《電力電子技術(shù)》實驗指導(dǎo)書

1、試驗三 單相半波可控整流電路試驗一、試驗?zāi)康?1)把握單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和方法。(2)把握單相半波可控整流電路在電阻負載及電阻電感性負載時的工作。(3)了解續(xù)流二極管的作用。二、試驗所需掛件及附件序號型 號備 注1DJK01 電源把握屏該把握屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等幾個模塊。2DJK02 三相變流橋路該掛件包含“晶閘管”，以及“電感”等幾個模塊。3DJK03 晶閘管觸發(fā)電路試驗該掛件包含“單結(jié)晶體管觸發(fā)電路”模塊。4DJK06 給定負載及吸取電路該掛件包含“二極管”以及“開關(guān)”等幾個模塊。 5DK04滑線變阻器串聯(lián)形式：0.65A，2k并聯(lián)形式：1.3A，5006雙蹤示

2、波器自備7萬用表自備三、試驗線路及原理單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理及線路圖已在1-3節(jié)中作過介紹。將DJK03掛件上的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的輸出端“G”和“K”接到DJK02掛件面板上的反橋中的任意一個晶閘管的門極和陰極，并將相應(yīng)的觸發(fā)脈沖的鈕子開關(guān)關(guān)閉（防止誤觸發(fā)），圖中的R負載用DK04滑線變阻器接成并聯(lián)形式。二極管VD1和開關(guān)S1均在DJK06掛件上，電感Ld在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH三檔可供選擇，本試驗中選用700mH。直流電壓表及直流電流表從DJK02掛件上得到。 圖3-3 單相半波可控整流電路四、試驗內(nèi)容(1)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試。(2)單結(jié)晶體管觸

3、發(fā)電路各點電壓波形的觀看并記錄。(3)單相半波整流電路帶電阻性負載時Ud/U2= f()特性的測定。(4)單相半波整流電路帶電阻電感性負載時續(xù)流二極管作用的觀看。五、預(yù)習(xí)要求(1)閱讀電力電子技術(shù)教材中有關(guān)單結(jié)晶體管的內(nèi)容，弄清單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理。(2)復(fù)習(xí)單相半波可控整流電路的有關(guān)內(nèi)容，把握單相半波可控整流電路接電阻性負載和電阻電感性負載時的工作波形。(3)把握單相半波可控整流電路接不同負載時Ud、Id的計算方法。六、思考題(1)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的振蕩頻率與電路中電容C1的數(shù)值有什么關(guān)系? (2)單相半波可控整流電路接電感性負載時會消滅什么現(xiàn)象?如何解決?七、試驗方法(1)單結(jié)晶

4、體管觸發(fā)電路的調(diào)試將DJK01電源把握屏的電源選擇開關(guān)打到“直流調(diào)速”側(cè)，使輸出線電壓為200V，用兩根導(dǎo)線將200V溝通電壓接到DJK03的“外接220V”端，按下“啟動”按鈕，打開DJK03電源開關(guān)，用雙蹤示波器觀看單結(jié)晶體管觸發(fā)電路中整流輸出的梯形波電壓、鋸齒波電壓及單結(jié)晶體管觸發(fā)電路輸出電壓等波形。調(diào)整移相電位器RP1，觀看鋸齒波的周期變化及輸出脈沖波形的移相范圍能否在30°170°范圍內(nèi)移動?(2)單相半波可控整流電路接電阻性負載觸發(fā)電路調(diào)試正常后，按圖3-3電路圖接線。將滑線變阻器調(diào)在最大阻值位置，按下“啟動”按鈕，用示波器觀看負載電壓Ud、晶閘管VT兩端電壓U

5、VT的波形，調(diào)整電位器RP1，觀看 =30°、60°、90°、120°、150°時Ud、UVT的波形，并測量直流輸出電壓Ud和電源電壓U2，記錄于下表中。30°60°90°120°150°U2Ud（記錄值）Ud/U2Ud（計算值）Ud=0.45U2(1+cos)/2(3)單相半波可控整流電路接電阻電感性負載將負載電阻R改成電阻電感性負載（由滑線電阻器與平波電抗器Ld串聯(lián)而成）。暫不接續(xù)流二極管VD1，在不同阻抗角阻抗角 =tg-1(L/R)，保持電感量不變，轉(zhuǎn)變R的電阻值,留意電流不要超過1A狀

6、況下，觀看并記錄 =30°、60°、90°、120°時的直流輸出電壓值Ud及UVT的波形。30°60°90°120°150°U2Ud(記錄值）Ud/U2Ud（計算值）接入續(xù)流二極管VD1，重復(fù)上述試驗，觀看續(xù)流二極管的作用,以及UVD1波形的變化。30°60°90°120°150°U2Ud（記錄值）Ud/U2Ud（計算值） 計算公式: Ud = 0.45U2(l十cos)/2八、試驗報告(1)畫出=90°時，電阻性負載和電阻電感性負載的Ud、UV

7、T波形。(2)畫出電阻性負載時Ud/U2=f()的試驗曲線，并與計算值Ud的對應(yīng)曲線相比較。(3)分析試驗中消滅的現(xiàn)象，寫出體會。 九、留意事項(1) 參照試驗一的留意事項。(2)在本試驗中觸發(fā)電路選用的是單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，同樣也可以用鋸齒波同步移相觸發(fā)電路來完成試驗。 (3)在試驗中，觸發(fā)脈沖是從外部接入DJKO2面板上晶閘管的門極和陰極，此時,應(yīng)將所用晶閘管對應(yīng)的正橋觸發(fā)脈沖或反橋觸發(fā)脈沖的開關(guān)撥向“斷”的位置，并將Ulf及Ulr懸空，避開誤觸發(fā)。(4)為避開晶閘管意外損壞，試驗時要留意以下幾點：在主電路未接通時，首先要調(diào)試觸發(fā)電路，只有觸發(fā)電路工作正常后，才可以接通主電路。在接通主電路

8、前，必需先將把握電壓Uct調(diào)到零，且將負載電阻調(diào)到最大阻值處；接通主電路后，才可漸漸加大把握電壓Uct，避開過流。要選擇合適的負載電阻和電感，避開過流。在無法確定的狀況下，應(yīng)盡可能選用大的電阻值。 由于晶閘管具有肯定的維持電流，故要使晶閘管牢靠工作，其通過的電流不能太小，否則會造成晶閘管時斷時續(xù)，在本試驗裝置中，要保證晶閘管正常工作，負載電流必需大于50mA以上。(5)在試驗中要留意同步電壓與觸發(fā)相位的關(guān)系，例如在單結(jié)晶體管觸發(fā)電路中，觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的位置是在同步電壓的上半周，而在鋸齒波觸發(fā)電路中，觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的位置是在同步電壓的下半周，所以在主電路接線時應(yīng)充分考慮到這個問題，否則試驗就無法順當

9、完成。(6) 使用電抗器時要留意其通過的電流不要超過1A。試驗五三相橋式半控整流電路試驗一、試驗?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載，在不同把握角下的工作狀況。二、試驗所需掛件及附件序號型 號備 注1DJK01 電源把握屏該把握屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等幾個模塊。2DJK02 三相變流橋路該掛件包含“觸發(fā)電路”,“正橋功放”，“三相全控整流”等幾個模塊。3DJK06 給定負載及吸取電路該掛件包含“二極管”以及“開關(guān)”等模塊。4DK04 滑線變阻器串聯(lián)形式：0.65A，2k并聯(lián)形式：1.3A，5005雙蹤示波器自

10、備6萬用表自備三、試驗線路及原理在中等容量的整流裝置或要求不行逆的電力拖動中，可接受比三相全控橋式整流電路更簡潔、經(jīng)濟的三相橋式半控整流電路。它由共陰極接法的三相半波可控整流電路與共陽極接法的三相半波不行控整流電路串聯(lián)而成，因此這種電路兼有可控與不行控兩者的特性。共陽極組三個整流二極管總是在自然換流點換流，使電流換到比陰級電位更低的一相，而共陰極組三個晶閘管則要在觸發(fā)后才能換到陽極電位高的一個。輸出整流電壓Ud的波形是三組整流電壓波形之和，轉(zhuǎn)變共陰極組晶閘管的把握角，可獲得02.34U2的直流可調(diào)電壓。具體線路可參見圖39。其中三個晶閘管在DJK02面板上，二極管和給定在DJK06掛箱上，直流

11、電壓電流表以及電感Ld從DJK02上獲得，電阻R用滑線變阻器，接成并聯(lián)形式。圖3-9 三相橋式半控整流電路試驗原理圖四、試驗內(nèi)容(1)三相橋式半控整流供電給電阻負載。(2)三相橋式半控整流供電給電阻電感性負載。(3)三相橋式半控整流供電給反電勢負載。（選做）(4)觀看平波電抗器的作用。（選做）五、思考題(1)為什么說可控整流電路供電給電動機負載與供電給電阻性負載在工作上有很大差別?(2)試驗電路在電阻性負載工作時能否突加一階躍把握電壓？在電動機負載工作時呢？為什么？六、試驗方法(1)DJK02上“觸發(fā)電路”的調(diào)試打開DJK01總電源開關(guān)，操作“電源把握屏”上的“三相電網(wǎng)電壓指示”開關(guān)，觀看輸入

12、的三相電網(wǎng)電壓是否平衡。 將DJK01“電源把握屏”上“調(diào)速電源選擇開關(guān)”撥至“直流調(diào)速”側(cè)。打開DJK02電源開關(guān)，撥動 “觸發(fā)脈沖指示”鈕子開關(guān)，使 “窄”發(fā)光管亮。觀看A、B、C三相的鋸齒波，并調(diào)整A、B、C三相鋸齒波斜率調(diào)整電位器（在各觀測孔左側(cè)），使三相鋸齒波斜率盡可能全都。將DJK06上的“給定”輸出Ug直接與DJK02上的移相把握電壓Uct相連，將給定開關(guān)S2撥到接地位置（即Uct=0時），調(diào)整DJK02上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀看A相鋸齒波和“雙脈沖觀看孔” VT1的輸出波形，使=150°。適當增加給定Ug的正電壓輸出，觀測DJK02上“觸發(fā)脈沖觀看孔”的波形

13、，此時應(yīng)觀測到雙窄脈沖。將DJK02面板上的Ulf端接地，將“正橋觸發(fā)脈沖”的六個開關(guān)撥至“通”，觀看正橋VT1VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常。(2)三相半控橋式整流電路供電給電阻負載時的特性測試。按圖接線，將給定輸出調(diào)到零，負載電阻放在最大阻值位置，按下“啟動”按鈕，緩慢調(diào)整給定，觀看在30o、60o、90o、120o等不同移相范圍內(nèi)，整流電路的輸出電壓Ud,輸出電流Id以及晶閘管端電壓UVT的波形，并加以記錄。(3)三相半控橋式整流電路帶電阻電感性負載。將電抗700mH的Ld接入重復(fù)（1）步驟。(4)帶反電勢負載（選做）要完成此試驗還應(yīng)加一只直流電動機。斷開主電路，將負載改為直