【电力电子实验报告-电气x】

实验一同步信号为锯齿波的触发电路

、实验目的

?加深理解同步信号为锯齿波的触发电路的工作原理及各元件的作 用。

2?掌握锯齿波同步触发电路的测量与调试方法。

3?掌握三相半波、三相桥式可控整流电路中主电路与触发脉冲的相 位配合关系。

二、 实验属性

验证性实验

三、 实验设备及仪器

NMCL-川型 电力电子及电气传动教学实验台 1台

双踪示波器

数字万用表 四、实验要求

1 ?阅读教材中 同步信号为锯齿波的触发电路 ”的内容，掌握其工作 原理。

2?掌握同步信号为锯齿波的触发电路的调试，会正确观察和分析各 点波形。

3?理解三相半波、三相桥式可控整流电路中主电路与触发脉冲的相 位配合关系。

按规定完成实验报告。

五、实验电路和原理

同步信号为锯齿波的触发电路主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成， 同步移相等环节组成，其工作原理可参见 电力电子技术”有关教材。

实验电路原理图见图 3-1

图3-1同步信号为锯齿波的触发电路

表3.1 Uct和a的对应关系

0 °

30 °

60 °

90 °

120 °

150 °

180 °

Uct

7.06

5.97

4.72

3.39

1.9

0

7.调节Uct使a= 60 °观察“1~ “6点 波形及输出脉冲 Ugi K1间的波形。记下各波形的幅 值与宽度，注意各波形间相位关系的对应。同时标 出各波形的幅值与宽度。

0―1 -：t -■ L3V*■ aU6l 1ivt

0

―1 -：

t -

■ L3V

*

■ a

U6

l 1

ivt肝询口埔人

图3-2

脉冲移相范围

吧

div

L

八、实验报告要求

1.实验中记录的波形。

o o

60 90

120o

3和4点波形

1和2点波形

2.R1过大过小会出现什么问题？

答：导致2点电压过低锯齿波宽度过窄，过小锯波宽度过宽。

3 ?总结锯齿波同步触发电路移相范围测试方法，其脉冲移相范 围大小与哪些量有关？

答：测试方法：调节偏移电压 Up用示波器观察6点的波形当Uct=O时, 为最大移相角，当 Uct最大时为最大移相角。

移相范围与Rp1和Uct的大小有关。

4.如要求Uct = 0时，a 90 °应如何调整？

答：调节Rp使Up产生的脉冲上升沿移至 12O0

实验二三相桥式可控整流电路的研究

、实验目的

?熟悉触发电路及晶闸管主回路组件。

?掌握三相桥式可控整流电路的接线，观察不同负载状态下输出的电压 电流波形。

3 ?掌握调试晶闸管整流装置的步骤和方法。

、实验属性 综合性实验

、实验仪器设备及器材

NMCL-川型电力电子及电气传动教学实验台

1台

双踪示波器

1台

万用表

1块

四、实验要求

熟悉实验装置的电路结构。

2?阅读教材中有关三相桥式可控整流电路的内容，掌握不同控制角 度和不同负载情况下的输出电压波形的特点。

?掌握测试三相桥式整流电路的步骤和方法。

　五、实验电路和原理

1 ?实验电路接线图变压器电源控制屏UVW!■路及晶闸管主回路

1 ?实验电路接线图

变压器

电源控制屏

U

V

W

!■路及晶闸

管主回路

调速系统控制单元 低压单元

G给定

Ug

-r* -S.

脉冲移相控制

Uct

■ *

5

图3-3三相桥式可控整流电路实验接线图

主电路由三相全控整流电路组成，电路中的晶闸管按图 3-3编号时，

其导通顺序按： VT6、VT1 ; VT1、VT2 ; VT2、VT3 ; VT3、VT4 ;

VT4、VT5 ; VT5、VT6 ; VT6、VT1 循环导通。

为保证每瞬间两只闸管同时导通， 本实验采用了锯齿波同步的双脉冲触发

电路，触发电路为集成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。脉冲发 出顺序按1#、2#、3#、4#、5#、6#、1#循环，间隔为 60°,每个触发电 路在一周内发两个脉冲，间隔也为 60 °。

三相桥式整流电路和触发电路的工作原理参见"电力电子技术” 教材中

的有关内容。

注意：本实验触发电路内部采用的是集成芯片，外部仅需 U、V、W三相

同步信号，触发单元的同步信号与晶闸管对应的相电压是“同相位” 。

表3.2晶闸管触发单元同步电压与晶闸管所对应的相电压之间的关系

组 另U

共阴极组

共阳极组

晶闸管序号

1

3

5

4

6

2

晶闸管对应的相电压

U

V

W

-U

-V

-W

晶闸管触发单元的同步

电压

u

v

w

-u

-v

-w

七、注意事项

?务必阅读第二章“实验要求及注意事项”中的第三条。

.供电给电阻负载时，注意负载电阻允许的电流，电流不能超过负载电 阻允许的最大值，供电给反电势负载时， 注意电流不能超过电机的额定电 流。

在电动机起动前必须预先做好以下几点：

先加上电动机的励磁电流，然后才可使整流装置工作。

起动前，必须置控制电压 Uct于零位，整流装置的输出电压 Ud最小, 合上主电路后，才可逐渐加大控制电压。

主电路的相序不可接错，否则容易烧毁晶闸管。

示波器的两根地线与外壳相连， 使用时必须注意两根地线需要等电位， 避免造成短路事故。

UdLd100mHAiM01-AA2接直流电机 励磁电源AiB

Ud

Ld

100mH

Ai

M01-A

A2

接直流电机 励磁电源

Ai

B2

MEL-03A

可调电阻器

■I M03-A G

图3-4直流电动机、发电机机组接线图

八、实验报告要求

1?实验中记录的波形

.（1）电阻性负载下Ud和Uct值及输出波形 （单位：v）

a

n /6

n /3

n /2

2n /3

Ud

145

90

22

0

Uct

3.5

1.0

0.2

0

a=2 n /3 a = n /2

a= n /6a= n /3

a= n /6

(2).阻感性负载下波形

a = n /2

a = n /2

a= n /6

(3).

(3).反电势负载下波形

a= n 12

a= n 12

c= n /3

a= n /6

2 ?测试三相桥式整流电路的步骤和方法

答：a连接电路，用示波器观察各个晶闸管的脉冲是否正

b、 给主电路和触发电路送上电，并调整初始相位，依

次测出 30°,60°,900的波形

c、 把负载依次换成阻感性负载和电机，重复步骤 b

实验三IGBT斩波电路的研究

一、 实验目的

进一步掌握斩波电路的工作原理。

熟悉IGBT器件的应用。

熟悉5G3525集成PWM波形发生器电路的使用。

4?了解斩波器电路的测试步骤和方法。

二、 实验属性

验证性实验

三、 实验仪器设备及器材

NMCL-川型 电力电子及电气传动教学实验台

双踪示波器 万用表

四、 实验要求

熟悉实验装置的电路结构。

阅读教材中有关斩波电路的内容，掌握斩波电路的工作原理。

3?通过实验练习斩波器电路的测试步骤和方法。

按规定完成实验报告。

五、 实验电路和原理

电力电子直流降压斩波电路和直流升压斩波电路的工作原理可参见

电力电子

技术”教材119页至124页。

实验电路原理图见图 3-5

DC Chopper Cirmi!

Lr

主电型

in SaLrci- 2

2

VDi

e

主电512

Main 5aurn2

亠 FJL?

图

图3 — 5降压斩波电路与升压斩波电路原理图

表3. 3记录占空比为amin、amax时Uo电

压数值及波形表

负载450Q225QU0 (V)1.281.22占空比

负载

450

Q

225

Q

U0 (V)

1.28

1.22

占空比 amin

uo、u RL1 波形 U0 ( V)

10.24

占空比 amax

uo、u RL1 波形

表3.4输出电压U0和占空比a的对应关系表

a

amin

a=30%

a=50%

a=70%

amax

Uo(500Q)

1.28V

3.39V

6.78V

9.51V

10.25V

Uo( 83 Q)

1.16V

3.44V

6.46V

9.33V

10.01V

七、实验报告要求

?整理实验中记录的波形，注意各波形的相应关系。

表3.3和3.4

?比较两种负载下U0波形和URL1波形有什么不同，为什么？

答：由于电感的作用导致换相时电流不能突变，所以 U0的

波形变化较快。

3解释在实验中观测到的波形和理论分析得到的波形为什么不 」致。

答：实验仪器本身存在一定误差；实验中电压电流不稳定。

实验四三相交流调压电路的研究

一、实验目的

1 ?加深理解三相交流调压电路的工作原理。

2?了解三相交流调压电路触发电路原理。

3?了解三相三线制和三相四线制交流调压电路在电阻负载时输出电 压、电流的波形及移相特性。

实验属性 综合性实验

实验仪器设备及器材

NMCL-川型电力电子及电气传动教学实验台

1台

双踪示波器

1台

万用表

1块

四、实验电路和原理

星形带中线的三相交流调压电路， 实际上就是三个单相交流调压电路

的组合，其工作原理和波形均与单相交流调压相同。

三相三线交流调压电路， 由于没有中线，每相电流必须从另一相构成 回路。与三相全控桥一样，应采用宽脉冲或双窄脉冲触发。与三相整流电 路不同的是触发延迟角 =0°为相应电压过零点，而不是自然换相点。

三相交流调压电路的工作原理见教材第六章第一节。 实验电路接线图

见图3-6。

触发电路及晶闸管主回路调速系统控制单元

触发电路及晶

闸管主回路

调速系统控制单元

低压单元

G给定 Ug

脉冲移相控制

Uct

图3―― 6三相交流调压实验电路图

七、注意事项

?务必阅读第二章 实验要求及注意事项”中的第三条。

?示波器的两根地线与外壳相连，使用时必须注意两根地线需要等

电位，避免造成短路事故。

八、实验报告要求

1 ?讨论分析三相三线制交流调压电路中如何确定触发电路 的同步电压。

答：通常采用的方法是将主电路的电压信号直接引入， 或通过同步变

压器引入来作为同步信号。

2.整理记录波形，作不同接线方法时 U = f （a）曲线。

200100—U(Tn)—

200

100

—U(Tn)

—U(T)

150

90

3.将两种接线方式的输出电压波形进行分析比较

答：当0>0三相三线制的波头数比三相四线制的多一倍， 当o=O

三相三线制的波行和三相四线制一样。

表3. 5记录不同a时输出电压U有效电压值和波形表

YnaU（有效值）0°30

Yn

a

U

（有效值）

0°

30 ° 60 ° 90 ° 120 ° 150

217 155 85 35 0

u波形

U

（有效值）

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