電力電子技術(shù)實驗報告

1、實驗一三相半波可控整流電路實驗一、實驗?zāi)康牧私馊喟氩煽卣麟娐返墓ぷ髟?，研究可控整流電路在電阻?fù)載和電阻電 感性負(fù)載時的工作情況。二、實驗所需掛件及附件三. 實驗線路圖圖3.1三相半波可控整流電路實驗原理圖四. 實驗內(nèi)容(1) 研究三相半波可控整流電路帶電阻性負(fù)載。(2) 研究三相半波可控整流電路帶電阻電感性負(fù)載。五、思考題(1) 如何確定三相觸發(fā)脈沖的相序，主電路輸出的三相相序能任意改變嗎？答：三相觸發(fā)脈沖應(yīng)該與電源電壓同步，每相相差120 ；主電路輸出的三相相 序不能任意改變。三相觸發(fā)脈沖的相序和觸發(fā)脈沖的電路及主電源變壓器時鐘(鐘點數(shù))有關(guān)(2) 応扁所用晶閘管的定額，如何確定整流

2、電路的最大輸出電流？ 答：晶閘管的額定工作電流可作為整流電路的最大輸出電流。六.實驗結(jié)果(1)三相半波可控整流電路帶電阻性負(fù)載按圖3-10接線，將電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，DJK06上的“給 定”從零開始，慢慢增加移相電壓，使a能從30到170范H內(nèi)調(diào)節(jié)，用示波器觀察并紀(jì) 錄0=30、60、90、120、150時整流輸出電壓Ud和晶閘管兩端電壓 UVT的波形，并紀(jì)錄相應(yīng)的電源電壓U及U的數(shù)值于下表中.1. 10 （記錄 0. 38 2. 06 1. 49 1. 82 Ud 值）0. 06 Ud/U2 0. 08 0. 02 0. 13 0. 0913. 19 19. 25 6.

3、55 1.77Ud （計算）U=值訃算公式：U=1.17Ucosa(030 ) 2d0.675Ul+cos(a+n/6)(30150 ) 2d(2)三相半波整流帶電阻電感性負(fù)載將DJK02上700mH的電抗器與負(fù)載電阻R吊聯(lián)后接入主電路，觀察不同移相角 a時U、J的輸出波形，并記錄相應(yīng)的電源電壓U及U、I值，畫出a =90時 的U及I波形圖。0, 53 0.24 Ud （記錄 0.52 0. 670值）0.03 0.01 Ud/U2 0.03 0. 046. 07 12. 17IS. 6值)算計Ud(七.實驗報告的波形UVTUd和晶閘管兩端電壓1)整流輸出電壓(2)繪出當(dāng)a =90時,整流電路

4、供電給電阻性負(fù)載、電阻電感性負(fù)載時的U及I的波.形，并進(jìn)行分析討論。a =30o時Ud的波形=30o時Uvt的波形=60o時Ud的波形=60o時Uvt的波形=90o時Ud的波形=90o時Uvt的波形=120o時Ud的波形=120o時Uvt的波形=150o時Ud的波形=150o時Uvt的波形=90o時Ud的波形 實驗總結(jié)：第一次去實驗的時候，并沒有完成第一個實驗，只是熟悉了實驗儀器，加上沒有 對實驗內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，所以沒有完成實驗內(nèi)容。第二次去實驗的時候才開始做第 一個實驗，6必須弄清示波器每一格的分度值。=170 a在實驗中遇到了許多 問題，尤其是在使還有整流電路與三相電源連接時，一定要注意相序

5、，必須對應(yīng)。實驗二三相橋式半控整流電路實驗一、實驗?zāi)康?1) 了解三相橋式半控整流電路的工作原理及輸出電壓，電流波形。(2) 了解晶閘管在帶電阻性及電阻電感性負(fù)載，在不同控制角a下的工作悄況。實驗總結(jié)：這次實驗和第一次實驗內(nèi)容相似，開始出發(fā)電路的調(diào)試是一樣的，不同的是這次 實驗的觸發(fā)角等于1500.實驗三三相半波有源逆變電路實驗一、實驗?zāi)康难芯咳喟氩ㄓ性茨孀冸娐返墓ぷ?，驗證可控整流電路在有源逆變時的工作條件, 并比較與整流工作時的區(qū)別。二. 實驗所需掛件及附件三、實驗線路圖3. 3三相半波有源逆變電路實驗原理圖四. 實驗內(nèi)容三相半波整流電路在整流狀態(tài)工作下帶電阻電感性負(fù)載的研究。五、思考題(

6、1)(2)答：輸出電圧Ud波形將全為0,其平均值為0,移相范圍為0。120。在不同工作狀態(tài)時可控整流電路的工作波形。可控整流電路在B=60和B =90時輸出電壓有何差異？B=90時，Ud波形每60中有30為0,直到a繼續(xù)增大至120 .整流六、實驗結(jié)果DJK02和DJK02-1 的“觸發(fā)電路”調(diào)試(2)三相半波整流及有源逆變電路 按圖3. 3接線，將負(fù)載電阻放在最大阻值處，使輸出給定調(diào)到零。 按下“啟動”按鈕，此時三相半波處于逆變狀態(tài)，0=150 ,用示波器觀察 電路輸出電壓Ud波形，緩慢調(diào)節(jié)給定電位器，升高輸出給定電壓。觀察電壓表 的指示，其值。，繼續(xù)升面給定電壓，輸出=90山負(fù)的電壓值向零

7、黑近，當(dāng)?shù)搅?電壓的時候，也就是a.電壓山零向正的電壓升高，進(jìn)入整流區(qū)。在這過程中記錄0=30、60、90、 120、150時的電壓值以及波形。 120 90 a 3015060U1 0 0 29. 8 29. 9 27.0-30. 40 30.40 0 17.55 -17. 35 計 U1 （算）值七、實驗報告(1) 畫出實驗所得的各特性曲線與波形圖。(2) 對可控整流電路在整流狀態(tài)與逆變狀態(tài)的工作特點作比較。 a aaa306090120 o a =150實驗總結(jié)s我覺得這次實驗是比較難的，雖然觸發(fā)電路的調(diào)試和以前一樣，但后邊三相半波 整流及有源逆變比較難，在實驗接線過程中，注童三相心式變

8、圧器高壓側(cè)和中壓 側(cè)的中線不能接在一起。要認(rèn)真觀看實驗指導(dǎo)書后邊的注意事項9可以減少很多 錯誤的發(fā)生。實驗四 單相斬控式交流調(diào)壓電路實驗一、實驗?zāi)康?1) 熟悉斬控式交流調(diào)壓電路的工作原理。(2) 了解斬控式交流調(diào)壓控制集成芯片的使用方法與輸出波形。二、實驗所需掛件及附件三、實驗線路及原理斬控式交流調(diào)圧主電路原理如圖3.4所示。圖3. 4斬控式交流調(diào)壓主電路原理圖 一般采用全控型器件作為開關(guān)器件，其基本原理和直流斬波電路類似，只是直流 斬波電路的輸入是直流電圧，而斬控武交流調(diào)壓電路輸入的是正弦交流電壓。在 交流電源ui的正半周，用VI進(jìn)行斬波控制，用V3給負(fù)載電流提供續(xù)流通道; 在ui的負(fù)半周

9、，用V2進(jìn)行斬波控制，用V4給負(fù)載電流提供續(xù)流通道。設(shè)斬波 器件VI. V2的導(dǎo)通時間為tom開關(guān)周期為T,則導(dǎo)通比為a =ton/T.和直流斬 波電路一樣，通過對a的調(diào)節(jié)可以調(diào)節(jié)輸出電壓U。圖3.5給出了電阻負(fù)載 時負(fù)載電壓U0和電源電流11(也就是負(fù)載電源)的波形?？梢钥闯鲭娫措娏鞯幕?波分量是與電源電壓同相位的。即位移因數(shù)為1。電源電流不含低次諧波，只含 和開關(guān)周期T有關(guān)的髙次諧波，這些高次諧波用很小的濾波器即可濾除，這時電 路的功率因數(shù)接近于1。圖3. 5電阻負(fù)載斬控式交流調(diào)壓電路波形 斬控式交流調(diào)壓控制電路方框圖如圖3. 6所示，PWM占空比產(chǎn)生電路使用美國 Silicon Gene

10、ral公司生產(chǎn)的專門PWM集成芯片SG3525,其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及各引 腳功能査閱相關(guān)資料。在交流電源U的正半周，VI進(jìn)行斬波控制，用V3給負(fù)載電流提供續(xù)流通道，V4 關(guān)斷；.在U的負(fù)半周，V2進(jìn)行斬波控制，V3關(guān)斷，用V4給負(fù)載電流提供續(xù)流 通道。控制信號與主，電路的電源必須保持同步。.圖3. 6斬控式交流調(diào)壓控制電路方框圖四.實驗內(nèi)容五.思考題比較斬控式交流調(diào)壓電路與相控交流調(diào)壓電路的調(diào)壓原理、特征及其功率因控制電路波形觀察。交流調(diào)壓性能測試。(1) 數(shù)？ 答：斬控式交流調(diào)壓電路的基本原理和直流斬波電路有類似之處，只是輸入的正 玄交流電壓。用VI、V2進(jìn)行斬波控制，V3、V4給負(fù)載電流提供續(xù)

11、流通道?？赏?過改變導(dǎo)通比調(diào)節(jié)輸出電壓，當(dāng)濾除髙次諧波時，電路的功率因數(shù)接近1。相控 式交流調(diào)壓電路通過改變觸發(fā)延遲角就可實現(xiàn)對輸出電壓的控制，隨著觸發(fā)延遲 角的增大，U。逐漸減小。直到觸發(fā)延遲角等于180 , Uo=0.此外，觸發(fā)延遲角 等于0時。功率因數(shù)等于1,隨著觸發(fā)延遲角的增大，輸入電流滯后于電壓且發(fā) 生畸變，功率因數(shù)也逐漸降低。(2) 采用何種方式可提高斬控式交流調(diào)壓電路輸出電壓的穩(wěn)定度？答：在輸出端串聯(lián)一個小的平波電抗器，可以起到穩(wěn)定輸出電壓的作用。(3) 對斬控式交流調(diào)壓電路的輸出電壓波形作諧波分析？答：電源電流中不含低次諧波，只含和開關(guān)周期T有關(guān)的高次諧波，這些高 次諧波用很小

12、的濾波器即可濾除，這時電路功率因數(shù)接近1.六、實驗結(jié)果山于主電路的電源必須與控制信號保持同步，因此主電路的電源不需要外部接入。 但是為了能同時觀察兩路控制信號之間的相位關(guān)系，主電路的開關(guān)K是審接在 電源開關(guān)之后的。在觀察控制信號時將開關(guān)打在斷狀態(tài)。(1) 控制電路波形觀察 斷開開關(guān)K,使主電路不得電，接通電源開關(guān)，用雙蹤示波器觀察控制電路 的波形，并記錄參數(shù)。 測量控制信號VI與V4、V2與V3之間的死區(qū)時間。(2) 交流調(diào)壓性能測試 接入電阻負(fù)載(220V/25W的白熾燈)，接通開關(guān)K,調(diào)節(jié)PWM占空比調(diào)節(jié)電 位器，改變導(dǎo)通比a,(即改變Ur值)使負(fù)載電壓山小增大，記錄輸出電壓的 波形，并測

13、量輸出電壓。VrW L 33 L55 L 57 1.53 L62 LS0 L93 2,00 1 5575-8 3L0 31.7 17,4 33,2 53.2 5L 5 Vo(V) 29.6 30.0接入電阻、電感性負(fù)載，(即與口熾燈審接一個電感作為負(fù)載)重復(fù)上述實驗 步驟。1 53 LS5 105 L5 L 63 1 35 L75 L90 2,20 UrW36.712.730.549.769.1Vo(VT1.S36,262.8七、析。電阻負(fù)載：Ur=l. 53Ur=l. 57Ur=l 58Ur=l. 551.62Ur=l. 80Ur=Ur=l. 93Ur=2 00阻感負(fù)載：Ur=l 63Ur=L 90Ur=l 35Ur=l. 75.Ur=2. 05Ur=l. 5Ur=2.20實驗扌艮告在方格紙上畫出控制信號與不同負(fù)載下的輸出電壓波形并分Ur=2. 35實驗總結(jié):這次實驗是四個實驗中最簡單的一個,只需要根據(jù)直言指導(dǎo)書的步驟來,就可以完成這次實驗