AC 위상제어

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AC 위상제어에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 관련 이론
가. 전파위상제어(Full-wave Phase Control)
나. 반파 위상제어 : 수동부하에 공급하는 제어정류기

3. 실험 요약

4. 실험 순서
가. 전파위상제어
나. 반파위상제어
다. 수동부하(Passive Load)에 공급하는 제어 정류기

5. 검토 및 결론

본문내용

c
(V)
e1
(V)
R1
(Ω)
120
2.5
10
150
300
60
220
1.5
5
250
600
220
그림 7-7 전파위상제어의 회로
■ 8. 다음의 값들을 설정한다.
Power Supply
전압표시 선택단자 4-N
사이리스터 점호회로
ANGLE CONTROL COMPLEMENT O
ANGLE CONTROL ARC COSINE O
FIRING CONTROL MODE 1 ～
DC SOURCE MIN
오실로스코프
채널-1감도 5 V/DIV.(DC coupled)
채널-2감도 5 V/DIV.(DC coupled)
시간설정 5 ms/DIV.
트리거 LINE
■ 9. Power Supply에서 전압조절단자는 0에 설정하고 주 전원스위치가 I(ON)의 위치에 두도록 한다. 전압조절단자는 100(%)가 되게 설정한다.
DC SOURCE 조절에 의해 사이리스터 점호장치에 점호각(Firing Angle)을 변화시킨다. 출력파형의 변화를 기술하고 부하에 전달된 전력의 영향을 기술하시오.
Power Supply상에서 전압조절단자는 0에 맞추고, 주 전원스위치는 O(OFF)에 둔다.
이 회로의 동작을 설명하시오.
나. 반파위상제어
■10. 그림 7-8에 보여진 회로를 구성한다.
LINE
VOLTAGE
R1
(Ω)
e1
(V)
I1dc
(mA)
120
60
300
500
220
220
600
300
그림 7-8 사이리스터의 양단전압을 측정하기 위한 회로
■ 11. Power Supply에서 주 전원스위치를 I(ON)에 둔다. 전압조절단자는 100(%)로 한다. 오실로스코프로 관측하는 동안 사이리스터점호장치에 점호각을 변화시킨다.
Firing Angle을 120°로 조정하고 그림 7-9에 그린다.
■ 12. Power Supply에서 전압조절단자는 0에 맞춘다. 그리고 주 전원스위치는O(OFF)에 둔다. 회로에서 전압 Isolator를 분리하고, 그림 7-10에 보여진 바와 같이 부하양단에 연결한다.
그림 7-9 사이리스터의 전압파형( 120°)
그림 7-10 부하양단전압을 측정하기 위한 회로
Power Supply상에 주 전원스위치를 I(ON)에 둔다. 전압조절단자는 100(%)로 한다. 오실로스코로 관측하는 동안 사이리스터 점호장치에 FIRING ANGLE을 변화시킨다.
FIRING ANGLE을 120°에 맞추고, 그림 7-9에 파형을 그린다.
점호각이 120°일 때 사이리스터의 도통각는 얼마인가?
도통각 =。
Power Supply상에 전압조절단자는 0으로 맞추고 주 전원 스위치는 O(OFF)에 둔다.
다. 수동부하(Passive Load)에 공급하는 제어 정류기
■ 13. 저항부하를 이용하는 그림 7-11의 회로를 구성한다.
LINE
VOLTAGE
I1 dc (A)
i1 (A)
E1dc (V)
e1 (V)
R
R+L
120
2.5
10
150
300
60Ω
60Ω, 0.2H
220
1.5
5
300
600
220Ω
220Ω, 0.8H
그림 7-11 수동부하에 공급하는 제어정류기
■ 14. Power Supply상에 주 전원스위치를 I(ON)에 둔다. 전압조절단자는 100%에 둔다. FIRING ANGLE을 변화시키고 오실로스코프로 관찰한다.
사이리스터 점호장치에 점호각을 45°에 맞춘다. 그림 7-12 에 전압 및 전류파형을 그리고, 표 7-1를 완성하시오.
그림 7-12 전압과 전류파형(α=45°)
부하
출력전압
(V)
출력전류
(A)
출력
= ×
(W)
도통각
(Degree)
(a) 저항부하
(b) 유도부하
표 7-1 제어정류회로의 측정값 (α = 45°)
Power Supply에 전압조절단자를 0에 맞추고 주 전원스위치는 O(OFF)에 둔다.
■ 15. 부하를 유도부하로 바꾼다.
Power Supply에서 주 전원스위치를 I(ON)에 둔다. 전압조절단자는 100(%)로 한다.
전압과 전류파형을 그림 7-12에 그린다.
표 7-1의 두 번째열을 완성한다.
Power Supply에서 전압조절단자를 0 에 둔다. 주 전원 스위치는 O(OFF)에 둔다.
순수 저항부하의 경우에 비해 왜 유도부하가 도통기간이 길어지는가?
유도부하는 평균전압 및 전류에 어떤 변화가 있는가?
이 정류회로와 다이오드 반파정류회로와는 어떤 차이가 있는가?
■ 16. 그림 7-13에 보여준 회로에 환류다이오드를 부가한다. Power Supply에서 주 전원 스위치는 I(ON)에 둔다. 그리고 전압조절단자를 100(%)에 둔다.
그림 7-13 환류다이오드를 갖는 정류회로
표 7-2를 완성하시오.
부하
출력전압
(V)
출력전류
(A)
출력
= ×
(W)
유도부하
표 7-2 α = 45°에서 환류다이오드를 갖는 제어정류기의 측정값
환류다이오드의 사용은 회로동작에 어떤 영향을 미치는가?
Power Supply상에 전압조절단자는 0 에 둔다. 그리고 주 전원스위치는 O(OFF)로 한다.
■ 17. Power supply에서 전압조절단자는 0 으로 한다. 그리고 전원스위치와 24V AC스위치는 O(OFF)에 둔다. Enclosure/Power Supply의 로커스위치는 O(OFF)에 둔다. 모든 리드선과 케이블은 제거한다.
5. 검토 및 결론
① 사이리스터의 게이트펄스의 동기를 맞추기 위해 단상교류의 어느 부분이 사용되는가?
단상 교류가 영점을 지나는 부분이 사용된다.
② 기준점에서 사이리스터회로에 게이트펄스는 왜 지연되어야만 하는가?
게이트펄스의 지연각을 점호각이라하며 게이트 펄스가 투입되는 시점에서 싸이리스터가 도통된다. 따라서 지연각을 이용하여 전력의 전달을 제어한다.
③ 전파교류위상제어 회로에서 두 사이리스터에 공급되는 게이트펄스의 관계는 어떤가?
전파교류제어는 AC위상제어로 부하로 공급되는 AC 전력을 제어한다. 따라서 각 반주기마다 게이트 펄스가 공급되어야 하므로 180o 위상차의 관계를 갖는다.
④ 사이리스터에 대한 전원은 왜 무효전력을 공급해야만 하는가?
게이트펄스의 점호각에 따라 싸이리스터의 도통시점이 결정되므로 부하에 공급되는 전압, 전류의 파형은 정현파의 일부분으로 비정현파이다. 따라서 전력은 비정현파의 곱이 되므로 무효전력을 요구하게 된다.

키워드

AC 위상제어,   전파위상제어(Full-wave Phase Control),   반파 위상제어,   수동부하(Passive Load)에 공급하는 제어 정류기,   AC위상제어