電力電子實驗

1、實驗一 晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷條件實驗二 單相橋式半控整流 實驗三 單相交流調(diào)壓電路研究 實驗四 IGBT斬波電路研究實驗五 GTR單相并聯(lián)逆變研究 實驗六 鋸齒波同步觸發(fā)電路研究 實驗?zāi)康?1驗證晶閘管的導(dǎo)通條件。 2掌握晶閘管的關(guān)斷方法。實驗電路圖1 晶閘管導(dǎo)通條件實驗電路 圖2 晶閘管關(guān)斷方法實驗電路 實驗設(shè)備1導(dǎo)通關(guān)斷實驗板 ； 230V直流穩(wěn)壓電源；35V穩(wěn)壓電源(DC4) ； 4TX-LN實驗臺；實驗內(nèi)容和步驟 1、晶閘管的導(dǎo)通條件 1）陽極加正向15V電壓，先門極開路，觀察晶閘管是否導(dǎo)通（燈泡是否亮）。再門極加+5V電壓，觀察晶閘管是否導(dǎo)通。2）陽極、門極都加正向電壓使晶閘管導(dǎo)通后去

2、掉門極+5V電壓，看晶閘管是否關(guān)斷（燈是否滅掉）。再加-5V反向門極電壓，看燈泡是否繼續(xù)亮。3）陽極加反向15V電壓，門極開路、加+5V或-5V電壓，觀察晶閘管是否導(dǎo)通。1PR1PR2、晶閘管的關(guān)斷條件實驗1）接通15V電源電壓，再加5V控制極電壓使晶閘管導(dǎo)通，接著就去掉5V控制極電壓。2）關(guān)閉15V電源電壓一下后再接通，觀察燈是否繼續(xù)亮。3）1、2端接上10電容，燈亮后，去掉5V電壓，然后閉合S1，再閉合S2，觀察燈是否繼續(xù)亮。1PR1PR4）去掉10電容，換上0.22，重做上面實驗，結(jié)果如何？5）把晶閘管導(dǎo)通后，去掉門極電壓，然后閉合S3，再斷開S3，觀察燈是否熄滅。6）電路中串入可變電阻

3、R，晶閘管導(dǎo)通后，逐漸增大電阻R，當(dāng)電流表讀數(shù)由某值突然降到零時，該值為晶閘管的維持電流，此時再增大陽極電壓，燈泡已不再亮，說明晶閘管已關(guān)斷。1PR1PR思考與討論1說明控制極的作用及導(dǎo)通條件。2說明電容的作用？電容過小時會出現(xiàn)什么問題？為什么？電容是否越大越好？為什么？實驗?zāi)康?熟悉單結(jié)管觸發(fā)電路的工作原理及電路 中各元件作用。2對電阻負載的工作情況及波形作分析。3掌握雙蹤示波器的使用方法。實驗電路圖 圖1 實驗電路圖實驗設(shè)備1TX-LN實驗臺； 2隔離變壓器；3燈泡負載； 4單結(jié)管觸發(fā)電路；5晶閘管主電路； 6二極管主電路；7直流電流電壓表；8示波器實驗內(nèi)容和步驟1實驗準備（1）熟悉實驗裝

4、置，找出單結(jié)管觸發(fā)電路，所使用的晶閘管、整流二極管的位置。（2）找出所需要接線的端子。找出測試點與測量插孔之間的對應(yīng)關(guān)系。2觸發(fā)電路測試（1）先不接主電路連線先不接主電路連線，只觸發(fā)電路接通電源。用示波器觀察觸發(fā)電路中所標各點波形。A點：整流輸出波形；B點：削波后的波形；C點：鋸齒波波形；D點：單結(jié)管輸出波形。（2）調(diào)節(jié)移相電位器Rp，觀察C點和D點的波形變化和移動情況。（3）估計觸發(fā)電路的移相范圍。1PR1PR3電阻負載研究（1）單結(jié)管電路測試正常后，連接主電路。（2）主電路接好后先讓老師檢查后再接通電源，用示波器觀察ud：負載兩端電壓波形；uT：晶閘管兩端電壓波形；uD：二極管兩端電壓波形

5、。（3）調(diào)節(jié)移相電位器Rp，用示波器觀察不同角時ud波形，測量不同角時ud的數(shù)值記入表中1PR1PR實驗注意事項 雙蹤示波器有兩個探頭，可同時測量兩路信號，但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連，所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點上，否則這兩點會通過示波不同電位的兩個點上，否則這兩點會通過示波器的外殼發(fā)生電氣短路。器的外殼發(fā)生電氣短路。為此，為了保證測量的順利進行，一般同時觀測兩個信號時，必須在被測電路上找到這兩個信號的公共點，將其中一個探頭的地線接于此處（另一個探頭的地線可懸空不接），探頭各接至被測信號，只有這樣才能在示波器上同時觀

6、測到兩個信號，而不發(fā)生意外。 思考與討論 將測量值與理論計算值比較，分析誤差原因。 實驗?zāi)康?1通過觀察負載的輸出電壓波形，加深 對雙向晶閘管交流調(diào)壓工作原理的理解。 2熟悉KCO5晶閘管移相觸發(fā)器的原理及應(yīng)用。實驗電路圖 KCO5內(nèi)部電路 波形簡圖 實驗設(shè)備1TX-LN實驗臺； 2雙蹤示波3KCO5實驗板； 4KS晶閘管板； 5TC1同步變壓器； 6直流電流電壓表；7交流電流電壓表； 8DC2電源板；9隔離變壓器 實驗內(nèi)容和步驟1觸發(fā)電路測試，按圖接好導(dǎo)線，閉合開關(guān)，接通30V同步電壓和直流電源，觀察A-E點波形并記錄。 2觸發(fā)電路工作正常后，接上燈泡負載，用示波器觀察負載Ud波形 實驗注意

7、事項1示波器用雙探頭時應(yīng)共地連接，示波器探頭放到10檔。2 觀察A點波形時，應(yīng)將Y軸耦合方式開關(guān)置于“AC”位置，BE點置“DC”。思考與討論1交流調(diào)壓電路一般用在哪些場合？舉例說明。2雙向晶閘管與兩個單向晶閘管反并聯(lián)的不同點？控制方式有什么不同？該實驗為綜合性實驗，實驗內(nèi)容涉及電力電子技術(shù)斬波部分和電機拖動直流電機電壓與轉(zhuǎn)速關(guān)系等知識點。實驗?zāi)康?1掌握斬波電路的工作原理。 2熟悉IGBT器件的應(yīng)用。 3熟悉W494集成脈寬調(diào)制器電路。 4了解斬波電路的調(diào)試步驟和方法。 5了解斬波電路的應(yīng)用。實驗電路圖W494內(nèi)部功能框圖 實驗設(shè)備 1TX-LN實驗臺； 2燈板； 3雙蹤示波器； 4斬波電路

8、板；5隔離變壓器； 6直流電動機；7轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩測量儀; 8直流電壓電流表 實驗內(nèi)容和步驟1控制電路測試（1）對照電路圖熟悉電路接線，在實驗裝置中找出主電路和控制電路插板的位置，熟悉電路接線，找出IGBT和W494等主要元件。（2）先把電位器調(diào)到零位，再接通電源，用示波器觀察觀察A點波形并記錄（應(yīng)為鋸齒波），調(diào)節(jié)電位器，觀察B點應(yīng)有脈寬可調(diào)的脈沖輸出。（3）調(diào)節(jié)使輸出脈沖寬度為零。正向旋轉(zhuǎn)使控制電壓由零上升，用示波器觀察脈沖應(yīng)逐漸變寬，這樣說明控制電路工作正常，記錄A點波形及占空比為50%時B點波形。1PR1PR2燈泡負載 （1）斷開電源，把電位器調(diào)到零位，使輸出脈沖寬度為零。斷開電源，接上燈泡負

9、載（并聯(lián)四只燈）。（2）接通電源，觀察負載上的U波形并記錄（占空比50%和100%）。（3）關(guān)掉三個燈，重作上述實驗。1PR1PR2負載實驗（1）斷開電源，把電位器調(diào)到零位，使輸出脈沖寬度為零。斷開電源，接上燈泡負載（并聯(lián)四只燈）。（2）接通電源，觀察負載上的U波形并記錄（占空比50%和100%）。（3）關(guān)掉三個燈，重作上述實驗。（4）拆去燈泡負載，接上直流電機負載，調(diào)節(jié)占空比并記錄。1PR1PRv實驗注意事項思考與討論 1比較兩種燈泡負載時的波形有什么不同？為什么？ 2占空比為100%時波形是否平直？為什么？實驗?zāi)康?熟悉由GTR組成的單相并聯(lián)逆變電路及工作原理，了解各元件的作用。2觀察控制

10、電路及負載波形，研究改善負載波形的方法。實驗電路圖 實驗設(shè)備1TX-LN實驗臺；2雙蹤示波器；3GTR板；4燈板實驗內(nèi)容和步驟1按電路圖連接好導(dǎo)線，接通總電源前先檢查開關(guān)S處于斷開位置（向下）。2接通+5V和+15V電源，觀察A點波形，調(diào)節(jié)Rp看555集成輸出頻率是否連續(xù)可調(diào)。3觀察B、C點波形，頻率應(yīng)為A點的一半，且B、C兩點波形應(yīng)反相。4觀察D、E兩點波形，頻率同B點和C點，但幅值要高很多。5控制電路正常后接通主電路，閉合S（向上），觀察逆變器輸出波形，調(diào)節(jié)Rp ，輸出頻率應(yīng)連續(xù)可調(diào)。此時說明逆變電路工作正常。6將15V電源直接接入變壓器中心頭。7讀取該電路的頻率范圍。8記錄時的波形。1PR1PR實驗注意事項1示波器用雙探頭時應(yīng)共地連接，示波器探頭放到10檔。 2為了安全，調(diào)試時應(yīng)串入R,否則調(diào)試中一旦出現(xiàn)逆變失敗，就會因電流過大而損壞設(shè)備。思考與討論1逆變電路有哪些應(yīng)用？舉例說明2提出改善輸出電壓波形的理想方案。實驗?zāi)康?加深理解鋸齒波同步觸發(fā)電路的工作原理。2明白各主要點的波形與電路參數(shù)的關(guān)系。3掌握鋸齒波同步觸發(fā)電路的測量方法與調(diào)試方法。實驗電路圖 實驗設(shè)備1TX-LN實驗臺； 2雙蹤示波器；3鋸齒波觸發(fā)板； 4同步變壓器TC1；5給定板； 6KS雙向晶閘管；7 穩(wěn)壓電