磁饱和稳压电路实验

X线机磁饱和稳压电路实验

【实验目的】

理解谐振式磁饱和稳压器铁芯线圈和电容器组成的并联电路产生的谐振现象，掌握交流谐振式磁饱和稳压电路的工作原理。

【实验器材】

X线机磁饱和稳压电路实验箱一台，示波器一台，数字万用表一块。

【实验原理】

谐振式磁饱和稳压电路工作原理是利用磁饱和的特性制成的。它的主要部分是一个饱和变压器，这个变压器的截面积与一般变压器不同，初级线圈L1铁芯截面积大，为非饱和线圈；次级线圈L4铁心截面积小，为饱和线圈。L2为附加线圈，L3为补偿线圈。L3补偿线圈与L1初级线圈同绕在非饱和铁芯上，L3与L2线圈的极性相反。由此所见，当电源电压增加时，铁芯内磁通量也随之增加。当次级L4铁芯内磁通量达到饱和时，增加的磁通量一部分漏到空气中，而次级L4铁芯内磁通量基本不变，于是次级线圈L4所产生的输出电压也就基本不变，起到稳压的作用。随着电源电压再增加，L1上压降增大，使L3上的感应电压也增加，由于L3与L2线圈的极性相反，如果使L3上电压增量与L2上电压增量相等，则电压增量互相抵消，输出电压保持不变，起到稳压的作用。为了提高稳压器的工作效率，在磁饱和线圈L4两端并联电容C，构成并联谐振回路。

【方法及步骤】

根据磁饱和稳压电路实验原理图，检查无误后通电。调节自耦调压器B1的输出电压，以改变谐振式磁饱和稳压器的输入电压U入，测量其输出电压值U出，并观察输出电压的稳定范围。

1．动特性空载调试：

抬起AN2按钮，调节自耦调压器B1的输出电压，分别测量输入电压U入为0、20、40、60、80、100、120、140、160、180、200、220、240V时，所对应的谐振式磁饱和稳压器的U出输出电压，填入表1内，求出稳压器在空载时的稳压范围。

2．动特性负载调试：

按下AN2按钮，此时将一只白炽灯接到谐振式磁饱和稳压器的输出端上作为负载。调节自耦调压器B1的输出电压，分别测量输入电压U入为0、20、40、60、80、100、120、140、160、180、200、220、240V时，所对应的谐振式磁饱和稳压器的输出电压及电流，填入表1

内，求出稳压器有负载时的稳压范围。

3．根据以上1、2、两组空载调试与负载调试的实验数据，绘出空载与负载动特性曲线U入- U出。

表1 动特性结果

输入电压输出电压负载电流

U入(V) U出(V) I(A)

4．用示波器测量磁饱和稳压器的输出电压G - H波形。

5．故障设置：当去掉一个电容时，分别测量输入电压U入为0、20、40、60、80、100、120、140、160、180、200、220、240V时，所对应的谐振式磁饱和稳压器的输出电压及电流，填入表1内，求出稳压器有负载时的稳压范围。

【思考题】

1．当输入电压急剧变化时，用示波器观察谐振式磁饱和稳压器的输出电压稳定性是如何变化的？

2．电源频率变化很大时，对输出电压是否有影响？

3．当电容容量发生变化时，对输出电压是否有影响？