单相交流调压电路
一、实验内容
1．单相交流调压器带电阻性负载。
2．单相交流调压器带电阻—电感性负载。 3.单相交流调功。
二、实验原理 （一）纯阻性负载
电阻负载单相交流调压电路中，VT1和VT2可以用一个双向晶闸管代替，在交流电源的正半周和负半周，分别对晶闸管的开通叫进行控制就可以调节输出电压。正负半周触发角时刻起均为过零时刻。在稳态情况下。应使正负半周的触发角相同。可以看出。负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流和负载电压的波形相同。触发角的移相范围为0—π，阻性负载电路及波形分别如下所示。
图2-1 单相交流调压电阻负载电路 图2-2 单相交流调压电路波形
晶闸管电流的平均值：
负载两端电压：
（式2）
（式1）
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流过负载的电流：
（式3）
功率因数为：
（式4）
2.1工作过程
正、负半周α起始时刻（α=0），均为电压过零时刻。在
时，对VT1施
加触发脉冲，当VT1正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在
时，电源电压过零，因电阻性负载，电流也为零，VT1自然关断。在时，对VT2施加触发脉冲，当VT2正向偏置而导通时，负载电压波形
与电源电压波形相同；在
时，电源电压过零，VT2自然关断。 当电
源电压反向过零时，由于反电动势负载阻止电流变化，故电流不能立即为零，此时晶闸管导通角的大小，不但与控制角α有关，而且与负载阻抗角有关。
两只晶闸管门极的起始控制点分别定在电源电压每个半周的起始点。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（电源电流）和负载电压的波形相似。
（二）阻感负载
当电源电压U2在正半周时，晶闸管VT1承受正向电压，但是没有触发脉冲
晶闸管VT1没有导通，在α时刻来了一个触发脉冲，晶闸管VT1导通，晶闸管VT2在电源电压是正半周时承受反向电压截止，当电源电压反向过零时，由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能马上为零，随着电源电流下降过零进入负半周，电路中的电感储存的能量释放完毕，电流到零，晶闸管VT1关断。 当电源电压U2在负半周时，晶闸管VT2承受正向电压，但是没有触发脉冲晶闸管VT2没有导通，在π+α时刻来了一个触发脉冲，晶闸管VT2导通，晶闸管VT1在电源电压是负半周时承受反向电压截止，当电源电压反向过零时，由于负载电感产生感应电动势阻止电流变化，故电流不能马上为零，随着电源电流下降过零进入负半周，电路中的电感储存的能量释放完毕，电流到零，晶闸管VT2关断。
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图2-3单相交流调压阻感负载电路 图2-4 单相交流调压电路波形
三、实验步骤
1．建立一个仿真模型的新文件。在MATLAB的菜单栏上点击File，选择New，再在弹出菜单中选择Model，这时出现一个空白的仿真平台，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。
2.在simulink菜单下面找到simpowersystems，从中找出所需的晶闸管，交流电源，电压表，电流表，示波器，阻感负载等。 3.将找到的模型按照电路图连接起来，如下图所示：
图3-1 交流调压电路电阻负载搭建电路
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图3-2 交流调压电路阻感负载搭建电路
（4）分别双击打开晶闸管IGBT1和IGBT2设置窗口，参数设置为：R=0.001Ω；L=0H；Vf=0.8，R=500Ω；C=250e-9F,
（5）双击打开图3-1和3-2中的电压源模块，打开参数设置对话框，按要求设置参数电阻性负载中：Peak amplitude=200V,Phase=0，Frequency=50Hz； 阻感性负载 Peak amplitude=100V,Phase=0，Frequency=50Hz；
（6）双击打开图3-1中的R，打开参数设置对话框，按要求设置参数：Resistance=10Ω、Inductance=10mH、Capaaitance=inf；
（7）双击打开图3-9中的Pulse，打开参数设置对话框，按要求设置参数：Amplitude=，Period=0.02secs，Pulse Width=40。
（8）双击打开图3-9中的Pulse1，打开参数设置对话框，按要求设置参数：Amplitude=1，Period=0.02s，Pulse Width=40。 （9）脉冲触发角的设置：
α=0°表示VT1触发脉冲不延迟。 α=30°表示VT1触发脉冲延迟0.0017s。 α=60°表示VT1触发脉冲延迟0.0033s。 α=90°表示VT1触发脉冲延迟0.0050s。 α=120°表示VT1触发脉冲延迟0.0067s。
(10)参数设置完后，单击图标“得到如图4-1到4-7所示的仿真图。
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”，然后双击示波器，并单击“”，就
四、仿真结果
（一）电阻负载仿真波形
图4-1 触发角为30°时的仿真波形
图4-2 触发角为90°时的仿真波形
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