3電力電子技術實驗
本章內容主要是關於晶閘管的各種實驗,其中包括單相、三相整流和有源逆變電路,直流斬波電路,單相、三相交流調壓電路,單相、三相交流調壓電路,單相並聯逆變電路,電壓型逆變器,電流型逆變器,晶閘管器件及觸發、驅動電路。
實驗一單結晶體管觸發電路和單相半波可控整流電路實驗一、實驗目的1.熟悉單結晶體管觸發電路的工作原理及各元件的作用;2.掌握單結晶體管觸發電路的調試步驟和方法;3.對單相半波可控整流電路在電阻負載及電阻電感負載時的工作作全麵分析;4.了解續流二極管的作用。二、實驗線路及原理熟悉單結晶體管觸發電路的工作原理及線路圖,了解各點波形形狀。將單結晶體管觸發電路的輸出端“G”和“K”端接至晶閘管的門極和陰極,即構成如圖3-1所示的實驗線路。三、實驗內容1.單結晶體管觸發電路的調試;2.單結晶體管觸發電路各點電壓波形的觀察;3.單相半波整流電路帶電阻性負載時Ud/UUV=f(α)特性的測定;4.單相半波整流電路帶電阻電感性負載時續流二極管作用的觀察;四、實驗設備1.電力電子實驗台2.JPDL09實驗箱3.JPDL08實驗箱4.JPDJ10實驗箱(或JPDL11實驗箱)5.示波器(自備);6.萬用表(自備)。五、預習要求1.閱讀第二章相關介紹及教材中有關單結晶體管觸發電路的內容,了解單結晶體管觸發電路的工作原理,熟悉JPDL09實驗箱;2.複習單相半波可控整流電路的有關內容,掌握在接純阻性負載和阻感性負載時,電路各部分的電壓和電流波形;3.掌握單相半波可控整流電路接不同負載時Ud、Id的計算方法。六、思考題1.單結晶體管觸發電路的振蕩頻率與電路中的各元件有什麼關係?2.單相橋式半波可控整流電路接阻感性負載時會出現什麼現象?如何解決?七、實驗方法1.單結晶體管觸發電路的調試將實驗台交流電源切換到“直流調速(或調壓器調到115V)”狀態,此時U、V間輸出電壓為~220V(在電網相電壓為~220V前提下),JPDL09的電源接U、V兩相。打開實驗箱電源開關,用示波器觀察單結晶體管觸發電路中整流輸出梯形波、鋸齒波電壓及單結晶體管觸發電路輸出電壓等波形。調節移相可變電位器RP1,觀察鋸齒波的周期變化及輸出脈衝波形的移相範圍能否在20o~180o範圍內。2.單結晶體管觸發電路各點波形的記錄將單結晶體管觸發電路的各點波形描繪下來,並與理論波形進行比較。3.單相半波可控整流電路接純阻性負載觸發電路調試正常後,按圖3-1電路圖接線,負載為JPDJ10實驗箱或JPDL11的白熾燈泡,選擇大小合適的電阻值。合上電源,用示波器觀察負載電壓Ud、晶閘管VT兩端電壓波形UT,調節電位器RP1,觀察α=30o、60o、90o、120o、150o、180o時的Ud、UT波形,並測定直流輸出電壓Ud和電源電壓U2,記錄於下表3-1中。表3-1α30o60o90o120o150o180oU2Ud(記錄值)Ud/UUVUd(計算值)4.單相半波可控整流電路接電阻電感性負載將負載改接成阻感性負載(由JPDJ10實驗箱的可變電阻或JPDL11的白熾燈與電抗器串聯而成)。不接續流二極管VD,在不同阻抗角(改變Rd的電阻值)情況下,觀察並記錄α=30o、60o、90o、120o時的Ud及Ue的波形。並測定直流輸出電壓Ud和電源電壓U2,記錄於下表3-2中。
表3-230°60°90°120°(記錄值)(計算值)
接入續流二極管VD1,重複上述實驗,觀察續流二極管的作用,以及波形的變化。並測定直流輸出電壓Ud和電源電壓U2,記錄於下表3-3中。表3-330°60°90°120°(記錄值)(計算值)
計算公式:Ud=[0.45*UUV*(1+cosα)]/2八、實驗報告1.畫出單結晶體管觸發電路各點的電壓波形;2.畫出α=90o時,電阻性負載和電阻電感性負載的Ud、UT波形。3.畫出電阻性負載時Ud/UUV=f(α)的實驗曲線,並與計算值Ud的對應曲線相比較。4.分析實驗中出現的現象,寫出體會。九、注意事項1.雙蹤示波器兩個探頭的地線端應接在電路的同電位點,以防通過兩探頭的地線造成被測量電路短路事故。示波器探頭地線與外殼相連,使用時應注意安全。2.在本實驗中,觸發脈衝是從外部接入JPDL08麵板上晶閘管的門極和陰極,此時,應將所用晶閘管對應的觸發脈衝開關撥向“斷開”位置。3.當有觸發脈衝而主電路沒有故障,而晶閘管不能觸發導通,有可能是同步信號反相,隻需顛倒一下JPDL09電源的極性即可。
實驗二鋸齒波同步移相觸發電路一、實驗目的1.加深理解鋸齒波同步移相觸發電路的工作原理及各元件的作用;2.掌握鋸齒波同步移相觸發電路的調試方法。二、實驗線路及原理鋸齒波同步移相觸發電路的原理請參看第二章相關介紹及教材有關內容。鋸齒波同步移相觸發電路由同步檢測、鋸齒波形成、移相控製、脈衝形成、脈衝放大等環節組成,其工作原理可參見實驗箱麵板和電力電子技術教材中的相關內容。三、實驗內容1.鋸齒波同步移相觸發電路的調試;2.鋸齒波同步移相觸發電路各點波形的觀察和分析。
四、實驗設備1.電力電子實驗台2.JPDL09實驗箱3.JPDL08實驗箱4.JPDJ10實驗箱;5.示波器(自備);6.萬用表(自備)。五、預習要求1.閱讀電力電子技術教材中有關鋸齒波同步移相觸發電路的內容,弄清鋸齒波同步移相觸發電路的工作原理;2.掌握鋸齒波同步移相觸發電路脈衝初始相位的調整方法。六、思考題1.鋸齒波同步移相觸發電路有哪些特點?2.鋸齒波同步移相觸發電路的移相範圍與哪些參數有關?3.為什麼鋸齒波同步移相觸發電路的脈衝移相範圍比正弦波同步移相觸發電路的移相範圍要大?七、實驗方法1.接通電源,用示波器觀察各觀察孔的電壓波形。2.觀察“1”、“2”孔的電壓波形,了解鋸齒波寬度和“1”孔電壓波形的關係;3.觀察“3”-“5”孔電壓波形和輸出電壓Ug的波形,記下各波形的幅值與寬度,並比較“3”孔電壓和“5”孔電壓的對應關係;4.調節觸發脈衝的移相範圍。5.將控製電壓Uct調至零(調電位器RP2),用示波器觀察同步信號、“1”孔電壓“5”孔的波形,調節偏移電壓Ub(即調RP3),使α=180o。6.調節Uct使α=60o,觀察並記錄U1-U5,及輸出脈衝電壓Ug的波形,標出其幅值與寬度並記錄在下表3-3中(可在示波器上直接讀出,讀數時應將示波器的“V/cm”和“t/cm”的旋鈕放置在校準位置,以防讀數誤差)。表3-3U1U2U3U4U5U6幅度(V)13V721015幅度(ms)10MS101020.5八、實驗報告1.整理、描繪實驗中記錄的各點波形,並標出其幅值和寬度;2.總結鋸齒波同步觸發電路移相範圍的調試方法,如果要求在Uct=0的條件下,使α=90o,如何調整?3.分析實驗中出現的各種現象。九、注意事項1.雙蹤示波器兩個探頭的地線端應接在電路的同電位點,以防通過兩探頭的地線造成被測量電路短路事故。示波器探頭地線與外殼相連,使用時應注意安全。2.在本實驗中,觸發脈衝是從外部接入JPDL08麵板上晶閘管的門極和陰極,此時,應將所用晶閘管對應的觸發脈衝開關撥向“斷開”位置。3.當有觸發脈衝而主電路沒有故障,而晶閘管不能觸發導通,有可能是同步信號反相,隻需顛倒一下JPDL09電源的極性即可。4.觀察輸出脈衝波形時,應將輸出端“G”和“K”分別接到晶閘管的門有和陰極,否則,可能無法觀察到觸發波形。
附錄:JPDL09晶闡管觸發電路實驗箱(6)鋸齒波同步移相觸發電路原理圖如圖2-16所示。鋸齒波同步移相觸發電路由同步檢測、鋸齒波形成、移相控製、脈衝形脈衝放大等環節組成。由T1、VD1、VD2、C1等元件組成同步檢測環節,其作用是利用同步電壓來控製鋸齒波產生的時刻及鋸齒波的寬度。由T1等元件組成的恒流源電路及T2、T3、C2等組成鋸齒波形成環節。控製電壓Uct、偏移電壓Ub和鋸齒波電壓Ut在T4基極疊加,從而構成移相控製環節。T5、T6構成脈衝形成放大環節,脈衝變壓器輸出觸發脈衝。
實驗三單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗一、實驗目的1.加深理解單相橋式全控整流及單相有源逆變電路的工作原理;2.研究單相橋式變流電路整流的全過程;3.研究單相橋式變流電路由整流切換到逆變的全過程,掌握實現有源逆變的條件;4.掌握產生逆變顛覆的原因及預防方法。二、實驗線路及原理圖3-7為本實驗的實驗原理圖。將JPDL03實驗箱中整流電路作為逆變橋的直流電源,逆變變壓器采用JPDL03實驗箱,回路中接入平波電抗器L(700mH)及限流電阻Rd。有關實現有源逆變的原理及實現條件可參見教材的有關內容。觸發電路采用JPDL09組件實驗箱上的鋸齒波同步移相觸發電路。三、實驗內容1.單相橋式全控整流電路帶阻感性負載;2.單相橋式有源逆變電路帶阻感性負載;3.有源逆變電路逆變顛覆現象的觀察;四、實驗設備1.電力電子實驗台;2.JPDL03實驗箱3.JPDL08實驗箱4.JPDL09實驗箱5.JPDJ10實驗箱(JPDL11實驗箱);6.示波器(自備);7.萬用表(自備)。五、預習要求1.閱讀教材中有關單相橋式全控整流電路的有關內容,掌握單相橋式全控整流電路帶不同負載時的工作原理;2.閱讀教材中有關有源逆變電路的內容,掌握實現有源逆變的基本條件。3.六、思考題4.實現有源逆變的條件是什麼?在本實驗中如何保證能滿足這些條件?5.實驗電路中逆變變壓器的作用是什麼?七、實驗方法1.按圖3-7接線,圖中變壓器的AX端為~220V,AmXm端為~110V,在進行有源逆變,變壓器為逆變變壓器。將鋸齒波觸發電路的輸出脈衝端分別接至JPDL08中相應晶閘管的門極和陰極,並將觸發脈衝開關斷。2.單相橋式全控整流電路開關S合向左端。調節鋸齒波觸發電路中的移相調節電位器RP2,使Uct=0,調節偏移電位器RP3使α=150o。保持Ub不變(即RP3固定),逐漸增加Uct在α=0-90o的範圍內,做單相橋式全控整流電路帶阻感性負載實驗,在α=0o、30o、60o、90o時,用示波器觀察、記錄整流電壓Ud晶閘管兩端電壓UT的波形,並記錄U2、Ud的數值於下表3-4中。表3-4α0o30o60o90o120o150oUUV110110110110110110Ud(記錄值)98Ud(計算值)計算公式:Ud=0.9*U2*cosα。3.單相橋式有源逆變電路斷開電源,將開關S拔向有源逆變直流電源端(三相不控整流橋)。調節Uct=0時,β=30o即α=150o。合上主電路電源,在β=30o、60o、90o時,用示波器觀察並記錄Ud、UT的波形,並在上表中記錄UUV、Ud的數值。當β〉90o時,晶閘管過渡到整流狀態,此時輸出電壓極性改變。4.逆變顛覆現象的觀察調節Uct,使α=150o,合上主電路電源,觀察Ud波形。突然關斷觸發脈衝,用雙蹤示波器觀察逆變顛覆現象,記錄逆變顛覆時的Ud波形。八、實驗報告1.實驗前說明該實驗所需掛件,利用所給掛件外接線圖繪製實驗電氣接線圖。2.畫出α=0o、30o、60o、90o、120o、150o的Ud和UT的波形;3.畫出電路的移相特性Ud=f(α)曲線;4.分析逆變顛覆的原因及逆變顛覆後會產生的後果。九、注意事項1.雙蹤示波器兩個探頭的地線端應接在電路的同電位點,以防通過兩探頭的地線造成被測量電路短路事故。示波器探頭地線與外殼相連,使用時應注意安全。2.在本實驗中,觸發脈衝是從外部接入JPDL08麵板上晶閘管的門極和陰極,此時,應將所用晶閘管對應的觸發脈衝開關撥向“斷開”位置。3.當有觸發脈衝,主電路也沒有故障,而晶閘管不能觸發導通,有可能是同步信號反相,隻需顛倒JPDL09電源的極性即可。4.結束實驗時,應先將電壓表與電路分離,將電流表用線短接掉,以防止儀表的損壞。5.為了防止過流,完成從整流到逆變的過程,主電路應串入適當阻值的電阻。
實驗四三相半波可控整流電路實驗一、實驗目的了解三相半波可控整流電路的工作原理,研究可控整流電路在電阻負載和電阻電感性負載時的工作情況。二、實驗所需掛件及附件1電力電子實驗台2JPDL08三相變流橋路3JPDL11給定、負載及吸收電路4JPDJ10可調電阻器5雙蹤示波器(自備)6萬用表(自備)三、實驗線路及原理三相半波可控整流電路用了三隻晶閘管,與單相電路比較,其輸出電壓脈動小,輸出功率大。不足之處是晶閘管電流即變壓器的副邊電流在一個周期內隻有1/3時間有電流流過,變壓器利用率較低。圖3—4中晶閘管用JPDL08正橋組的三個,電阻R用JPDJ10可調電阻器,接成並聯形式,Ld電感用JPDL08麵板上的700mH,其觸發信號由JPDL08內部提供,隻需在外部加一個給定電壓接到Uct端即可。直流電壓、電流表由JPDL-4控製屏上獲得。
圖3—4三相半波可控整流電路實驗原理圖四、實驗內容(1)研究三相半波可控整流電路帶電阻性負載。(2)研究三相半波可控整流電路帶電阻電感性負載。五、預習要求閱讀電力電子技術教材中有關三相半波整流電路的內容。六、思考題(1)如何確定三相觸發脈衝的相序,主電路輸出的三相相序能任意改變嗎?(2)根據所用晶閘管的定額,如何確定整流電路的最大輸出電流?七、實驗方法(1)JPDL08上“觸發電路”的調試①打開JPDL-4總電源開關,操作“電源控製屏”上的“三相電網電壓指示”開關,觀察輸入的三相電網電壓是否平衡。②將JPDL-4“電源控製屏”上“調速電源選擇開關”撥至“直流調速(或調壓器調到115V)”側。③打開JPDL08電源開關,撥動“觸發脈衝指示”鈕子開關,使“寬”的發光管亮。④觀察A、B、C三相的鋸齒皮,並調節A、B、C三相鋸齒波斜率調節電位器(在各觀測孔左側),使三相鋸齒波斜率盡可能一致。⑤將JPDL11上的“給定”輸出Ug直接與JPDL08上的移相控製電壓Uct相接,將給定開關S2撥到接地位置(即Uct=0),調節JPDL08上的偏移電壓電位器,用雙蹤示波器,用雙蹤示踴器觀察A相鋸齒波和“雙脈衝觀察孔”VT1的輸出波形,使α=170°。⑥適當增加給定Ug的正電壓輸出,觀測JPDL08上“觸發脈衝觀察孔”的波形,此時應觀測到寬脈衝。⑦將JPDL08麵板上的Ulf端接地,將“正橋觸發脈衝”的六個開關撥至“通”,觀察正橋VT1~VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發脈衝是否正常。(2)三相半波可控整流電路帶電阻性負載按圖3—4接線,將滑線變阻器放大最大阻值處,按下“啟動”按鈕,JPDL11上的“給定”從零開始,慢慢增加移相電壓,使α能從30°到170°範圍內調節,用示波器觀察並記錄α=30°、60°、90°、120°、150°時整流輸出電壓Ud和晶閘管兩端電壓Uvt的波形,並記錄相應的電源電壓U2及Ud的數值於下表中α30°60°90°120°150°U2128Ud(記錄值)10492693412.9Ud/U2Ud(計算值)(3)三相半波整流帶電阻電感性負載將JPDL08上700mH的電抗器與負載電阻R串聯後接入主電路,觀察不同移相角α時Ud、Id的輸出波形,並記錄相應的電源電壓U2及Ud、Id值,畫出α=90°時的Ud及Id波形圖。α30°60°90°120°U2128Ud(記錄值)503314Ud/U2Ud(計算值)八、實驗報告繪出當α=90°時,整流電路供電給電阻性負載、電阻電感性負載時的Ud及Id的波形,並進行分析討論。九、注意事項(1雙蹤示波器兩個探頭的地線端應接在電路的同電位點,以防通過兩探頭的地線造成被測量電路短路事故。示波器探頭地線與外殼相連,使用時應注意安全。(2)在本實驗中,觸發脈衝是從外部接入JPDL08麵板上晶閘管的門極和陰極,此時,應將所用晶閘管對應的觸發脈衝開關撥向“斷開”位置。(3)整流電路與三相電源連接時,一定要注意相序。
實驗五三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗一、實驗目的1.加深理解三相橋式全控整流及有源逆變電路的工作原理;2.了解KC係列集成觸發器的調整方法和各點的波形。二、實驗線路及原理實驗線路如圖3-11所示。主電路由三相全控變流電路及作為逆變直流電源的三相不控整流電路組成;觸發電路為JPDL08中的集成觸發電路,由KC04、KC41、KC42等集成芯片(或TCA758)組成,可輸出經高頻調製後的寬脈衝鏈。三相橋式整流及逆變電路的工作原理以及集成觸發電路的原理可參考有關教材內容。三、實驗內容1.電力電子實驗台2.三相橋式全控整流電路帶大電感負載;3.三相橋式有源逆變電路;4.觀察整流或有源逆變狀態下,模擬電路故障現象時的各電壓波形。四、實驗設備1.電力電子實驗台2.JPDL03實驗箱3.JPDL08實驗箱4.JPDL11實驗箱5.JPDJ10實驗箱6.示波器(自備);7.萬用表(自備)。五、預習要求1.閱讀電力電子技術教材中三相橋式全控整流電路的有關內容,掌握三相橋式全控整流電路帶大電感負載時的工作原理;2.閱讀教材中有源逆變電路的有關內容,掌握實現有源逆變的基本條件;3.學習有關集成觸發電路的內容,掌握該觸發電路的工作原理。六、思考題1.如何解決主電路和觸發電路的同步問題?在本實驗中,主電路三相電源的相序能任意確定嗎?2.在本實驗中,在整流向逆變切換時,對α角有什麼要求?為什麼?七、實驗方法1.JPDL08的調試(1)觀察電源控製屏上三相交流電源的電壓表指示值,三相是否平衡。(2)電源控製屏上交流電源輸出切換到“直流調速(或調壓器調到115V)”;(3)將觸發脈衝,打到寬脈衝,用示波器觀察6個觸發脈衝,應使其間隔相互間隔60o,三角波的斜率應調到一致。(4)將給定器G的輸出端“Ug”接至JPDL08麵板上的“移相控製電壓”Uct端,調節偏移電壓電位器RP,使Uct=0時(可直接接地,以保證輸入為零),α=150o。(5)將JPDL08麵板上的UIf(當三相橋式全控變流電路使用正橋VT1-VT6時)接地,將正組橋觸發脈衝的6個開關撥到“接通”,用示波器觀察晶閘管的門極與陰極的觸發脈衝是否正常。2.三相橋式全控整流電路(1)按圖3-11接線,其中全控橋的三相接JPDL03的變壓器的110V繞組,變壓器原邊接電源三相,變壓器為Y/Y12點接法,將開關“S”撥向左邊的短接線端,給定器JPDL11上的“正給定”輸出為零(逆時針旋到底);合上主電路開關,調節給定電位器,加移相電壓,使α角在30o~90o範圍內調節,同時,根據需要不斷調整負載電阻Rd,使得負載電流Id保持在0.6A左右(注意Id不得超過0.65A)。用示波器觀察並記錄α=30o,60o,90o時整流電壓ud和晶閘管兩端電壓UT的波形,並記錄相應的Ud、Uct數值於下表3-8中。表3-8α30o60o90o120oUctUd(記錄值)Ud(計算值)計算公式:Ud=2.34*UUV*cosα(2)模擬故障現象當α=60o時,將示波器所觀察的晶閘管的觸發脈衝鈕子開關撥向“斷開”位置,或將“UIf”端的接地線斷開,模擬晶閘管失去觸發的故障,觀察並記錄這時的Ud、UT的變化情況。3.三相橋式有源逆變斷開三相橋式有源逆變電路主電源開關後,將開關“S”撥向右邊的不控整流橋端。調節給定電位器逆時針到底,即使給定器輸出為零;合上電源開關,觀察並記錄β=30o,60o,90o時電路中Ud、UT的波形,並記錄相應的Ud、Uct數值於上表中。調節偏移電壓Ub,使β<30o,觀察逆變失敗現象。八、實驗報告1.畫出電路的移相特性Ud=f(α);2.畫出觸發電路的傳輸特性α=f(Uct);3.畫出α=30o,60o,90o,120o,150o時的整流電壓Ud和晶閘管兩端電壓UT的波形;4.簡單分析模擬故障現象。九、注意事項1.雙蹤示波器兩個探頭的地線端應接在電路的同電位點,以防通過兩探頭的地線造成被測量電路短路事故。示波器探頭地線與外殼相連,使用時應注意安全。2.結束實驗時,應先將電壓表與電路分離,將電流表用線短接掉,以防止儀表的損壞。3.為了防止過流,能順利地完成從整流到逆變的過程,應先將α角調節到大於90o、接近120o的位置,然後將負載電阻Rd調至最大值位置;
實驗六單相交流調壓電路實驗一、實驗目的1.加深理解單相交流調壓電路的工作原理;2.加深理解單相交流調壓電路帶電感性負載對脈衝及移相範圍的要求;3.了解KC05晶閘管移相觸發器的原理和應用。二、實驗線路及原理本實驗采用了KC05晶閘管移相觸發器。該觸發器適用於雙向晶閘管或兩個反並聯晶閘管電路的交流相位控製,具有鋸齒波線性好、移相範圍寬、控製方式簡單、易於集中控製、有失交保護、輸出電流大等優點。單相晶閘管交流調壓器的主電路由兩個反向並聯的晶閘管組成,圖3-14為其原理圖。三、實驗內容1.KC05集成移相觸發電路的調試;2.單相交流調壓電路帶純阻性負載;3.單相交流調壓電路帶阻感性負載。四、實驗設備1.電力電子實驗台2.JPDL08實驗箱3.JPDL09實驗箱4.JPDJ10實驗箱(或JPDL11)5.示波器(自備)6.萬用表(自備)7.單相自耦調壓器(自備)五、預習要求1.閱讀電力電子技術教材中有關交流調壓器的內容,掌握交流調壓器的工作原理;2.學習有關單相交流調壓器及其觸發電路的內容,了解KC05晶閘管觸發芯片的工作原理及在單相交流調壓電路中的應用。六、思考題1.交流調壓器在帶電感性負載時可能會出現什麼現象?為什麼?如何解決?2.交流調壓器有哪些控製方式?應用場合有哪些?七、實驗方法1.KC05集成晶閘管移相觸發器調試打開JPDL09電源開關,即將同步變壓器的同步電壓接入電路;用示波器觀察“1”-“5”端及Ug1、Ug2的波形。調節電位器RP1,觀察鋸齒波餘率能否變化;調節RP2,觀察輸出脈衝的移相範圍如何變化,移相能否達到180o。記錄上述過程中觀察到的各點電壓波形。2.2、單相交流調壓器帶純阻性負載將JPDL08麵板上的兩個晶閘管反並聯而構成交流調壓器,將觸發器的輸出脈衝端“G1”、“K1”、“G2”和“K2”分別接至主電路相應晶閘管的門極和陰極,接上電阻性負載;用示波器觀察負載電壓、晶閘管兩端電壓UT的波形。調節電位器RP2,觀察不同α角時各點波形的變化;並記錄α=60o,90o,120o時的波形。單向交流調壓器接阻感性負載(1)在做電阻電感性負載實驗時,需要調節負載阻抗角的大小,因此應該知道電抗器的內阻和電感量。可采用直流伏安法來測量內阻,如圖3-8所示。直流電源可用JPDL08實驗箱的一組整流橋,通過調節控製電壓,調節輸出直流電壓的大小。電抗器的內阻為RL=UL/I。電抗器的電感量可采用交流伏安法測量,接線如圖3-9所示。將交流電源輸出切換到“直流調速(或調壓器調到115V)”。計算阻抗值,再求取平均值,從而可得到交流阻抗。電抗器的電感為LL=[(ZL2-RL2)1/2]/2πf這樣,即可求得負載阻抗角θ=arctan[ωLL/(Rd+RL)]在實驗中,欲改變阻抗角,隻需改變電阻器Rd的電阻值即可。
(2)斷開電源,改接阻感性負載。合上電源,用雙蹤示波器同時觀察負載電壓u和負載電流i的波形。調節Rd的數值,使阻抗角為一定值;觀察在不同α角時波形的變化情況,記錄α>θ、α=θ、α<θ三種情況下負載兩端電壓Ud和流過負載的電流Id的波形。八、實驗報告1.整理、畫出實驗中記錄下的各類波形;2.分析電阻電感負載時,α角與θ角相應關係的變化時調壓器工作的影響;3.分析實驗中出現的各種問題。九、注意事項1.雙蹤示波器兩個探頭的地線端應接在電路的同電位點,以防通過兩探頭的地線造成被測量電路短路事故。示波器探頭地線與外殼相連,使用時應注意安全。2.在本實驗中,觸發脈衝是從外部接入JPDL08麵板上晶閘管的門極和陰極,此時,應將所用晶閘管對應的觸發脈衝開關撥向“斷開”位置。3.結束實驗時,應先將電壓表與電路分離,將電流表用線短接掉,以防止儀表的損壞。