杭電電力電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：姓 名：指導(dǎo)老師：余善恩、孫偉華實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：?jiǎn)蜗嘟涣髡{(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)全橋DC/DC變渙電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)九交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 加深理解單相交流調(diào)壓電路的工作原理；2. 加深理解交流調(diào)壓感性負(fù)載時(shí)對(duì)移相范圍要求。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 單相交流調(diào)壓器帶電阻性負(fù)載；2. 單相交流調(diào)壓器帶電阻 一電感性負(fù)載。三、實(shí)驗(yàn)線路及原理本實(shí)驗(yàn)采用了鋸齒波移相觸發(fā)器。該觸發(fā)器適用于雙向晶閘管或兩只反并聯(lián)晶閘 管電路的交流相位控制，具有控制方式簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。只反向晶閘管組成，見(jiàn)圖晶閘管交流調(diào)壓器的主電路由兩9-1。VTOvt2 -1ux（b）電阻電感負(fù)載9-1四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1. 教學(xué)實(shí)驗(yàn)

2、臺(tái)主控制屏;2. NMCL 33B 組件；3. NMCL D3 組件；4. NMEL 36 組件；5. NMCL 18D 組件；6. 雙蹤示波器（自備）；7. 萬(wàn)用表（自備）。五、注意事項(xiàng)在電阻電感負(fù)載時(shí)，當(dāng)時(shí)，若脈沖寬度不夠會(huì)使負(fù)載電流出現(xiàn)直流分量， 損壞元件。為此主電路可通過(guò)變壓器降壓供電，這樣即可看到電流波形不對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象， 又不會(huì)損壞設(shè)備。六、實(shí)驗(yàn)方法1. 單相交流調(diào)壓器帶電阻性負(fù)載將NMCL 33B上的兩只晶閘管 VT1 , VT4反并聯(lián)而成交流電調(diào)壓器，將觸發(fā)器的輸出脈沖端 G1、K1，G3、K3分別接至主電路相應(yīng) VT1和VT4的門(mén)極和陰極。接上電阻性負(fù)載（可采用兩只900 Q電阻并

3、聯(lián)），并調(diào)節(jié)電阻負(fù)載至最大。NMCL 18D的給定電位器 RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使 Uct=0。調(diào)節(jié)鋸齒波同步移相觸 發(fā)電路偏移電壓電位器 RP2，使=150。三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底， 合上主電源，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓，使U uv=220V。 用示波器觀察負(fù)載電壓 u = f （t），晶閘管兩端電壓 UVT=f的波形，調(diào)節(jié)Uct，觀察 不同a角時(shí)各波形的變化，并記錄 a =60 90 120時(shí)的波形。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，欲改變阻抗角，只需改變電阻器的數(shù)值即可。2. 斷開(kāi)電源，接入電感 （L=700mH）。調(diào)節(jié)Uct，使二=45 。將三相調(diào)壓器逆時(shí)針調(diào)到底，合上主電源，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓，使Uuv =

4、220/。用雙蹤示波器同時(shí)觀察負(fù)載電壓u和負(fù)載電流i的波形。調(diào)節(jié)Uct調(diào)節(jié)電阻R的數(shù)值（由大至小），觀察在不同角時(shí)波形的變化情況。 記錄:-. ?二，：三種情況下負(fù)載兩端電壓u和流過(guò)負(fù)載的電流i的波形。也可使阻抗角:為一定值，調(diào)節(jié):觀察波形。注：調(diào)節(jié)電阻R時(shí)，需觀察負(fù)載電流，不可大于0.8A。七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1. 電阻負(fù)載，R=450 Qo表9-1電阻負(fù)載時(shí)的波形au0、uvt波形o60o90o120表9-2阻感負(fù)載時(shí)的波形負(fù)載情況U0、i0波形L=200mHRiL=200mHR2L=200mHR33. 阻感負(fù)載，R=450Q, L=200mH，導(dǎo)通角等于多少?答：導(dǎo)通腳為=arctan(?50:

5、 7.95450八、實(shí)驗(yàn)思考題1. 分析電阻電感負(fù)載時(shí)，導(dǎo)通角與負(fù)載阻抗角相應(yīng)關(guān)系的變化對(duì)調(diào)壓器工作的影響。答：電阻電感負(fù)載時(shí)，：大于時(shí)，調(diào)壓器能正常工作。：等于時(shí)，調(diào)壓器沒(méi)有調(diào)壓的作用，電壓不變。小于沒(méi)有作用，其穩(wěn)態(tài)工作情況和:-等于;：相同。2. 分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題。答：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，按照實(shí)驗(yàn)要求接入電感700mH，但此時(shí)出來(lái)的波形很奇怪，在老師建議下我們改成了 200mH。但是由于我們的實(shí)驗(yàn)臺(tái)一開(kāi)始沒(méi)有萬(wàn)用表， 在實(shí)驗(yàn)老師允許的情況下，我們沒(méi)有測(cè)量電阻的值。3. 電路原理圖見(jiàn)第1頁(yè)圖9-1。實(shí)驗(yàn)一全橋DC/DC變換電路實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握可逆直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)主電路的組成、原理及各主要單

6、元部件的工作原理;2. 熟悉直流PWM專(zhuān)用集成電路SG3525的組成、功能與工作原理；3. 熟悉H型PWM變換器的各種控制方式的原理與特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. PWM控制器SG3525性能測(cè)試；2. H型PWM變換器DC/DC主電路性能測(cè)試。三、實(shí)驗(yàn)線路及原理全橋DC/DC變換脈寬調(diào)速系統(tǒng)的原理框圖如圖 11-1所示。圖中可逆PWM變換器 主電路系采用MOSFET所構(gòu)成的H型結(jié)構(gòu)形式，UPW為脈寬調(diào)制器，DLD為邏輯延 時(shí)環(huán)節(jié)，GD為MOS管的柵極驅(qū)動(dòng)電路，F(xiàn)A為瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)流保護(hù)。全橋DC/DC變換脈寬調(diào)制器控制器 UPW采用美國(guó)硅通用公司(Silicon General) 的第二代產(chǎn)品SG352

7、5，這是一種性能優(yōu)良，功能全、通用性強(qiáng)的單片集成PWM控制器。由于它簡(jiǎn)單、可靠及使用方便靈活，大大簡(jiǎn)化了脈寬調(diào)制器的設(shè)計(jì)及調(diào)試， 故獲得廣泛使用。IIO主控 制 屏 輸 出1 $OL Ohi f FBAq隔離及驅(qū)動(dòng)外部給定模塊四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1. 教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏；2. NMCL 10A 組件；3. NMEL 03 組件；4. NMCL 18D 組件；5. 雙蹤示波器(自備)。五、實(shí)驗(yàn)方法及數(shù)據(jù)1. UPW模塊的SG3525性能測(cè)試(1) 用示波器觀察 UPW模塊的“ 1端的電壓波形。 記錄波形的周期 ,幅度25.6V。(2) 用示波器觀察 “2端的電壓波形，調(diào)節(jié) RP2電位器，使方波的占

8、空比為 50%。記錄波形的周期 54.12s,幅度19.6V。(3) 用導(dǎo)線將給定模塊 “G的“ 1” “UPW/的“3相連，分別調(diào)節(jié)正負(fù)給定，記錄“2” 端輸出波形的最大占空比和最小占空比。正給定時(shí)50% 100%，負(fù)給定時(shí) 0% 50%2. 控制電路的測(cè)試(1 )邏輯延時(shí)時(shí)間的測(cè)試。在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別將正、負(fù)給定均調(diào)到零，用示波器觀察dld ”的“1和“ 2端的輸出波形。記錄延時(shí)時(shí)長(zhǎng)750ns o(2 )同一橋臂上下管子驅(qū)動(dòng)信號(hào)列區(qū)時(shí)間測(cè)試。用示波器觀察隔離及驅(qū)動(dòng)模塊的G2E2及G4E40記錄延時(shí)時(shí)長(zhǎng)750ns o(3) DC/DC 波形觀察a. 將正、負(fù)給定均調(diào)到零，交流電壓開(kāi)關(guān)合

9、向AC200V，合上主控制屏電源 開(kāi)關(guān)；b. 調(diào)節(jié)正給定，觀察電阻負(fù)載上的波形；c. 調(diào)節(jié)給定值的大小，觀察占空比的大小的變化，并記錄Ud值表 11-1正給定(V)00.7451.462.075負(fù)給定(V)-2.326-1.363-0.6710占空比()20304050607080Ud (V)8751250-26-53-78(4)接 M03 直流電機(jī)(M03 參數(shù)：Un=220V , In=1.1A , nN =1600r/min , Pn=185W ;他勵(lì)，勵(lì)磁電壓 Uf =220V，勵(lì)磁電流If -0.080A),轉(zhuǎn)矩=0。a.將NMCL-18D正、負(fù)給定均調(diào)到零，按下主控屏總電源開(kāi)關(guān)的斷

10、開(kāi)”紅色按鈕，將PWM模塊的“6、“7接到M03直流電動(dòng)機(jī)，按下 閉合”綠色 按鈕，U uv=220V ；b .調(diào)節(jié)正/負(fù)給定，記錄電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。表 11-2占空比（%）35404550556065Ud (V)-80.80-57.35-28.42027.63-55.14-83.21正、反轉(zhuǎn)反反反正正正n(r/mi n)-522-365-1780174356534六、實(shí)驗(yàn)思考題1. 為了防止上、下橋臂的直通，有人把上、下橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)死區(qū)時(shí)間調(diào)得很大，這 樣做行不行，為什么？您認(rèn)為死區(qū)時(shí)間長(zhǎng)短由哪些參數(shù)決定？答：不行，死區(qū)長(zhǎng)會(huì)影響輸出波形失真，諧波成分增多，降低輸出效率。我認(rèn)為 死區(qū)時(shí)間長(zhǎng)短與功率管自身的開(kāi)通、關(guān)斷時(shí)間以及對(duì)輸出波形要求有關(guān)