半控桥。
触发电路采用锯齿波同步移相触发电路，将单结晶体管、正弦波、锯齿波触发电路面板左上角的同步电压输入交流220V，“触发电路选择”拨向“锯齿波”。
G1、K1和G3、K3分别接至半控桥中晶闸管VT1和VT3的门极和阴极，并将主控制屏上的Ublr开路不接线。
2、锯齿波同步移相触发电路
调试其调试方法与相同。
3、单相桥式半控整流电路带电阻性负载
电路接可调电阻负载Rd，合上电源开关S，用示波器观察负载电压ud、晶闸管两端电压uT和整流二极管两端电压uD的波形，调节给定器正给定RP1，即改变移相控制电压Ｕct，观察并记录不同α角时的ud、uT、uD的波形，测定相应电源电压U2和负载电压Ud的数值与下表中，并验证
4、单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载
（1）断开主电路后，将负载改为电阻电感性负载，即将平波电控器Ld（700mH）与电阻Rd相串联。
（2）不接续流二极管VD5，接通主电路，用示波器观察不同控制角α时ud、uVD、Id的波形，并测定相应U2、Ud的数值记录于下表中。
（3）在α=60°时，移去触发脉冲（可将锯齿波同步触发电路上的G3或K3端拔掉），用示波器观察并记录移去脉冲前、后ud、uT1、uT3、uD2的波形。
（4）接上续流二极管VD5，接通主电路，用示波器观察不同控制角α时ud、uD2、id的波形，并测定相应U2、Ud的数值记录于下表中。
（5）在接有续流二极管VD5及α=60°时，移去触发脉冲（可将锯齿波同步触发电路上的G3或K3端拔掉），用示波器观察并记录移去脉冲前、后ud、uT1、uT3、uD2和uD5的波形。
六、实验数据记录和处理
（1）单相桥式半控整流电路带电阻性负载：
记录于下表中：
a
30
60
90
120
150
180
U2
180
180
180
180
180
180
Ud（记录值）
150
138
90
44
15
0
Ud／U2
0.833333333
0.766666667
0.5
0.244444444
0.083333333
0
Ud（计算值）
151.1480577
121.5
81
40.5
10.85194229
0
当a＝60时，示波器波形
（2）单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载不加续流
a
30
60
90
U2
180
180
180
Ud（记录值）
148
125
91
Ud／U2
0.822222222
0.694444444
0.505555556
Ud（计算值）
151.1480577
121.5
81
当a＝60时，示波器波形
（3）单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载不加续流
a
30
60
90
U2
180
180
180
Ud（记录值）
155
121
93
Ud／U2
0.861111111
0.672222222
0.516666667
Ud（计算值）
151.1480577
121.5
81
当a＝60时，示波器波形
（4）去一路触发电路不加续流二极管波形
（5）去一路触电电路加续流二极管波形
（6）画出①电阻性负载，②电阻电感性负载时Ud/U2=f（α）的曲线。
七、思考题
（1）单相桥式半控整流电路在什么情况下会发生失控现象
在实际运行中，若无续流二极管，则当触发角增大到180°或触发脉冲丢失时会发生一个晶闸管持续导通而两二极管轮流导通的情况使得Ud成为正弦半波，即半周期Ud为正弦，另外半周期为零起均值为定值，这样波形成为不可控波形。
（2）在加续流二极管前后，单相桥式半控整流电路中晶闸管两端的电压波形如何
续流二极管可以消除失控的现象，主要由于电感的电流不能突变，当电源电压方向时电感的电流依然存在从而使得晶闸管无法关闭而失控。
（3）在可控整流电路中，续流二极管VD起什么作用在什么情况下需要接入
续流二极管可以消除失控的现象，主要由于电感的电流不能突变，当电源电压方向时电感的电流依然存在从而使得晶闸管无法关闭而失控。
（4）能否用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路的波形
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