電力電子實驗報告

1、 南昌大學(xué)實驗報告學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級：實驗類型： 驗證 綜合 設(shè)計 創(chuàng)新 實驗日期： 實驗成績： 一、實驗項目名稱：鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗二、實驗?zāi)康?加深理解鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的工作原理及各元件的作用。2掌握鋸齒波同步觸發(fā)電路的調(diào)試方法。三、實驗內(nèi)容 1鋸齒波同步觸發(fā)電路的調(diào)試。2鋸齒波同步觸發(fā)電路各點波形觀察，分析。四、實驗線路及原理鋸齒波同步移相觸發(fā)電路主要由脈沖形成和放大，鋸齒波形成，同步移相等環(huán)節(jié)組成，其工作原理可參見“電力電子技術(shù)”有關(guān)教材。五、實驗設(shè)備及儀器1MCL系列教學(xué)實驗臺主控制屏2MCL18組件（適合MCL)或MCL31組件（適合MCL）3MCL05組

2、件4雙蹤示波器5萬用表六、實驗方法 1將MCL-05面板上左上角的同步電壓輸入接MCL18的U、V端（如您選購的產(chǎn)品為MCL、，則同步電壓輸入直接與主控制屏的U、V輸出端相連），“觸發(fā)電路選擇”撥向“鋸齒波”。2三相調(diào)壓器逆時針調(diào)到底，合上主電路電源開關(guān)，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv=220v，并打開MCL05面板右下角的電源開關(guān)。用示波器觀察各觀察孔的電壓波形，示波器的地線接于“7”端。注：如您選購的產(chǎn)品為MCL、，無三相調(diào)壓器，直接合上主電源。以下均同同時觀察“1”、“2”孔的波形，了解鋸齒波寬度和“1”點波形的關(guān)系。觀察“3”“5”孔波形及輸出電壓UG1K1的波形，調(diào)整電位器RP1，使“3

3、”的鋸齒波剛出現(xiàn)平頂，記下各波形的幅值與寬度，比較“3”孔電壓U3與U5的對應(yīng)關(guān)系。3調(diào)節(jié)脈沖移相范圍將MCL18的“G”輸出電壓調(diào)至0V，即將控制電壓Uct調(diào)至零，用示波器觀察U2電壓（即“2”孔）及U5的波形，調(diào)節(jié)偏移電壓Ub（即調(diào)RP），使a=180O，其波形如圖4-4所示。調(diào)節(jié)MCL18的給定電位器RP1，增加Uct，觀察脈沖的移動情況，要求Uct=0時，a=180O，Uct=Umax時，a=30O，以滿足移相范圍a=30O180O的要求。4調(diào)節(jié)Uct，使a=60O，觀察并記錄U1U5及輸出脈沖電壓UG1K1，UG2K2的波形，并標出其幅值與寬度。用導(dǎo)線連接“K1”和“K3”端，用雙蹤

4、示波器觀察UG1K1和UG3K3的波形，調(diào)節(jié)電位器RP3，使UG1K1和UG3K3間隔1800。七、實驗報告1、觀察波形、“1”、“2”孔波形、“3孔波形”、“4”孔波形、“5”孔波形、UG1K1波形、UG2K2波形2、調(diào)節(jié)脈沖移相范圍U2、U5波形、UG1K1、 UG2K2波形、UG1K1、 UG3K3波形8、 實驗心得 南昌大學(xué)實驗報告學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 實驗類型： 驗證 綜合 設(shè)計 創(chuàng)新 實驗日期： 實驗成績： 實驗五 單相橋式全控整流電路實驗一實驗?zāi)康?了解單相橋式全控整流電路的工作原理。2研究單相橋式全控整流電路在電阻負載、電阻電感性負載及反電勢負載時的工作。3熟悉MC

5、L05鋸齒波觸發(fā)電路的工作。二實驗線路及原理參見圖4-7。三實驗內(nèi)容1單相橋式全控整流電路供電給電阻負載。2單相橋式全控整流電路供電給電阻電感性負載。3單相橋式全控整流電路供電給反電勢負載。四實驗設(shè)備及儀器1MCL系列教學(xué)實驗臺主控制屏。2MCL18組件（適合MCL)或MCL31組件（適合MCL）。3MCL33組件或MCL53組件（適合MCL、）4MCL05組件或MCL05A組件5MEL03三相可調(diào)電阻器或自配滑線變阻器。6MEL02三相芯式變壓器。7雙蹤示波器8萬用表五注意事項1本實驗中觸發(fā)可控硅的脈沖來自MCL-05掛箱，故MCL-33（或MCL-53，以下同）的內(nèi)部脈沖需斷X1插座相連的

6、扁平帶需拆除，以免造成誤觸發(fā)。2電阻RP的調(diào)節(jié)需注意。若電阻過小，會出現(xiàn)電流過大造成過流保護動作（熔斷絲燒斷，或儀表告警）；若電阻過大，則可能流過可控硅的電流小于其維持電流，造成可控硅時斷時續(xù)。3電感的值可根據(jù)需要選擇，需防止過大的電感造成可控硅不能導(dǎo)通。4MCL-05面板的鋸齒波觸發(fā)脈沖需導(dǎo)線連到MCL-33面板，應(yīng)注意連線不可接錯，否則易造成損壞可控硅。同時，需要注意同步電壓的相位，若出現(xiàn)可控硅移相范圍太?。ㄕ７秶s30180），可嘗試改變同步電壓極性。5逆變變壓器采用MEL-02三相芯式變壓器，原邊為220V，中壓繞組為110V，低壓繞組不用。6示波器的兩根地線由于同外殼相連，必須注意

7、需接等電位，否則易造成短路事故。7帶反電勢負載時，需要注意直流電動機必須先加勵磁。六實驗方法1將MCL05（或MCL05A，以下均同）面板左上角的同步電壓輸入接MCL18的U、V輸出端（如您選購的產(chǎn)品為MCL、，則同步電壓輸入直接與主控制屏的U、V輸出端相連）， “觸發(fā)電路選擇”撥向“鋸齒波”。2斷開MEL-02和MCL-33的連接線，合上主電路電源，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv至220V，此時鋸齒波觸發(fā)電路應(yīng)處于工作狀態(tài)。MCL-18的給定電位器RP1逆時針調(diào)到底，使Uct=0。調(diào)節(jié)偏移電壓電位器RP2，使a=90。斷開主電源，連接MEL-02和MCL-33。注：如您選購的產(chǎn)品為MCL、，無三

8、相調(diào)壓器，直接合上主電源。以下均同3單相橋式全控整流電路供電給電阻負載。接上電阻負載（可采用兩只900電阻并聯(lián)），并調(diào)節(jié)電阻負載至最大，短接平波電抗器。合上主電路電源，調(diào)節(jié)Uct，求取在不同a角（30、60、90）時整流電路的輸出電壓Ud=f（t），晶閘管的端電壓UVT=f（t）的波形，并記錄相應(yīng)a時的Uct、Ud和交流輸入電壓U2值。若輸出電壓的波形不對稱，可分別調(diào)整鋸齒波觸發(fā)電路中RP1，RP3電位器。4單相橋式全控整流電路供電給電阻電感性負載。斷開平波電抗器短接線，求取在不同控制電壓Uct時的輸出電壓Ud=f（t），負載電流id=f（t）以及晶閘管端電壓UVT=f（t）波形并記錄相應(yīng)Uc

9、t時的Ud、U2值。注意，負載電流不能過小，否則造成可控硅時斷時續(xù)，可調(diào)節(jié)負載電阻RP，但負載電流不能超過0.8A，Uct從零起調(diào)。改變電感值（L=100mH），觀察a=90，Ud=f（t）、id=f（t）的波形，并加以分析。注意，增加Uct使a前移時，若電流太大，可增加與L相串聯(lián)的電阻加以限流。5單相橋式全控整流電路供電給反電勢負載。把開關(guān)S合向左側(cè)，接入直流電動機，短接平波電抗器，短接負載電阻Rd。（a）調(diào)節(jié)Uct，在a=90時，觀察Ud=f（t），id=f（t）以及UVT=f（t）。注意，交流電壓UUV須從0V起調(diào)，同時直流電動機必須先加勵磁。（b）直流電動機回路中串入平波電抗器（L=7

10、00mH），重復(fù)（a）的觀察。七實驗報告1繪出單相橋式晶閘管全控整流電路供電給電阻負載情況下，當a=30，60，90時的Ud、UVT波形，并加以分析。a=30UdUVTa=60UdUVTa=90UdUVT2繪出單相橋式晶閘管全控整流電路供電給電阻電感性負載情況下，當a=30，60，90時的Ud、UVT波形，并加以分析。a=30UdUVTa=60UdUVTa=90UdUVT 南昌大學(xué)實驗報告學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 實驗類型： 驗證 綜合 設(shè)計 創(chuàng)新 實驗日期： 實驗成績： 一、實驗項目名稱：三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗二、實驗?zāi)康?熟悉MCL-18, MCL-33組件。2熟悉三相

11、橋式全控整流及有源逆變電路的接線及工作原理。3了解集成觸發(fā)器的調(diào)整方法及各點波形。三、實驗內(nèi)容1三相橋式全控整流電路2三相橋式有源逆變電路3觀察整流或逆變狀態(tài)下，模擬電路故障現(xiàn)象時的波形。四、實驗線路及原理實驗線路如圖4-12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橋組成。觸發(fā)電路為數(shù)字集成電路，可輸出經(jīng)高頻調(diào)制后的雙窄脈沖鏈。三相橋式整流及有源逆變電路的工作原理可參見“電力電子技術(shù)”的有關(guān)教材。五、實驗設(shè)備及儀器1MCL系列教學(xué)實驗臺主控制屏。2MCL18組件（適合MCL)或MCL31組件（適合MCL）。3MCL33（A）組件或MCL53組件（適合MCL、）4MEL-0

12、3可調(diào)電阻器（或滑線變阻器1.8K, 0.65A）5MEL-02芯式變壓器6二蹤示波器7萬用表六、實驗方法1按圖接線，未上主電源之前，檢查晶閘管的脈沖是否正常。（1）打開MCL-18電源開關(guān)，給定電壓有電壓顯示。（2）用示波器觀察MCL-33（或MCL-53，以下同）的雙脈沖觀察孔，應(yīng)有間隔均勻，相互間隔60o的幅度相同的雙脈沖。（3）檢查相序，用示波器觀察“1”，“2”單脈沖觀察孔，“1” 脈沖超前“2” 脈沖600，則相序正確，否則，應(yīng)調(diào)整輸入電源。（4）用示波器觀察每只晶閘管的控制極，陰極，應(yīng)有幅度為1V2V的脈沖。注：將面板上的Ublf（當三相橋式全控變流電路使用I組橋晶閘管VT1VT

13、6時）接地，將I組橋式觸發(fā)脈沖的六個開關(guān)均撥到“接通”。（5）將給定器輸出Ug接至MCL-33面板的Uct端，調(diào)節(jié)偏移電壓Ub，在Uct=0時，使a=150o。 2三相橋式全控整流電路 按圖接線，S撥向左邊短接線端，將Rd調(diào)至最大(450W)。三相調(diào)壓器逆時針調(diào)到底，合上主電源，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv、Uvw、Uwu，從0V調(diào)至220V。注：如您選購的產(chǎn)品為MCL、，無三相調(diào)壓器，直接合上主電源。以下均同調(diào)節(jié)Uct，使a在30o90o范圍內(nèi)，用示波器觀察記錄a=30O、60O、90O時，整流電壓ud=f（t），晶閘管兩端電壓uVT=f（t）的波形，并記錄相應(yīng)的Ud和交流輸入電壓U2數(shù)值。七

14、、實驗報告畫出三相橋式全控整流電路時，a角為30O、60O、90O時的ud、uVT波形1、a=30Oud波形uVT波形2、a=60Oud波形uVT波形3、a=90Oud波形uVT波形 實驗線路圖 南昌大學(xué)實驗報告學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 實驗類型： 驗證 綜合 設(shè)計 創(chuàng)新 實驗日期： 實驗成績： 實驗四 直流斬波電路實驗 一實驗?zāi)康?熟悉降壓斬波電路（Buck Chopper）和升壓斬波電路(Boost Chopper)的工作原理，掌握這兩種基本斬波電路的工作狀態(tài)及波形情況。二實驗內(nèi)容 1SG3525芯片的調(diào)試。2降壓斬波電路的波形觀察及電壓測試。3升壓斬波電路的波形觀察及電壓測試。三

15、實驗設(shè)備及儀器 1電力電子教學(xué)實驗臺主控制屏2NMCL-16組件3MEL-03A電阻箱 (900/0.41A) 或其它可調(diào)電阻盤4萬用表5雙蹤示波器四實驗方法 1SG3525的調(diào)試。圖6-1 PWM波形發(fā)生將扭子開關(guān)S1打向“直流斬波”側(cè)，S2電源開關(guān)打向“ON”，將“3”端和“4”端用導(dǎo)線短接，用示波器觀察“1”端輸出電壓波形應(yīng)為鋸齒波，并記錄其波形的頻率和幅值。扭子開關(guān)S2扳向“OFF”，用導(dǎo)線分別連接“5”、“6”、“9”，再將扭子開關(guān)S2扭向“ON”,用示波器觀察“5”端波形，并記錄其波形、頻率、幅度，調(diào)節(jié)“脈沖寬度調(diào)節(jié)”電位器，記錄其最大占空比和最小占空比。2實驗接線圖見圖6-2。圖

16、6-2 升壓斬波電路（1）切斷NMCL-16主電源，分別將“主電源2”的“1”端和“降壓斬波電路”的“1”端相連，“主電源2”的“2”端和“降壓斬波電路”的“2”端相連，將“PWM波形發(fā)生”的“7”、“8”端分別和降壓斬波電路VT1的G1，S1端相連，“降壓斬波電路”的“4”、“5”端串聯(lián)MEL-03電阻箱 (將兩組900/0.41A的電阻并聯(lián)起來，順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)至阻值最大約450)，和直流安培表（將量程切換到2A擋）。（2）檢查接線正確后，接通控制電路和主電路的電源(注意：先接通控制電路電源后接通主電路電源 )，改變脈沖占空比，每改變一次，分別觀察PWM信號的波形，MOSFET的柵源電壓波形，

17、輸出電壓u0波形的波形，記錄PWM信號占空比D，ui、u0的平均值Ui和U0。（3）改變負載R的值（注意：負載電流不能超過1A），重復(fù)上述內(nèi)容2。（4）切斷主電路電源，斷開“主電源2”和“降壓斬波電路”的連接，斷開“PWM波形發(fā)生”與VT1的連接，分別將“升壓斬波電路”的“6”和“主電源2”的“1”相連，“升壓斬波電路”的“7”和“主電源2”的“2”端相連，將VT2的G2和S2分別接至“PWM波形發(fā)生”的“7”和“8”端，升壓斬波電路的“10”、“11” 端，分別串聯(lián)MEL-03電阻箱（兩組分別并聯(lián)，然后串聯(lián)在一起順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)至阻值最大約900）和直流安培表（將量程切換到2A擋）。檢查接線正確

18、后，接通主電路和控制電路的電源。改變脈沖占空比D，每改變一次，分別：觀察PWM信號的波形，MOSFET的柵源電壓波形，輸出電壓、u0波形，記錄PWM信號占空比D，ui、u0的平均值Ui和U0。（5）改變負載R的值（注意：負載電流不能超過1A），重復(fù)上述內(nèi)容4。（6）實驗完成后，斷開主電路電源，拆除所有導(dǎo)線。五注意事項： （1）“主電源2”的實驗輸出電壓為15V，輸出電流為1A，當改變負載電路時，注意R值不可過小，否則電流太大，有可能燒毀電源內(nèi)部的熔斷絲。（2）實驗過程當中先加控制信號，后加“主電源2”。（3）做升壓實驗時，注意“PWM波形發(fā)生器”的“S1”一定要打在“直流斬波”，如果打在“半橋電源”極易燒毀“主電源2”內(nèi)部的熔斷絲。