单相交流调压电路实训优化方案

1.实训目的

（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.实训线路及原理

本实训采用了KC05 晶闸管移相触发器。该触发器适用于双向晶闸管或两个反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，图4－30所示为其原理。

图4－30　单相交流调压主电路原理

3.实训内容

（1）KC05 集成移相触发电路的调试。

（2）单相交流调压电路带纯阻性负载。

（3）单相交流调压电路带阻感性负载。

4.实训设备

（1）电力电子实训台。

（2）XKDL08 实训箱。

（3）XKDL09 实训箱。

（4）XKDL10 实训箱。

（5）示波器。

（6）万用表。

（7）单相自耦调压器。

5.预习要求

（1）阅读电力电子技术教材中有关交流调压器的内容，掌握交流调压器的工作原理。

（2）学习有关单相交流调压器及其触发电路的内容，了解KC05 晶闸管触发芯片的工作原理及在单相交流调压电路中的应用。

6.实训步骤(www.xing528.com)

（1）KC05 集成晶闸管移相触发器调试。打开XKDL09 电源开关，即将同步变压器的同步电压接入电路；用示波器观察“1”～“5” 端及Ug1、Ug2 的波形。调节电位器RP1，观察锯齿波斜率能否变化；调节RP2，观察输出脉冲的移相范围如何变化，移相能否达到180°。记录上述过程中观察到的各点电压波形。

（2）单相交流调压器带纯阻性负载。将XKDL08 面板上的两个晶闸管反并联构成交流调压器，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UT 的波形。调节电位器RP2，观察不同α 角时各点波形的变化；并记录α＝60°、90°、120°时的波形。

（3）单相交流调压器接阻感性负载。

①在做电阻电感性负载实训时，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。可采用直流伏安法来测量内阻，如图4－31所示。直流电源可用XKDL08 实训箱的一组整流桥，通过调节控制电压，调节输出直流电压的大小。电抗器的内阻为RL＝UL/I。

图4－31　直流伏安法测电抗器内阻

电抗器的电感量可采用交流伏安法测量，接线如图4－32所示。将交流电源输出切换到“直流调速”。计算阻抗值，再求取平均值，从而可得到交流阻抗。

图4－32　交流伏安法测电抗器电感量

电抗器的电感为

这样，即可求得负载阻抗角

在实训中，欲改变阻抗角，只需改变电阻器Rd的电阻值即可。

②断开电源，改接阻感性负载。合上电源，用双踪示波器同时观察负载电压ud和负载电流id的波形。调节Rd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 这3 种情况下负载两端电压Ud和流过负载的电流Id的波形。

7.实训报告

（1）整理、画出实训中记录下的各类波形。

（2）分析电阻电感负载时，α 角与ϕ 角的相应关系变化时对调压器工作的影响。

（3）分析实训中出现的各种问题。

8.思考题

（1）交流调压器在带电感性负载时可能会出现什么现象？ 为什么？ 如何解决？

（2）交流调压器有哪些控制方式？ 应用场合有哪些？

9.注意事项

（1）双踪示波器两个探头的地线端应接在电路的同一电位点，以防通过两探头的地线造成被测量电路短路事故。示波器探头地线与外壳相连，使用时应注意安全。

（2）在本实训中，触发脉冲是从外部接入XKDL08 面板上晶闸管的门极和阴极，此时，应将所用晶闸管对应的触发脉冲开关拨向“断开” 位置。

（3）结束实训时，应先将电压表与电路分离，将电流表用线短接掉，以防止仪表的损坏。