電力電子技術(shù)-實(shí)驗(yàn)-西電教材

1、實(shí)驗(yàn)一 控制電路及交流調(diào)壓實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?本實(shí)驗(yàn)是利用單結(jié)晶體管來構(gòu)成的最簡(jiǎn)單的控制電路。但具有觸發(fā)電路的四要素，這種電路的中小功率電路中仍廣泛使用。1. 每一個(gè)人都必須學(xué)會(huì)制作單結(jié)晶體管控制電路，以實(shí)現(xiàn)對(duì)小功率電力電子電路的控制，通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)及測(cè)量方法。2. 了解脈沖變壓器在可控硅觸發(fā)電路中的應(yīng)用，學(xué)習(xí)脈沖變壓器的制作及同名端的測(cè)試方法。3. 學(xué)習(xí)雙向晶閘管在調(diào)壓電路中的應(yīng)用，在制作簡(jiǎn)單的控制電路的基礎(chǔ)上，完成用雙向晶閘管實(shí)現(xiàn)交流調(diào)壓，用來控制燈光的亮度。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1單結(jié)晶體管BT33構(gòu)成的控制電路調(diào)試，記錄各級(jí)波形，形成控制脈沖。 2單相交流調(diào)壓電路調(diào)試，實(shí)現(xiàn)燈光

2、亮度調(diào)節(jié)。 三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備（軟、硬件）及儀器使用說明）1單相或三相電源變壓器一臺(tái)。2模擬或數(shù)字示波器一臺(tái)。 3單結(jié)晶體管、可控硅及實(shí)驗(yàn)板一套。四、實(shí)驗(yàn)原理 1把交流電整流成脈動(dòng)直流電，再經(jīng)過二極管限幅，形成同步梯形波，再把此電壓加給電容器，使其充電，當(dāng)其電壓到達(dá)單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓時(shí)，單結(jié)晶體管導(dǎo)通，電容器放電。我們正是利用單結(jié)晶體管BT33的負(fù)阻區(qū)形成觸發(fā)脈沖，如圖1所示。2雙向晶閘管具有雙向調(diào)節(jié)電壓的的作用，圖2的上半部分給出了雙向晶閘管調(diào)壓電路，所采用的雙向晶閘管是BT136塑封管，其管腳圖如圖2的右下角BT136管腳的正視圖，有字一面正對(duì)自己，最左邊的為第一腳是門極，最右邊的一腳是

3、T1極，中間的是T2極。3利用單結(jié)晶體管BT33在負(fù)阻區(qū)形成觸發(fā)脈沖作為控制信號(hào)，加在門極和T1極上去控制雙向晶閘管工作，使其在交流電的正半周和負(fù)半周各有一段時(shí)間不導(dǎo)通，控制不導(dǎo)通的時(shí)間長(zhǎng)短就達(dá)到了調(diào)壓調(diào)光目的。4 利用示波器找出脈沖變壓器的同名端，目的是把正極性的控制信號(hào)加到可控硅的門極上，圖中有黑點(diǎn)的端為同名端。五、實(shí)驗(yàn)方法與步驟 1圖1的電路給出了控制電路的幾種形式，包括了了脈沖形成電路、同步電路、移相電路、輸出電路等。同學(xué)們可參照?qǐng)D1的電路在面包板上插接電路：1）先用整流橋搭接整流電路，把交流電整流成脈動(dòng)直流電，通電后觀察并在座標(biāo)紙上記錄A點(diǎn)顯示的波形；2）斷電后串電阻接上穩(wěn)壓二極管，

4、經(jīng)過二極管限幅，形成同步梯形波；再加電測(cè)量并記錄B點(diǎn)顯示的同步梯形波波形；3）斷電后插上R2、R3、W1、C1、BT33和R4，再加電后用示波器測(cè)量C點(diǎn)、D點(diǎn)波形，看C點(diǎn)是否是鋸齒波，D點(diǎn)有無脈沖輸出。4）若有波形，看脈沖多少，應(yīng)控制脈沖在520個(gè)之間，并調(diào)節(jié)W1，看鋸齒波的個(gè)數(shù)有無增加或減少，有變化為正常。正常后調(diào)節(jié)到脈沖較少時(shí)記錄波形，注意用雙蹤示波器對(duì)應(yīng)測(cè)量C點(diǎn)和D點(diǎn)波形，觀察D點(diǎn)的脈沖是在鋸齒波的上升邊還是在鋸齒波的下降沿。5）去掉電阻R4，換上脈沖變壓器B，（1）測(cè)量變壓器輸出頭的同名端，方法是用示波器探頭的接地端接一個(gè)輸出頭，用示波器探頭接另一個(gè)輸出頭，若輸出脈沖為正極性則示波器探

5、頭所接的輸出頭為同名端，如圖2中脈沖變壓器B中分別帶點(diǎn)的輸出頭。（2）測(cè)量輸出脈沖的波形，這時(shí)脈沖的波形有正有負(fù)，這是由于脈沖變壓器的電感引起的。并上反向二極管，可去掉負(fù)半邊。2圖2給出了單結(jié)晶體管控制電路組成的調(diào)光電路。這里包括了調(diào)光主回路用的雙向晶閘管BT136和發(fā)光元件普通的220V/40W燈泡。從圖上顯而易見脈沖變壓器同名端是接到了BT136的門極上（這就是同名端的用處）。1）控制電路調(diào)整好后，接上雙向晶閘管BT136，連上40W燈泡；2）查看無誤后再把BT136的T2端接到變壓器的110伏輸出的一個(gè)端子上，40W燈泡的另一端接到變壓器的110伏輸出的另一個(gè)端子上。3）最后接上控制脈沖

6、信號(hào)，脈沖變壓器的同名端接BT136的G極，另一端接BT136的T1端。4）通電，燈泡應(yīng)該亮，若不亮，用示波器查看控制脈沖有無、BT136好壞、電源接通與否；5）正常后，調(diào)節(jié)W1，燈泡的亮度應(yīng)隨著調(diào)節(jié)而變化；6）測(cè)量并記錄可控硅兩端的波形和負(fù)載燈泡兩端的波形（分別標(biāo)明BT136導(dǎo)通段和截止段）。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1列出實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備和儀表；2畫出測(cè)量各點(diǎn)的波形（時(shí)間上要對(duì)應(yīng)）；3回答思考題；4列出實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，說明產(chǎn)生的原因，是如何解決問題的；5實(shí)驗(yàn)報(bào)告要附上原始記錄。七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1安全用電，注意個(gè)人和他人安全；2不要帶電移動(dòng)測(cè)量線，以免形成短路。 八、參考資料1如圖3所示的電路，右邊

7、給出了單結(jié)晶體管形成的振蕩電路波形。Uz為梯形波，Uc為電容器兩端的波形，當(dāng)電容器充電到轉(zhuǎn)折電壓Up時(shí)，單結(jié)晶體管導(dǎo)通進(jìn)入負(fù)阻區(qū)，電容器上電壓下降，當(dāng)其降到谷點(diǎn)電壓Uv時(shí)，單結(jié)晶體管截止。在單結(jié)晶體管導(dǎo)通期間在脈沖變壓器初級(jí)上形成一個(gè)窄脈沖，就是所謂的控制脈沖。2當(dāng)Re較小時(shí)，電容器上電壓上升到Up的時(shí)間短，振蕩頻率高，在半周期內(nèi)產(chǎn)生的脈沖多，這樣第一個(gè)脈沖相對(duì)于交流電過零點(diǎn)往后推遲的時(shí)間就短，相對(duì)應(yīng)的電角度就小。當(dāng)Re較大時(shí)，電容器上電壓上升到Vp的時(shí)間長(zhǎng)，振蕩頻率低，半周期內(nèi)產(chǎn)生的脈沖少。這樣第一個(gè)脈沖相對(duì)于交流電過零點(diǎn)往后推遲的時(shí)間就長(zhǎng)，相對(duì)應(yīng)的電角度就大。3從圖中可以看出，當(dāng)Re較小時(shí)

8、，產(chǎn)生的脈沖相對(duì)于交流電過零點(diǎn)延長(zhǎng)的時(shí)間短，當(dāng)Re較大時(shí)，產(chǎn)生的脈沖相對(duì)于交流電過零點(diǎn)延長(zhǎng)的時(shí)間長(zhǎng)。九、討論與思考 1晶閘管的控制電路由哪幾部分組成？2Re變得太大或太小時(shí)都可以使單結(jié)晶體管停振，為什么？3要使振蕩頻率升高，Re是變大還是變??？實(shí)驗(yàn)二 單相半橋可控整流電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?從簡(jiǎn)單的單相半橋可控整流電路開始，1通過單相半橋可控整流電路實(shí)驗(yàn)，使同學(xué)們了解普通晶閘管的工作情況和和運(yùn)行機(jī)理，為后面深入學(xué)習(xí)了三相整流和逆變打下良好基礎(chǔ)。2通過制作單相半橋可控整流電路的主回路和控制回路，使同學(xué)們?cè)趶?qiáng)電電路制作上更上一層樓，同時(shí)可測(cè)量電路的負(fù)載特性，電路對(duì)不同的負(fù)載呈現(xiàn)出不同的輸出表明

9、了電力電子電路的復(fù)雜性。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1測(cè)量電阻負(fù)載下不同角整流輸出電壓波形和晶閘管兩端電壓波形；2測(cè)量電阻、小電感負(fù)載下不同角整流輸出電壓波形和晶閘管兩端電壓波形；3測(cè)量電機(jī)負(fù)載下不同角整流輸出電壓波形和晶閘管兩端電壓波形；4測(cè)量電機(jī)、大電感負(fù)載下不同角整流輸出電壓波形和晶閘管兩端電壓波形； 5測(cè)量純電感負(fù)載下不同角整流輸出電壓波形和晶閘管兩端電壓波形。 三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備（軟、硬件）及儀器使用說明 1單相或三相電源變壓器一臺(tái)；2模擬或數(shù)字示波器一臺(tái)； 3普通晶閘管、功率二極管、直流電機(jī)及實(shí)驗(yàn)板一套。四、實(shí)驗(yàn)原理 1把交流電通過單相半橋可控整流成脈動(dòng)直流電，然后直接供給各種形式的負(fù)載。臺(tái)圖4

10、電路，DT1和DT3是普通晶閘管BT151，我們只要控制DT1和DT3導(dǎo)通，就可以實(shí)現(xiàn)控制輸出電壓的目的。電路中DT1和DT3控制導(dǎo)通，D2和D4過零導(dǎo)通。2實(shí)驗(yàn)中用到的普通晶閘管BT151的管腳如圖4中右下角所示。正視（有字一面正對(duì)自己），最左邊的為第一腳是門極，最右邊的為第三腳是陰極K，中間的是陽極A。五、實(shí)驗(yàn)方法與步驟 1圖4的電路給出了主回路的幾種負(fù)載形式，純電阻負(fù)載（燈泡）、電感負(fù)載、電阻加電感負(fù)載、直流電機(jī)負(fù)載、直流電機(jī)加大電感負(fù)載。同學(xué)們可參照?qǐng)D1的電路在面包板上插接控制電路，然后搭接主回路：1）先用整流橋、穩(wěn)壓二極管、R2、R3、W1、C1、BT33、脈沖變壓器等在面包板上搭接

11、脈沖電路形成可調(diào)節(jié)移相角的控制脈沖。（原電路好就省略這一步）2）用BT151兩只和兩只二極管在面包板上搭接整流電路的主回路。接上電阻負(fù)載，本實(shí)驗(yàn)中用25W燈泡。3）加30V電壓，測(cè)量好輸出脈沖變壓器的同名端，保證相對(duì)于BT151的陰極來說，門極加的是正信號(hào)。4）再加110V電壓給主回路，調(diào)節(jié)W1若有波形，燈泡應(yīng)亮且亮度可以調(diào)節(jié)。（1）觀察測(cè)量并記錄負(fù)載上的電壓波形；（2）觀察測(cè)量并記錄晶閘管上的電壓波形。（注：記錄波形要用座標(biāo)紙，負(fù)載上的電壓波形與晶閘管上的電壓波形在時(shí)間上要對(duì)應(yīng)）5）斷開燈泡一端，串上小電感：（1）觀察測(cè)量并記錄負(fù)載上的電壓波形；（2）觀察測(cè)量并記錄晶閘管上的電壓波形。6）在

12、燈泡一端串上大電感后（1）觀察測(cè)量并記錄負(fù)載上的電壓波形，分析波形不連續(xù)的原因；（2）觀察測(cè)量并記錄晶閘管上的電壓波形。7）去掉所有負(fù)載，串大電感接上直流電機(jī)（1）觀察測(cè)量并記錄電機(jī)上的電壓波形；（2）觀察測(cè)量并記錄晶閘管上的電壓波形。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1列出實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備和儀表；2畫出測(cè)量各點(diǎn)的波形（時(shí)間上要對(duì)應(yīng)）；3回答思考題；4列出實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，說明產(chǎn)生的原因，如何解決問題的；5實(shí)驗(yàn)報(bào)告要附上原始記錄。七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1電路裝好后兩人互相檢查，無誤后才能加主回路的110V電壓；2用雙蹤探頭測(cè)量時(shí)要注意示波器的地線只能接一個(gè)地。 八、參考資料圖5中經(jīng)出了單相橋式可控整流電路的輸出電壓波

13、形。1當(dāng)控制角=1時(shí)，輸出電壓波形如圖正半周的第一個(gè)180度中的深角部分；2當(dāng)控制角=2時(shí)，輸出電壓波形如圖正半周的第二個(gè)180度中的深角部分，顯見增大，輸出電壓的面積減少；3當(dāng)控制角=3時(shí)，輸出電壓波形如圖交流電的第三個(gè)180度中的深角部分，顯見再增大，輸出電壓的面積變得很難小。九、討論與思考 1若把圖4 中的D2和D4也換成晶閘管，則控制電路應(yīng)如保證在交流電的正半周和負(fù)半周同時(shí)控制兩個(gè)晶閘管導(dǎo)通？2電路的特性有無變化？實(shí)驗(yàn)三 三相橋式整流電路實(shí)驗(yàn)（選）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?從簡(jiǎn)單的三相不可控整流電路開始，1用示波器觀察三相整流的輸出電壓波形，在普通二極管下三相整流電路的輸出直流電壓是6個(gè)波頭

14、的波形，觀察各個(gè)二極管工作情況，掌握示波器兩探頭工作的正確測(cè)量方法；2研究三相整流電路缺相工作情況；3觀察三相全橋整流電路工作的自然換相問題，明白自然換相角的起點(diǎn)。為學(xué)習(xí)三相可控整流打下基礎(chǔ)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1測(cè)量電阻負(fù)載下的輸出波形。2測(cè)量電阻負(fù)載下三相整流電路缺相情況下的輸出波形。3測(cè)量電阻負(fù)載下晶閘管兩端電壓波形。三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備（軟、硬件）及儀器使用說明 1三相電源變壓器一臺(tái)；2模擬或數(shù)字示波器一臺(tái)；3功率二極管及實(shí)驗(yàn)板一套。四、實(shí)驗(yàn)原理 如圖6 所示的三相整流電路，把交流電通過6個(gè)二極管構(gòu)成的三相橋式整流電路，其二極管接照D1D2、D2D3、D3D4、D4D5、D5D6、D6D1的順

15、序?qū)?。共陰極的二極管每個(gè)管子導(dǎo)通120度，共陽極的管子也各導(dǎo)通120度。任何時(shí)候共陰極有一個(gè)管子導(dǎo)通，且共陽極也有一個(gè)管子導(dǎo)通，每隔60度有一個(gè)管子換相，共導(dǎo)通120度。五、實(shí)驗(yàn)方法與步驟 1圖6的電路給出了三相橋式整流電路的主回路。同學(xué)們可參照?qǐng)D6的電路在面包板上搭接主回路：1）先用6個(gè)二極管1N4004（或1N4007）在面包板上搭接三相橋式整流電路2）ua接到D1和D4的中點(diǎn)上； ub接到D3和D6的中點(diǎn)上；uc接到D5和D2的中點(diǎn)上3）接上電阻負(fù)載（25W燈泡）4）加電用示波器測(cè)量并記錄：（1）負(fù)載兩端壓降和波形（2）二極管D1兩端電壓5）人為去掉一相電壓，用示波器測(cè)量并記錄負(fù)載兩端

16、壓降和波形六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1列出實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備和儀表2畫出輸出測(cè)量的波形和二極管上電壓波形（時(shí)間上要對(duì)應(yīng)）3回答思考題4列出實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，說明產(chǎn)生的原因，如何解決問題的。5實(shí)驗(yàn)報(bào)告要附上原始記錄七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1雙探頭工作時(shí)2電路是在面包板上連接的，通過的功率不能大。 八、討論與思考 1人為去掉一相電壓，示波器上電壓波形和單相整流有什么區(qū)別？2各相上二極管是什么時(shí)間開始導(dǎo)通的（以共陰極三個(gè)二極管為例）？ 實(shí)驗(yàn)四 三相橋式可控整流電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?通過三相全橋可控整流實(shí)驗(yàn)掌握三相電路中電流的流向及負(fù)載特性，進(jìn)一步理解晶閘管的驅(qū)動(dòng)電路在橋式電路中的的作用特點(diǎn)。1學(xué)會(huì)用示波器觀察三相

17、橋式電路中田閘管的工作波形來了解晶閘管的工作狀況2根據(jù)實(shí)驗(yàn)，研究電路在不同負(fù)載下的特性3驗(yàn)證晶閘管導(dǎo)通角與負(fù)載的關(guān)系及三相橋式整流電路中平均電壓的計(jì)算公式二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1調(diào)試三相可控整流電路2調(diào)試和測(cè)量三相可控整流電路的控制回路實(shí)驗(yàn)板3測(cè)量三相橋式整流電路電阻負(fù)載下不同角的輸出電壓的波形和有效值4測(cè)量三相橋式整流電路電阻負(fù)載下不同角的晶閘管兩端電壓波形5測(cè)量三相橋式整流電路電機(jī)負(fù)載下不同角的輸出電壓波形和有效值6測(cè)量三相橋式整流電路電機(jī)負(fù)載下不同角的晶閘管兩端電壓波形三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備（軟、硬件）及儀器使用說明 1三相變壓器一臺(tái)、三相同步變壓器一臺(tái)、可控硅實(shí)驗(yàn)盒一臺(tái)，三相電實(shí)驗(yàn)臺(tái)2模擬或數(shù)字示

18、波器一臺(tái)3350W直流電機(jī)一臺(tái)（包括220V激磁電源一臺(tái)）4數(shù)字或模擬三用表一只 四、實(shí)驗(yàn)原理 （黑體小四號(hào)）1三相可控整流電路是由共陰極的三相半橋和共陽極的三相半橋組成的。實(shí)驗(yàn)電路分為主回路和控制回路，主回路由6個(gè)晶閘管組成，控制回路由TA787A集成電路芯片為主的控制電路板來完成的。2三相電源和三相同步信號(hào)是經(jīng)過CZ1插座引入到可控硅實(shí)驗(yàn)盒中，三相電源再經(jīng)交流接觸器J1引入到主回路上，三相同步電源是經(jīng)CZ1直接引入，另外CZ1還引入了雙15V的交流電源，用以在控制板上形成正負(fù)15V直流電源供給集成電路工作。3控制電路板是把三相30V的同步信號(hào)形成三相同步鋸齒波，通過TA787A集成電路芯片

19、產(chǎn)生六路雙脈沖控制信號(hào)，經(jīng)過放大，再經(jīng)脈沖變壓器隔離驅(qū)動(dòng)六個(gè)晶閘管工作。4控制板是插入在CZ2的插座上。其產(chǎn)生的6路雙脈沖信號(hào)，經(jīng)過放大通過CZ2直接加到6 個(gè)脈沖變壓器上，經(jīng)隔離后加到六個(gè)晶閘管的門極上。6路脈沖信號(hào)是按照DT1-DT2、DT2-DT3、DT3-DT4、DT4-DT5、DT5-DT6、DT6-DT1、DT1-DT2的順序循環(huán)供給6個(gè)晶閘管，6個(gè)晶閘管則按照這個(gè)順序循環(huán)工作，每60度有一個(gè)晶閘管換相，每個(gè)晶閘管各導(dǎo)通120度，完成三相整流工作。調(diào)節(jié)角就調(diào)節(jié)了延遲時(shí)間，也就調(diào)節(jié)了輸出電壓的值。5整流輸出的直流電源也是經(jīng)CZ1插座輸出的，如圖8所示。五、實(shí)驗(yàn)方法與步驟 1如圖7線路

20、和圖8實(shí)物圖，插上CZ1插頭和J2插頭。1）合上電源開關(guān)，三相變壓器工作，控制板上已有三路30V的同步電壓，2）按下K0自鎖開關(guān)，K0上指示燈亮，接觸器吸合，再按一下K開關(guān)，接觸器斷開，即斷開給晶閘管的供電電源。2測(cè)量控制板1）測(cè)量三路控制脈沖波形：（1）用示波器雙路探頭測(cè)量控制板上的三路鋸齒波，記錄比較三路鋸齒波的相位，（2）打開禁止鈕子開關(guān)，用示波器雙路探頭測(cè)量實(shí)驗(yàn)盒上的六個(gè)測(cè)試點(diǎn)，測(cè)量脈沖變壓器輸入端的脈沖電壓波形，比較其相位關(guān)系（測(cè)量時(shí)按照管子1-2-3-4-5-6-1的順序比較測(cè)量，看是否在驅(qū)動(dòng)DT1的時(shí)候也給DT6的門極加上驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)DT2的時(shí)候也給DT1的門極加上驅(qū)動(dòng)信號(hào)-）

21、每隔60度應(yīng)有兩個(gè)對(duì)應(yīng)的晶閘管工作。（3）用一路探頭測(cè)量各個(gè)門極的驅(qū)動(dòng)信號(hào)（注意要斷開另一個(gè)探頭的地線！）2）測(cè)量相移角雙蹤示波器一個(gè)探頭接A相鋸齒波，另一個(gè)探頭接A相的雙脈沖信號(hào)，調(diào)節(jié)角調(diào)節(jié)旋鈕，查看雙脈沖相對(duì)于180度的鋸齒波移相了多少即測(cè)量了相移角。3測(cè)量電路電阻負(fù)載下的輸出特性1）接燈負(fù)載，用示波器觀看并記錄電阻負(fù)載兩端的輸出電壓波形2）固定燈負(fù)載的大小，測(cè)量不同下輸入電壓和輸出電壓的有效值記錄于下表：0°30°60°90°120°輸入相電壓5050505050輸出直流電壓3）根據(jù)測(cè)量值作Ud=f ()關(guān)系曲線。4）用示波器觀看并記錄電

22、阻負(fù)載下晶閘管兩端的電壓波形4測(cè)量直流電機(jī)負(fù)載下的輸出特性1） 把輸出直流電壓通過電流表接直流電動(dòng)機(jī)，用示波器觀看電機(jī)負(fù)載下的輸出波形，調(diào)節(jié)角觀察并記錄輸出波形2）固定電機(jī)負(fù)載的大小，測(cè)量不同角下輸入電壓和輸出電壓的有效值并記錄于下表：0°30°60°90°輸入相電壓50505050輸出直流電壓3）根據(jù)測(cè)量值作Ud=f ()關(guān)系曲線。4）用示波器觀看、記錄電機(jī)負(fù)載下晶閘管兩端的電壓波形并與燈負(fù)載的波形比較。5測(cè)量直流電機(jī)+大電感負(fù)載下的輸出特性1） 把輸出直流電壓通過電流表接直流電動(dòng)機(jī)，用示波器觀看電機(jī)負(fù)載下的輸出波形，調(diào)節(jié)角觀察并記錄輸出波形2）固定電

23、機(jī)負(fù)載的大小，測(cè)量不同角下輸入電壓和輸出電壓的有效值并記錄于下表：0°30°60°90°輸入相電壓50505050輸出直流電壓3）根據(jù)測(cè)量值作Ud=f ()關(guān)系曲線。4）用示波器觀看、記錄電機(jī)負(fù)載下晶閘管兩端的電壓波形并與燈負(fù)載的波形比較。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1列出實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備和儀表2畫出幾種負(fù)載下測(cè)量的波形（時(shí)間上要對(duì)應(yīng)）3回答思考題，作Ud=f ()關(guān)系曲線。4列出實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，說明產(chǎn)生的原因，如何解決問題的。5實(shí)驗(yàn)報(bào)告要附上原始記錄七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1控制脈沖相序不對(duì)時(shí)不要接通主回路2隨時(shí)觀察各晶閘管的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)晶閘管過熱時(shí)及時(shí)關(guān)上主回路電源

24、3給直流電機(jī)加電前要先給電機(jī)加上激磁電源，以防電機(jī)“飛車”造成事故。 八、參考資料1圖9給出了雙脈沖波形形成電路TA787A的電路框圖。TC787A是集成度更大的集成觸發(fā)電路。其內(nèi)部的功能相當(dāng)于三個(gè)KJ004、一個(gè)KJ042和一個(gè)KJ041組成的全部功能。主要適用于三相全控、三相半控、三相過零等移相觸發(fā)電路，以構(gòu)成多種調(diào)壓、調(diào)速和變流設(shè)備。具有功耗小、功能強(qiáng)、輸入阻抗高、抗干擾性能好、移相范圍寬、外接元件少等優(yōu)點(diǎn)。（1）電路組成：TC787A的內(nèi)部組成部分見圖9，由同步過零和極性檢測(cè)電路、鋸齒波形成電路、鋸齒波比較電路、抗干擾鎖定電路、脈沖形成電路和脈沖分配電路等組成。（2）電路原理：三相同步

25、電壓經(jīng)過T型網(wǎng)絡(luò)分別進(jìn)入各自的過零檢測(cè)及極性檢測(cè)電路，判別出零點(diǎn)和極性后，在14、15、16腳上接的積分電容器上積分形成鋸齒波，電路采用集中式恒流源供電，相對(duì)誤差極小，鋸齒波有良好的線性。產(chǎn)生的鋸齒波以不平頂且幅度大為宜。（幅度小時(shí)可減小電容量，產(chǎn)生平頂要增大電容量）。鋸齒波在比較電路中與移相電壓比較取得交點(diǎn)。移相電壓在外電路形成，通過4腳加入到比較器上?？垢蓴_電路具有鎖定功能，使在交相點(diǎn)以后的鋸齒波或移相電壓的波動(dòng)不能影響輸出脈沖的的相位。（3）圖10給出了TC787A集成電路的各管腳對(duì)應(yīng)的輸入同步電壓波形、同步鋸齒波波形及三相的相位關(guān)系、以及在兩種工作方式下的輸出脈沖電壓波形及輸出脈沖的相

26、位關(guān)系。圖中分為三個(gè)部分，封鎖狀態(tài)下，無封鎖時(shí)的三相半橋應(yīng)用的單脈沖和無封鎖時(shí)的三相全橋應(yīng)用的雙脈沖工作狀態(tài)。九、討論與思考 學(xué)生從一個(gè)實(shí)驗(yàn)可以做的引申、擴(kuò)展。1三相橋式可控整流輸出六個(gè)波頭，要想輸出12個(gè)波頭的直流電，應(yīng)該怎樣實(shí)現(xiàn)（要做哪些工作）？2三相橋式可控整流電路在一相控制脈沖未能加上時(shí)，電路還能不能正常工作，輸出電壓將是怎樣？3若一只晶閘管不能導(dǎo)通，可能是哪兒出問題了？實(shí)驗(yàn)五 無源逆變（變頻調(diào)速）實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?本實(shí)驗(yàn)是利用臺(tái)灣公司生產(chǎn)的P189變頻器來完成的，目的是使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，明白變頻器用途、使用方法、基本結(jié)構(gòu)和實(shí)際電路形式，加深對(duì)無源逆變電路原理的理解。要求同學(xué)們1掌

27、握三相無源逆變電路的工作原理及調(diào)速特性2學(xué)會(huì)用示波器觀察SPWM波形，了解GTR和IGBT的工作狀況3理解電動(dòng)機(jī)的小電壓工作特性和變頻器對(duì)其性能的改變二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1當(dāng)負(fù)載不變時(shí)，測(cè)量交流電機(jī)輸入電源的頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，作頻率、轉(zhuǎn)速曲線。2觀察輸入電機(jī)電源（變頻器輸出電源）的三相波形之間的相位關(guān)系、電壓幅度與頻率的關(guān)系3間接觀察SPWM的波形 三、實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備（軟、硬件）及儀器使用說明 1變頻器P189 一臺(tái)2交直流電機(jī)組 一套3測(cè)量轉(zhuǎn)接板 一塊4模擬或數(shù)字示波器 一臺(tái)5數(shù)字轉(zhuǎn)速表 一只 四、實(shí)驗(yàn)原理1實(shí)驗(yàn)原理圖見圖11，變頻器輸入三相交流電，經(jīng)二極管不可控整流成一直流電，經(jīng)電容器濾波，形成

28、電壓型逆變器。變頻器內(nèi)的計(jì)算機(jī)產(chǎn)生SPWM信號(hào)，按照三相交流電的規(guī)律供給六個(gè)GTR或IGBT工作，在U、V、W處輸出變頻電源供給三相異步電動(dòng)機(jī)。2調(diào)節(jié)頻率調(diào)節(jié)電位器，可調(diào)節(jié)輸出電源的頻率3轉(zhuǎn)接測(cè)量板是專門用來測(cè)量變頻器輸出電壓的。電路用了9只電阻構(gòu)成分壓電路，接成Y型接法連接到變頻器的輸出U、V、W相上。用4 個(gè)濾波電容器濾去輸出電壓的高頻分量。平時(shí)O1、O2、O3三點(diǎn)并不連接在一起，對(duì)電源無影響，當(dāng)需要測(cè)量時(shí)，把 O1、O2、O3三點(diǎn)連接起來成為中點(diǎn)。4測(cè)量時(shí)，用示波器探頭地線接 O1、O2、O3三點(diǎn)連接起來的中點(diǎn)，探頭接A點(diǎn)測(cè)量電壓是W相的電壓的分壓，經(jīng)電容器C1濾波，可以看到是正弦波。用雙蹤示波器一探頭接A點(diǎn)，另一探頭接B點(diǎn)，同學(xué)們可以比較輸出電壓的相位關(guān)系。用雙蹤示波器一探頭接A點(diǎn)，另一探頭接C點(diǎn)，同學(xué)們可以看到A點(diǎn)輸出電壓為正弦波，但C點(diǎn)輸出電壓是一組高低座落有置的脈沖電壓。但有些地方亮度高，有些地方亮度低，這就是所謂的SPWM波形（只不過本來SPWM波是在GTR