1、实验一 单相半控桥式整流电路的研究一、实验目的:1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。2.研究单相半控桥式整流电路在电阻负载、电阻电感负载下的工作原理及波形。3.观察续流二极管的作用。二、实验设备1.JZB 一 型晶闸管变流技术实验装置 1 台2.双踪示波器 1 台3.SB 1 变阻器 l 台4.SG 一 4/0.38 三相变压器 1 台5.KG 一 230 一 15 电抗器 1 台6.万用表 1 台三、实验线路见图 1 一 l四、实验步骤(一)实验准备1.熟悉晶闸管实验装置，找出单结晶体管触发电路、所使用晶闸管、整流二极管的位置，确定需要接线的端子。2.根据弱电回路用细线
2、，强电回路用粗线，长线长使，短线短用，接点牢固安全的原则，根据实验线路图 1 一 1 把线接好，并找出测试点与测量插孔之间的关系。(二)单结晶体管触发电路的测试闭合 Q，触发电路接通电源。用示波器逐一观察触发电路中整流输出 A 点，削波 B 点，锯齿波 C 点，单结晶体管 D 点及脉冲变压器输出脉冲波形。调节移相电位器 RP，观察锯齿波电压 Uc 的变化及输出脉冲的移相情况，估计触发电路的移相范围。(三)电阻负载按接通按钮，接触器 KM 吸合，主电路接通电源。调节移相电位器 RP，用示波器观察并记录不同 角时的 Ud(id)、U VT、U VD 波形，测量电源电压 U2 及负载电压 Ud 的数
3、值，验证 Ud=0.9U2 的关系，并将测量结果记入下表中。1COS控制角 30 90Ud 波形Id 波形UVT 波形UVD 波形U2 测量值Ud 测量值Ud 计算值(四)电阻电感负载1.按断开按钮，主电路切断电源，然后在 d、O 端接上电阻电感负载( 即 Rd 与 Ld 串联，见图 11，不接续流二极管) 。2.按接通按钮，主电路接通电源，然后用示波器观察不同导通角时 Ud、i d、U VT、U VD波形，同时测量 U2、U d 的数信记入表中，验证 Ud=0.9U2 。1CS3.按断开按钮，主电路切断电源，接入续流二极管 VD(VD 阴极接 d 端，阳极接 O端) 。接通电源，观察有无失控
4、现象。控制角 30 90Ud 波形Id 波形UVT 波形UVD 波形U2 测量值Ud 测量值Ud 计算值Ud 失控波形五、实验报告1.根据实验观察情况，画出表中电压、电流波形图。2.说明你所用实验设备影响范围为多少。实验二 三相全控桥式整流电路的研究一、实验目的1.了解锯齿波同步触发电路的工作原理，观察各主要点的波形。2.熟悉三相全控挢式整流电路的接线，观察电阻负载，电阻电感负载下输出电压电流的波形。3.加深对触发器定相原理的理解，掌握调试晶闸管整流装置的步骤和方法。二、实验设备1.JZB1 晶闸管变流技术实验装置 l 台2.双踪示波器 1 台3.SBl 变阻器 1 台4.SG4/0.38 三
5、相变压器 l 台5.KG23015 电抗器 l 台6.万用表三、实验线路见图 21四、实验步骤(一) 实验准备1.熟悉晶闸管实验装置，找出同步变压器、锯齿波同步触发电路，15V、+30V 电源及 6 只晶闸管的位置，确定需要接线的端子。2.根据实验线路图 21 把线接好，找出主要测试点与测量插孔的对应关系。3.用双踪示波器测定电源相序。指定一根电源线为 A 组，用示波器观察，比 A 相落后120者为 B 相，超前 120者为 C 相。(二) 锯齿波同步触发电路的调试1.闭合 Q，触发电路接通电源。用示波器观察触发电路 A、B 、C、D、E、F、G 各点的波形。2.调节斜率电位器 RP，观察锯齿
6、波斜率的变化，并指出 RP 阻值减小时，锯齿波的斜率是上升还是下降。3.用双踪示波四依次测量相邻两块触发板的锯齿波电压 UB，调节斜率电位器 RP，使锯齿波的斜率一致(互相平行 )，间隔为 60，并保证该锯齿波顶端不出现饱和。4.用示波器观察 UG 电压波形，该点双脉冲间隔应接近 60。若差别较大，则可适当调整本触发板或下一块触发板的斜率电位器 RP。(三) 电阻负载1.当触发电路正常后，把控制电压旋钮逆时针旋到底(即 UC=0） ，然后顺时针调节 Ub 到较大位置。仔细检查线路无误后，按接通按钮使主电路接通电源。2.用示波器观察 Ud 波形，调节 Ub 使 =120(此时 Uc=0V，U d
7、=0V)。 然后调节 Uc 使=30、=9 0，观察并记录 Ud 的波形。控制角 30 90Ud 波形(四) 电阻电感负载按断开按钮，切断主电路电源，在 d1、d 2 端换上电阻电感负载。然后按接通按钮使主电路接通电源，调节 Uc 记录 =30、90时 Ud、i d的波形。控制角 30 90Ud 波形Id 波形五、实验报告1.根据实验观察情况，画出表中电压、电流波形图。2.总结调试三相全控桥式整流电路的步骤和方法。实验三、带电流截止负反馈的转速单闭环调速系统一、实验目的(1)了解转速闭环直流调速系统的组成。(2)掌握单闭环直流调速系统的调试方法及电流截止负反馈的整定。(3)加深理解转速负反馈在
8、调速系统的作用。(4)测定晶闸管一电动机调速系统的机械特性和转速单闭环调运系统的静特性。二、系统组成和工作原理调速系统中为了提高系统的动静态性能指标，必须采用闭环系统，转速单闭环调速系统是常用的一种形式，图 3-8 是带电流截止负反馈的转速单闭环直流调速系统的实验线路图。图中电机的电枢回路由晶闸管整流电路供电，通过与电动机同轴刚性联接的测速发电机 TG 检测电机的转速，并经转速反馈环节 FGS 分压后取出合适的反馈电压 Uin。此电压与转速给定电压 Ugd 经调节器 ACR 综合调节， ACR 的输出作为移相触发器 GTS 的控制电压 Uk，由此组成转速单闭环系统。本系统中调节器采用比例的调节
9、器，属于有静差调速系统，增加 ACR 的比例放大倍数即可提高系统的静特性硬度。为了防止起动和运行中过大的电流冲击，系统中引人了电流截止负反馈，由 TCV 取出与电流成正比的电压信号，当电枢回路中电流超过一定值时，此信号使稳压管 Dw 击穿，送出电流反馈信号 Ufi 并进入 ACR 输入端进行综合，以限制电流不超过其允许的最大值，改变 Ugd 即可调整电机的转速。三、仪器设备(1)三相整流变压器(2)平波电抗器(3)直流电动机发电机组(4)DSC1 型调速实验装置(5)变阻器(6)万用表(7)双踪示波器四、实验要求1、检查实验装置的有关单元(1)核对电源相位并检查和调整移相触发器，使其正常工作，
10、测定其放大倍数 Ks(/v)(2)检查和调整运算放大器，整定其输出正负限幅值。2、测定和比较晶闸管一电动机调整系统的开环机械特性和转速单闭系统的静特性。(1)测定二条完整的开环机械特性(包括电流连续段和电流断续段)，二条空载转速与开环机械特性相同的闭环静特性。(2)计算和比较机械特性的静差率 S。(3)改变 ACR 的放大倍数 Kp，比较静特性静差率的变化。3、整定电流截止负反馈的转折点，并检验电流负反馈的效应，用示波观察记录系统加入电流截止负反馈后，突加给定起动时电流 Id 和转速 n 的波形。五、实验方法1.晶闸管整定电路的调整和测试用实验方法分析一个单闭环调速系统时，首先要调好晶闸管整流
11、电路，保证整流桥在控制电压 Uk 的作用下正确的供电。本系统中若主整流变压器按 /-12 连接，同步变压器的连接方法是 Y/Y12 各元件所受阳极电压和触发板对应的同步电压关系如表 31 所示。表 31晶闸管 KZ1 KZ2 KZ3 KZ4 KZ5 KZ6对应的阳极电压V1 -W1 V1 -V1 W1 -V1同步电源 UTa UTc UTb UTa UTc UTb用示波器观测，当电源接线相序正确时，阳极电压与同步的相位系应符合表 31 关系。电源相位校对正确，进一步检查和调整锯齿波触发器，用双踪示波器观察三块触发板的锯齿波，通过调节恒流充电回路的电位器，使三个锯齿波斜率和高度近似相同。再检测六
12、个双脉冲触发波形，保证各脉冲之间相位都接近 60，并调整总偏电压 Up，使控制电压Uk=0 时触发控制角 =90，此时晶闸管整流电路即可正常工作，改变 Uk 即可绘出 =f(Uk)的曲线。2、晶闸管电动机系统开环机械特性的研究(1)测定晶闸管电动机系统开环机构特性时，不必使用调节器 ACR 可将给定电压 Ugn 直接接到触发器 GTS 的输入端，此时电动机和发电机应分别加额定励磁，为了使电动机的电流从满载减小到接近理想空载，实验中负载发电机须有一段工作于电动顺拉状态的区域，为此须事先判断当直流发电机供以直流电源时其运转方向必须与电动机运转方向相同。(2)为使电动机带负载时的机械特性和负载发电处
13、于电动顺拉状态时的小电流机械特性连续过渡，测定每一条机械特性时，须先选择电动机空载(发电机负载回路开路)运行时的转速，并记录下对应的 Ud和 值，考虑到理想空载时电流断续、特性非线性上翘，故空载转速不宜取得太高，建议取 20 一 40n ed为宜。(3)电动机运转时，先将发电机的负载电阻 R 放在最大值处，然后调节 RG，使电枢电流由空载电流 Ik增至 Ied，记录若干组 Id和 n 的数值。(4)切除负载电阻并将电机转速恢复到上面调节的空载转速处，并更换低量程电流表，记录此时的空载电流 Ik并对负载发电机供以直流电源，使其工作在电动顺拉状态。开始时RG 处于最大值，然后改变 RG 数值，使电
14、枢电流由 Ik减至零，此时转速达到理想空载转速，同样记录几组 Id与 n 的数值，即可绘制晶闸管一电动机系统完整的开环机械特性曲线。3、转速负反馈单闭环系统静特性研究（1)转速负反馈信号极性判别与整定。调节器 ACR 仍不接入，电机开环运行，用万用表量测转速反馈信号极性。缓慢地增加给定电压 Ugd，使转速达到 ned，调整反馈电位器使Ufn等于或略小于 Ugd，测出转速反馈系数 n值。(2)检查和调整运算放大器。首先将运算放大器输入端按实际线路接好(取 Kp=1020)，在主回路交流电源未接入前调整运算放大器，当控制回路绐定电压 Ugd=0 时，运算放大器输出应为零。检测运算放大器输出的正负限幅值，当输入加足够的给定电压 Ugd时，调节上限幅电位器，使其最大输出限幅值为:Uscm= (322)sKmin90其中 Ks为触发器的放大系数，单位为(/V)最小控制角 min=1530（ min的选取以 Ud11.1U ed为限)，负限幅的绝对值可取与正限幅值相同。(3)测闭环系统的静特性。按图 3-8 接入调节器 ACR 及转速负反馈环节，取 ACR 的放大倍数 Kp=1，起动电机时逐渐增加 Ugd(Ugd为负值)，在相同的 Ugd下，如转速较开环运行时降
