《電力電子技術(shù)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、優(yōu)質(zhì)文本電氣工程及其自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書系列?電力電子技術(shù)?實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書第1版主編 張 偉 莊克玉 逄海萍青島科技大學(xué)自動(dòng)化與電子工程學(xué)院目 錄電力電子及電氣傳動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)介紹3實(shí)驗(yàn)一 絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)特性與驅(qū)動(dòng)電路研究11實(shí)驗(yàn)二 三相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)14實(shí)驗(yàn)三 直流斬波電路的性能研究17實(shí)驗(yàn)四 單相交直交變頻電路的性能研究20電力電子及電氣傳動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)介紹一 概 述1特點(diǎn)：1采用組件式結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同內(nèi)容進(jìn)行組合，故結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便靈活，并且可隨著功能的擴(kuò)展只需增加組件即可，能在一套裝置上完成?電力電子學(xué)?，?電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)?等課程的主要實(shí)驗(yàn)。2裝置布局合理，外形

2、美觀，面板示意圖明確，直觀，學(xué)生可通過面板的示意查尋故障，分析工作原理。電機(jī)采用導(dǎo)軌式安裝，更換機(jī)組簡捷，方便，所采用的電機(jī)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)，其參數(shù)特性能模擬3KW左右的通用實(shí)驗(yàn)機(jī)組，能給學(xué)生正確的感性認(rèn)識(shí)。除實(shí)驗(yàn)控制屏外，還設(shè)置有實(shí)驗(yàn)用臺(tái)，內(nèi)可放置機(jī)組，實(shí)驗(yàn)組件等，并有可活動(dòng)的抽屜，內(nèi)可放置導(dǎo)線，工具等，使實(shí)驗(yàn)更方便。3實(shí)驗(yàn)線路典型，配合教學(xué)內(nèi)容，滿足教學(xué)大綱要求。控制電路全部采用模擬和數(shù)字集成芯片，可靠性高，維修，檢測方便。觸發(fā)電路采用數(shù)字集成電路雙窄脈沖。4裝置具有較完善的過流、過壓、RC吸收、熔斷器等保護(hù)功能，提高了設(shè)備的運(yùn)行可靠性和抗干擾能力。5面板上有多只發(fā)光二極管指示每一個(gè)脈沖的有無

3、和熔斷器的通斷。觸發(fā)脈沖可外加，也可采用內(nèi)部的脈沖觸發(fā)可控硅，并可模擬整流缺相和逆變顛覆等故障現(xiàn)象。2技術(shù)參數(shù)1輸入電源： 380V 10% 50HZ±1HZ2工作條件：環(huán)境溫度：-5 400C 相對濕度：75% 海 拔：1000m3裝置容量：1KVA4電機(jī)容量：200W5外形尺寸：長1600mm X寬700mm長1300mm X寬700mm二 MCL系統(tǒng)掛箱介紹和使用說明一MCL-33掛箱：MCL33由脈沖控制及移相，雙脈沖觀察孔，一組可控硅，二組可控硅及二極管，RC吸收回路，平波電抗器L組成。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供相位差為60O，經(jīng)過調(diào)制的“雙窄脈沖調(diào)制頻率大約為310KHz，觸發(fā)脈沖分別

4、由兩路功放進(jìn)行放大，分別由Ublr和Ublf進(jìn)行控制。當(dāng)Ublf接地時(shí)，第一組脈沖放大電路進(jìn)行放大。當(dāng)Ublr接地時(shí)，第二組脈沖放大電路進(jìn)行工作。脈沖移相由Uct端的輸入電壓進(jìn)行控制，當(dāng)Uct端輸入正信號(hào)時(shí)，脈沖前移，Uct端輸入負(fù)信號(hào)時(shí)，脈沖后移，移相范圍為1001600。偏移電壓調(diào)節(jié)電位器RP調(diào)節(jié)脈沖的初始相位，不同的實(shí)驗(yàn)初始相位要求不一樣。雙脈沖觀察孔輸出相位差為60o的雙脈沖，同步電壓觀察孔，輸出相電壓為30V左右的同步電壓，用雙蹤示波器分別觀察同步電壓和雙脈沖，可比擬雙脈沖的相位。使用考前須知：單雙脈沖及同步電壓觀察孔在面板上俱為小孔，僅能接示波器，不能輸入任何信號(hào)。1. 脈沖控制。

5、面板上部的六檔直鍵開關(guān)控制接到可控硅的脈沖，1、2、3、4、5、6分別控制可控硅VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6的觸發(fā)脈沖，當(dāng)直鍵開關(guān)按下時(shí)，脈沖斷開，彈出時(shí)脈沖接通。2. 一橋可控硅由六只5A800V組成。3. 二橋可控硅由六只5A800V構(gòu)成，另有六只5A800V二極管。4. RC吸收回路可消除整流引起的振蕩。當(dāng)做調(diào)速實(shí)驗(yàn)時(shí)需接在整流橋輸出端。平波電抗器可作為電感性負(fù)載電感使用，電感分別為50mH、100mH、200mH、700mH, 在1A范圍內(nèi)根本保持線性。使用考前須知：外加觸發(fā)脈沖時(shí)，必須切斷內(nèi)部觸發(fā)脈沖。二MCL05掛箱MCL-05掛箱為觸發(fā)電路專用掛箱，其中有單結(jié)晶

6、體管，正弦波，鋸齒波同步移相觸發(fā)電路。面板左上方裝有同步變壓器原邊組的接線柱，下有“觸發(fā)選擇開關(guān)，可根據(jù)需要選擇“單結(jié)管，“正弦波，“鋸齒波等觸發(fā)電路。當(dāng)外加同步電壓220V為時(shí)，通過觸發(fā)電路選擇直鍵開關(guān)可選擇輸出至單結(jié)管觸發(fā)電路, 正弦波觸發(fā)電路，鋸齒波觸發(fā)電路的同步電壓分別為60V, 15, 7V1單結(jié)晶體管觸發(fā)電路 由單結(jié)晶體管V3，整流穩(wěn)壓環(huán)節(jié)，及由V1,V2等組成的等效可變電阻等組成，其原理圖如圖1-12所示。由同步變壓器副邊輸出60V的交流同步電壓，經(jīng)全波整流，再由穩(wěn)壓管VST1,VST2進(jìn)行削波，而得到梯形波電壓，其過零點(diǎn)與晶閘管陽極電壓的過零點(diǎn)一致，梯形波通過R7,V2向電容C

7、2充電，當(dāng)充電電壓到達(dá)單結(jié)晶體管的峰點(diǎn)電壓時(shí)，單結(jié)晶體管V3導(dǎo)通，從而通過脈沖變壓器輸出脈沖。同時(shí)C3經(jīng)V3放電，由于時(shí)間常數(shù)很小，Uc2很快下降至單結(jié)晶體管的谷點(diǎn)電壓,V3重新關(guān)斷，C2再次充電。每個(gè)梯形波周期，V3可能導(dǎo)通，關(guān)斷屢次，但只有第一個(gè)輸出脈沖起作用。電容C2的充電時(shí)間常數(shù)由等效電阻等決定，調(diào)節(jié)RP3的滑動(dòng)觸點(diǎn)可改變V1的基極電壓，使V1,V2都工作在放大區(qū)，即等效電阻可由RP1來調(diào)節(jié)，也就是說一個(gè)梯形波周期內(nèi)的第一個(gè)脈沖出現(xiàn)時(shí)候控制角可由RP1來調(diào)節(jié)。元件RP1裝有面板上，同步信號(hào)已在內(nèi)部接好。2正弦波同步觸發(fā)電路 正弦波同步觸發(fā)電路由同步移相和脈沖形成放大等環(huán)節(jié)組成，其原理圖

8、如圖1-13所示。同步信號(hào)由同步變壓器副邊提供。晶體管V1左邊局部為同步移相環(huán)節(jié)，在V1的基極上綜合了同步信號(hào)UT，偏移電壓Ub及控制電壓Uct，RP2可調(diào)節(jié)Ub，調(diào)節(jié)Uct可改變觸發(fā)電路的控制角。脈沖形成放大環(huán)節(jié)是一集基耦單穩(wěn)態(tài)脈沖電路，V2的集電極耦合到V3的基極，V3的集電極通過C4,RP3耦合到V2的基極。當(dāng)同步移相環(huán)節(jié)送出負(fù)脈沖時(shí)，使單穩(wěn)電路翻轉(zhuǎn)，從而輸出脈寬可調(diào)的觸發(fā)脈沖。調(diào)節(jié)元件均裝在面板上，同步變壓器副邊已在內(nèi)部接好3鋸齒波同步移相觸發(fā)電路鋸齒波同步移相觸發(fā)電路由同步檢測，鋸齒波形成，移相控制，脈沖形成，脈沖放大等環(huán)節(jié)組成，其原理圖如圖1-14所示。由VD1,VD2,C1,R1

9、等元件組成同步檢測環(huán)節(jié)，其作用是利用同步電壓來控制鋸齒波產(chǎn)生的時(shí)刻和寬度。由VST1,V1,R3等元件組成的恒流源電路及V2,V3,C2等組成鋸齒波形成環(huán)節(jié)?？刂齐妷篣ct,偏移電壓Ub及鋸齒波電壓在V4基極綜合疊加，從而構(gòu)成移相控制環(huán)節(jié)。V5,V6構(gòu)成脈沖形成放大環(huán)節(jié)，脈沖變壓器輸出觸發(fā)脈沖。元件RP裝在面板上 ，同步變壓器副邊已在內(nèi)部接好。三MCL06使用說明MCL06為單相并聯(lián)逆變和直流斬波器專用掛箱。1單相并聯(lián)逆變觸發(fā)電路以555集成時(shí)基電路為根底振蕩電路，通過雙D觸發(fā)器二分頻得到相位差180O的觸發(fā)脈沖, 經(jīng)三極管V1,V2功率放大后交替觸發(fā)主電路的兩個(gè)晶閘管。振蕩頻率由電位器RP進(jìn)

10、行調(diào)節(jié)，555的輸出3接至4013的CLK端，輸出為相位相差180O的脈沖。單相并聯(lián)逆變觸發(fā)電路原理圖見圖1-152斬波器主電路 圖116所示的是一脈寬可調(diào)的逆阻型斬波器，晶閘管VT1為主晶閘管，VT2為輔助晶閘管，用來控制輸出電壓的脈寬，C和L1組成換流振蕩環(huán)節(jié)。3UPW脈寬調(diào)制器脈寬調(diào)制器UPW的第一級為由幅值比擬電路和積分電路組成的一個(gè)頻率和幅值均可調(diào)的鋸齒波發(fā)生器。電位器RP2用來調(diào)節(jié)鋸齒波的幅值，電位器RP1用來調(diào)節(jié)鋸齒波的頻率。電路如圖1-17所示。由第二比擬器產(chǎn)生的方波接至電路的輸入端，那么在方波的前沿和后沿分別產(chǎn)生兩個(gè)脈沖，如下圖，其后沿脈沖隨方波的寬度變化而移動(dòng)，前沿脈沖相位

11、那么保持不變。將此兩脈沖通過功放級送至面板上的主晶閘管和輔助晶閘管，其中前沿脈沖送主晶閘管VT1，后沿脈沖送輔助晶閘管VT2。四MCL07掛箱MCL07掛箱由GTR驅(qū)動(dòng)電路、MOSFET驅(qū)動(dòng)電路、IGBT驅(qū)動(dòng)電路、PWM發(fā)生器、主電路等局部組成。1GTR電路：內(nèi)含普通光耦、比擬器、貝克箝位電路、GTR功率器件、串并聯(lián)緩沖電路、保護(hù)電路等?？蓪怦畹奶匦匝舆t時(shí)間、上升時(shí)間、下降時(shí)間，貝克電路對GTR通、關(guān)斷特性的影響，不同的串、并聯(lián)電路對GTR開關(guān)的影響以及保護(hù)電路的工作原理進(jìn)行研究和分析。2MOSFET電路：內(nèi)含高速光耦、比擬器、推挽電路、MOSFET功率器件等。可對高速光耦、推挽驅(qū)動(dòng)電路、M

12、OSFET的開啟電壓、導(dǎo)通電阻RON、跨導(dǎo)gm、反向輸出特性、轉(zhuǎn)移特性、開關(guān)特性進(jìn)行研究。 3IGBT電路：采用富士IGBT專用驅(qū)動(dòng)芯片EXB841，線路典型，外擴(kuò)過流保護(hù)電路?？蓪XB841的驅(qū)動(dòng)電路各點(diǎn)波形以及1GBT的開關(guān)特性進(jìn)行研究。特點(diǎn)：1線路典型，注重對根本概念的了解，力求通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對自關(guān)斷器件的特性有比擬深刻的理解。2由于接線比擬多，設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)可能產(chǎn)生的誤操作，保護(hù)功能完善，可靠性高。使用考前須知：（1） 面板上有比擬多的扭子開關(guān)控制電源，需注意扭子開關(guān)的通斷。2GTR采用較低頻率的PWM波形驅(qū)動(dòng)，MOSFET、IGBT采用較高的PWM波形驅(qū)動(dòng)。(3)由于

13、接線頭采用防轉(zhuǎn)動(dòng)疊插頭，使用時(shí)需注意防轉(zhuǎn)動(dòng)疊插頭導(dǎo)線的導(dǎo)通，以免觀察不到波形。五MCL08掛箱MCL08掛箱由直流變換電路BuckBoost電路和電流控制型脈寬調(diào)制開關(guān)穩(wěn)壓電源組成。1直流轉(zhuǎn)波電路：控制回路采用555波形發(fā)生器，由光耦進(jìn)行隔離經(jīng)過推挽電路驅(qū)動(dòng)GTR。555產(chǎn)生波形的占空比可由電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，頻率約為8K左右。斬波電路主回路的功率器件采用GTR10A，800V，輸入電壓為15V，輸出電壓為7.530V之內(nèi)可調(diào)。按流過電感L的電流在周期開始時(shí)是否從0開始，可分為連續(xù)或不連續(xù)工作狀態(tài)兩種模式。實(shí)驗(yàn)中，可分別觀察兩種模式下，電感電流iL、二極管電流iVD、GTR電流iVT等波形。2開關(guān)

14、電源采用UC3842構(gòu)成電流控制型脈寬調(diào)制開關(guān)穩(wěn)壓電源，通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對開關(guān)電源的工作原理以及UC3842的應(yīng)用有一定的了解，UC3842脈寬調(diào)制器的具體說明可參見第二章的有關(guān)內(nèi)容。六MCL11掛箱：MCL11掛箱分成兩局部：正弦波逆變電源和單相交流調(diào)壓。1正弦波逆變電源正弦波逆變電源的功能是把直流電逆變成交流電。該實(shí)驗(yàn)電路框圖如圖13。由波形發(fā)生器產(chǎn)生一50Hz、幅度可變的正弦波，送入SG3525中的第9端，和3525的第5腳為鋸齒波比擬后，輸出經(jīng)調(diào)制調(diào)制頻率約為10kHz的SPWM波形，經(jīng)過倒相器反相后，得到兩路互為反相的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，分別驅(qū)動(dòng)功率場效應(yīng)管VT1、VT2，使VT1、VT2

15、交替導(dǎo)通，從而在高頻變壓器的副邊得到一SPWM波形，經(jīng)過LC濾波后，得到一50Hz的正弦波，幅度可通過電位器RP進(jìn)行改變。2單相交流調(diào)壓電路采用自關(guān)斷器件的單相交流調(diào)壓電路和采用傳統(tǒng)的可控硅組成的調(diào)壓電路相比，具有功率因數(shù)高、電網(wǎng)污染少、波形畸變小等優(yōu)點(diǎn)。其原理框圖如圖121。輸入交流電壓為220V，經(jīng)過同步變壓器T后，分別形成兩路互為倒相的方波，寬度為180°，分別對應(yīng)正弦波的正半周和負(fù)半周，由3525進(jìn)行調(diào)制調(diào)制頻率約為2.5kHz后，經(jīng)過隔離及驅(qū)動(dòng)電路，分別驅(qū)動(dòng)兩路功率場效應(yīng)管。工作過程為：當(dāng)輸入交流電處于正半波時(shí)，經(jīng)調(diào)解制的方波信號(hào)施加于VT2的柵極和源極，VT1的控制電壓為

16、0V，交流電經(jīng)L、R、VT2、VD1構(gòu)成回路；當(dāng)輸入交流電處于負(fù)半周時(shí)，方波信號(hào)加于VT1、VT2控制電壓為0，交流電經(jīng)過VT1、VD2、R、L構(gòu)成回路，從而在R上得到一完整的經(jīng)過調(diào)制的單相正弦波交流電，有效值通過調(diào)節(jié)脈沖的占空比進(jìn)行改變。實(shí)驗(yàn)一 絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)特性與驅(qū)動(dòng)電路研究一實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?. 熟悉IGBT開關(guān)特性的測試方法；2. 掌握混合集成驅(qū)動(dòng)電路EXB840的工作原理與調(diào)試方法。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. EXB840性能測試；2. IGBT開關(guān)特性測試；3. 過流保護(hù)性能測試。三實(shí)驗(yàn)方法1EXB840性能測試1輸入輸出延時(shí)時(shí)間測試IGBT局部的“1”與PWM波形發(fā)生局部的“1”

17、相連，IGBT局部的“13”與PWM波形發(fā)生局部的“2”相連，再將IGBT局部的“10”與“13” 相連，與門輸入“2”與“1”相連，用示波器觀察輸入“1”與“13”及EXB840輸出“12”與“13”之間波形，記錄開通與關(guān)斷延時(shí)時(shí)間。ton= ，toff=2保護(hù)輸出局部光耦延時(shí)時(shí)間測試將IGBT局部“10與“13的連線斷開，并將“6與“7相連。用示波器觀察“8與“13及“4與“13 之間波形，記錄延時(shí)時(shí)間。3過流慢速關(guān)斷時(shí)間測試接線同上，用示波器觀察“1與“13及“12與“13之間波形，記錄慢速關(guān)斷時(shí)間。4關(guān)斷時(shí)的負(fù)柵壓測試斷開“10與“13的相連，其余接線同上，用示波器觀察“12與“17之

18、間波形，記錄關(guān)斷時(shí)的負(fù)柵壓值。5過流閥值電壓測試斷開“10與“13 的連接，斷開“2與“1的連接，分別連接“2與“3，“4與“5，“6與“7，分別將主回路的“3與“4和“10與“17相連，即按照以下表格的說明連線。 IGBT：17 主回路：4IGBT：10主回路：3IGBT：4IGBT：5IGBT：6IGBT：7IGBT：2 IGBT：3IGBT：12IGBT：14將主電路的RP左旋到底，用示波器觀察“12與“17之間波形，將RP逐漸向右旋轉(zhuǎn)，邊旋轉(zhuǎn)邊監(jiān)視波形，一旦該波形消失時(shí)即停止旋轉(zhuǎn)，測出主回路“3與“4之間電壓值，該值即為過流保護(hù)閥值電壓值。2開關(guān)特性測試1電阻負(fù)載時(shí)開關(guān)特性測試將“1與

19、“13分別與波形發(fā)生器“1與“2相連，“4與“5，“6與“7，2“與3“，“12與“14，“10與“18， “17與“16相連，主回路的“1與“4分別和IGBT局部的“18與“15相連。即按照以下表格的說明連線。IGBT：1PWM：1IGBT：13PWM：2IGBT：4IGBT：5IGBT：6IGBT：7IGBT：2 IGBT：3IGBT：12IGBT：14IGBT：17IGBT：16IGBT：10IGBT：18 IGBT：15 主回路：4IGBT：18主回路：1 用示波器分別觀察“14與“15及“16與“15的波形，記錄開通延遲時(shí)間。2電阻，電感負(fù)載時(shí)開關(guān)特性測試將主回路“1與“18的連線斷

20、開，再將主回路“2與“18相連，用示波器分別觀察“14與“15及“16與“15的波形，記錄開通延遲時(shí)間。3不同柵極電阻時(shí)開關(guān)特性測試將“12與“14的連線斷開，再將“11與“14相連，柵極電阻從R53k改為R4=27，其余接線與測試方法同上。3并聯(lián)緩沖電路作用測試1將IGBT局部的“18與“19相連，IGBT局部的“17與“20相連。2電阻負(fù)載，有與沒有緩沖電路時(shí)觀察“14與“17及“18與“17之間波形。3電阻，電感負(fù)載，有與沒有緩沖電路時(shí)，觀察波形同上。4過流保護(hù)性能測試，柵計(jì)電阻用R4在上述接線根底上，將“4與“5，“6與“7相連，觀察“14與“17之間波形，然后將“10與“18之間連線

21、斷開，并觀察驅(qū)動(dòng)波形是否消失，過流指示燈是否發(fā)亮，待故障消除后，撳復(fù)位按鈕即可繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)。四實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 繪出輸入、輸出及對光耦延時(shí)以及慢速關(guān)斷等波形，并標(biāo)出延時(shí)與慢速關(guān)斷時(shí)間。2. 繪出所測的負(fù)柵壓值與過流閥值電壓值。3. 繪出電阻負(fù)載，電阻電感負(fù)載以及不同柵極電阻時(shí)的開關(guān)波形，并在圖上標(biāo)出tON 與tOFF。4. 繪出電阻負(fù)載與電阻、電感負(fù)載有與沒有并聯(lián)緩沖電路時(shí)的開關(guān)波形，并說明并聯(lián)緩沖電路的作用。5. 過流保護(hù)性能測試結(jié)果，并對該過流保護(hù)電路作出評價(jià)。實(shí)驗(yàn)二 三相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉三相橋式全控整流電路的接線及工作原理。2了解集成觸發(fā)器的調(diào)整方法及各點(diǎn)波形。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

22、1三相橋式全控整流電路2觀察整流或逆變狀態(tài)下，模擬電路故障現(xiàn)象時(shí)的波形。三實(shí)驗(yàn)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主電路未通電，接通MCL一32T電源控制屏的“低壓直流電源開關(guān),將MCL-31板上的直流低壓電源引到MCL-33板上.2用示波器觀察MCL-33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，那么相序正確，否那么，應(yīng)調(diào)整輸入電源。4將MCL-33板上的Ublf接地，接通“低壓直流電源，用示波器的一個(gè)探頭逐個(gè)觀察每個(gè)晶閘管的控制極、陰極電壓波形，應(yīng)有幅值為1V2V的

23、雙脈沖。注意：此時(shí)要逐個(gè)測試，不得同時(shí)觀察兩個(gè)晶閘管上的脈沖注：將面板上的Ublf當(dāng)三相橋式全控變流電路使用I組橋晶閘管VT1VT6時(shí)接地，將I組橋式觸發(fā)脈沖的六個(gè)開關(guān)均撥到“接通處于彈起狀態(tài)。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(shí)，使a=150o。具體方法為：用雙蹤示波器的一路接U相同步電壓，另一路接1#脈沖孔的觸發(fā)脈沖，調(diào)節(jié)偏移電壓Ub電位器，使得脈沖出現(xiàn)的位置剛好對應(yīng)于U相同步電壓的150o位置。注意：示波器兩路輸入的橫軸必須重合，否那么將會(huì)產(chǎn)生誤差 2三相橋式全控整流電路 按圖4-12接線，S撥向左邊短接線端，將Rd調(diào)至最大(450W)。調(diào)節(jié)

24、Uct即給定器輸出Ug電位器，使a在30o90o范圍內(nèi)具體方法和1中的5相同，用示波器觀察記錄a=30O、60O、90O時(shí)，整流電壓ud=ft，晶閘管兩端電壓uVT=ft的波形，并記錄相應(yīng)的Ud和交流輸入電壓U2數(shù)值。3電路模擬故障現(xiàn)象觀察。1在整流狀態(tài)時(shí)，斷開某一晶閘管元件的觸發(fā)脈沖開關(guān)依次按下觸發(fā)脈沖的六個(gè)開關(guān)中其中一個(gè)，那么該元件無觸發(fā)脈沖即該支路不能導(dǎo)通，觀察并分別記錄此時(shí)的ud波形。2斷開兩只晶閘管元件的觸發(fā)脈沖開關(guān)任意按下觸發(fā)脈沖六個(gè)開關(guān)中其中兩個(gè)，觀察并分別記錄此時(shí)的ud波形。3斷開三只晶閘管元件的觸發(fā)脈沖開關(guān)任意按下觸發(fā)脈沖六個(gè)開關(guān)中其中三個(gè)，觀察并分別記錄此時(shí)的ud波形。四實(shí)

25、驗(yàn)報(bào)告1畫出電路的移相特性Ud=f(a)曲線；2作出整流電路的輸入輸出特性Ud/U2=f；3畫出三相橋式全控整流電路時(shí)，a角為30O、60O、90O時(shí)的ud、uVT波形；4畫出模擬故障的波形圖并簡單分析模擬故障現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)三 直流斬波電路的性能研究一實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜そ祲簲夭娐稡uck Chopper和升壓斬波電路(Boost Chopper)的工作原理，掌握這兩種根本斬波電路的工作狀態(tài)及波形情況。二實(shí)驗(yàn)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。三實(shí)驗(yàn)方法1SG3525的調(diào)試。原理框圖見圖511。將扭子開關(guān)S1打向“直流斬波側(cè)，S2電源開關(guān)

26、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“ON，用導(dǎo)線分別連接“5、“6，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。Dmax=Dmin=2實(shí)驗(yàn)接線圖見圖512接線時(shí)請斷開電源，即把鑰匙開關(guān)關(guān)閉。1切斷MCL-16主電源，分別將“主電源2”的“1”端和“直流斬波電路的“1”端相連，“主電源2”的“2”端和“直流斬波電路的“2”端相連，將“PWM波形發(fā)生的“7”、“8”端分別和直流斬波電路VT1的G1S1 端相連，“直流斬波電路的“4”、“5”端串聯(lián)M

27、EL-03電阻箱 (將兩組900/0.41A的電阻并聯(lián)起來，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)至阻值最大約450)。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(hào)的波形，MOSFET的柵源電壓波形，輸出電壓u0波形，輸出電流i0的波形，記錄PWM信號(hào)占空比D，ui、u0的平均值Ui和U0。3改變負(fù)載R的值注意：負(fù)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“主電路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“直流斬波電路的“6和“主電路2的“1相連，“直流斬波電路的“7和“主電路2的“2

28、端相連，將VT2的G2S2分別接至“PWM波形發(fā)生的“7和“8端，直流斬波電路的“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)在一起逆時(shí)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(hào)的波形，MOSFET的柵源電壓波形，輸出電壓、u0波形，輸出電流i0的波形，記錄PWM信號(hào)占空比D，ui、u0的平均值Ui和U0。5改變負(fù)載R的值注意：負(fù)載電流不能超過1A，重復(fù)上述內(nèi)容4。6實(shí)驗(yàn)完成后，斷開主電路電源，撤除所有導(dǎo)線。四考前須知1“主電路電源2的實(shí)驗(yàn)輸出電壓為15V，輸出電

29、流為1A，當(dāng)改變負(fù)載電路時(shí)，注意R值不可過小，否那么電流太大，有可能燒毀電源內(nèi)部的熔斷絲。2實(shí)驗(yàn)過程當(dāng)中先加控制信號(hào)，后加“主電路電源2。3做升壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，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“主電路電源2 內(nèi)部的熔斷絲。五實(shí)驗(yàn)報(bào)告1分析PWM波形發(fā)生的原理2記錄在某一占空比D下，降壓斬波電路中，MOSFET的柵源電壓波形，輸出電壓u0波形，輸出電流i0的波形，并繪制降壓斬波電路的Ui/Uo-D曲線，與理論分析結(jié)果進(jìn)行比擬，并討論產(chǎn)生差異的原因。實(shí)驗(yàn)四 單相交直交變頻電路的性能研究一實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜蜗嘟恢苯蛔冾l電路的組成，重點(diǎn)熟悉其中的單相橋式PWM逆變電

30、路中元器件的作用，工作原理，對單相交直交變頻電路在電阻負(fù)載、電阻電感負(fù)載時(shí)的工作情況及其波形作全面分析，并研究工作頻率對電路工作波形的影響。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1測量SPWM波形產(chǎn)生過程中的各點(diǎn)波形。2觀察變頻電路輸出在不同的負(fù)載下的波形。三實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1電力電子及電氣傳動(dòng)主控制屏。2MCL-16組件。3電阻、電感元件(MEL-03、700mH電感)。4雙蹤示波器。5萬用表。四實(shí)驗(yàn)原理單相交直交變頻電路的主電路如圖513所示。本實(shí)驗(yàn)中主電路中間直流電壓ud由交流電整流而得，而逆變局部別采用單相橋式PWM逆變電路。逆變電路中功率器件采用600V8A的IGBT單管含反向二極管，型號(hào)為ITH08C06，IGBT的驅(qū)動(dòng)電路采用美國國際整流器公司生產(chǎn)的大規(guī)模MOSFET和IGBT專用驅(qū)動(dòng)集成電路1R2110，控制電路如圖512所示，以單片集成函數(shù)發(fā)生器ICL8038為核心組成，生成兩路PWM信號(hào)，分別用于控制VT1、VT4和VT2、VT3兩對IGBT。ICL8038僅需很小的外部元件就