#電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告答案

1、實(shí)驗(yàn)一 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由罾斫怃忼X波同步移相觸發(fā)電路的工作原理及各元件的作用。掌握鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的調(diào)試方法。、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件序號(hào)型號(hào)備注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個(gè)模塊。2DJK03-1 晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“鋸齒波同步移相觸發(fā)電路”等模塊。3雙蹤示波器自備三、實(shí)驗(yàn)線路及原理鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的原理圖如圖 1-11 所示。鋸齒波同步移相觸發(fā)電路由同步檢測(cè)、 鋸齒波形成、移相控制、脈沖形成、脈沖放大等環(huán)節(jié)組成，其工作原理可參見1-3 節(jié)和電力電子技術(shù)教材中的相關(guān)內(nèi)容。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的調(diào)試。鋸齒波同步移相

2、觸發(fā)電路各點(diǎn)波形的觀察和分析。五、預(yù)習(xí)要求閱讀本教材 1-3 節(jié)及電力電子技術(shù)教材中有關(guān)鋸齒波同步移相 觸發(fā)電路的內(nèi)容，弄清鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的工作原理。掌握鋸齒波同步移相觸發(fā)電路脈沖初始相位的調(diào)整方法。六、思考題(1) 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路有哪些特點(diǎn) ?(2) 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的移相范圍與哪些參數(shù)有關(guān) ?為什么鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的脈沖移相范圍比正弦波同步移相觸發(fā)電路的移相范圍 要大?七、實(shí)驗(yàn)方法(1) 將DJK01電源控制屏的電源選擇開關(guān)打到“直流調(diào)速”側(cè), 使輸出線電壓為 200V(不能打到“交流調(diào)速”側(cè)工作，因?yàn)?DJK03-1的正常工作電源電壓為 220V 10%，而“

3、交流調(diào)速”側(cè)輸出 的線電壓為 240V。如果輸入電壓超出其標(biāo)準(zhǔn)工作范圍， 掛件的使用壽命將減少， 甚至?xí)?dǎo)致掛件 的損壞。在“ DZSZ-1型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置” 上使用時(shí)， 通過操作控制屏左側(cè)的自藕調(diào)壓器， 將輸出的線電壓調(diào)到 220V左右，然后才能將電源接入掛件)，用兩根導(dǎo)線將200V交流電壓接到DJK03-1的“外接 220V”端，按下“啟動(dòng)”按鈕，打開 DJK03-1電源開關(guān)，這時(shí)掛件中所有的觸發(fā) 電路都開始工作，用雙蹤示波器觀察鋸齒波同步觸發(fā)電路各觀察孔的電壓波形。同時(shí)觀察同步電壓和“ 1”點(diǎn)的電壓波形，了解“ 1”點(diǎn)波形形成的原因。觀察“ 1”、“ 2”點(diǎn)的電壓波形，了解鋸齒波

4、寬度和“ 1”點(diǎn)電壓波形的關(guān)系。調(diào)節(jié)電位器 RP1，觀測(cè)“ 2”點(diǎn)鋸齒波斜率的變化。觀察“ 3”“ 6”點(diǎn)電壓波形和輸出電壓的波形，記下各波形的幅值與寬度，并比較“3”點(diǎn)電壓 U3和“ 6”點(diǎn)電壓 U6的對(duì)應(yīng)關(guān)系。(2) 調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的移相范圍將控制電壓 Uct調(diào)至零 （ 將電位器 RP2順時(shí)針旋到底 ） ，用示波器觀察同步電壓信號(hào)和“ 6”點(diǎn)U6 的波形，調(diào)節(jié)偏移電壓 Ub（即調(diào)RP3電位器 ） ，使 =170，其波形如圖 3-2 所（3）調(diào)節(jié) Uct（即電位器 RP2）使 =60，觀察并記錄 U1U6及輸出 “G、K”脈沖電壓的波 形，標(biāo)出其幅值與寬度， 并記錄在下表中 （ 可在示波器上直

5、接讀出， 讀數(shù)時(shí)應(yīng)將示波器的 “V/DIV ” 和“ t/DIV ”微調(diào)旋鈕旋到校準(zhǔn)位置 ）。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告（1）整理、描繪實(shí)驗(yàn)中記錄的各點(diǎn)波形 .1點(diǎn)波形5點(diǎn)波形6點(diǎn)波形GK波形總結(jié)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路移相范圍的調(diào)試方法，如果要求在Uct=0的條件下，使 =90，如何調(diào)整 ?討論、分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。九、注意事項(xiàng) 參照實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二的注意事項(xiàng)。實(shí)驗(yàn)二 單相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由罾斫鈫蜗鄻蚴饺卣?。研究單相橋式變流電路整流的全過程。 二、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件序號(hào)型號(hào)備注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出” ，“勵(lì)磁電源”等幾個(gè)模塊。2DJK02 晶閘管主電路

6、該掛件包含“晶閘管”以及“電感”等幾個(gè)模塊。3DJK03-1 晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“鋸齒波同步觸發(fā)電路”模塊。4DJK10 變壓器實(shí)驗(yàn)該掛件包含“逆變變壓器”以及“三相不控整流” 等模塊。5D42 三相可調(diào)電阻6雙蹤示波器自備7萬用表自備三、實(shí)驗(yàn)線路及原理圖 3-3 為單相橋式整流帶電阻電感性負(fù)載，其輸出負(fù)載R用 D42三相可調(diào)電阻器，將兩個(gè) 900接成并聯(lián)形式，電抗 Ld用 DJK02面板上的 700mH，直流電壓、電流表均在 DJK02面板上。觸發(fā)電 路采用 DJK03-1組件掛箱上的“鋸齒波同步移相觸發(fā)電路”。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單相橋式全控整流電路帶電阻電感負(fù)載。五、預(yù)習(xí)要求閱讀電力電子技

7、術(shù)教材中有關(guān)單相橋式全控整流電路的有關(guān)內(nèi)容。六、思考題實(shí)現(xiàn)有源逆變的條件是什么 ?在本實(shí)驗(yàn)中是如何保證能滿足這些條件?七、實(shí)驗(yàn)方法觸發(fā)電路的調(diào)試將 DJK01電源控制屏的電源選擇開關(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交流電壓接到 DJK03-1 的“外接 220V”端，按下“啟動(dòng)”按鈕，打開 DJK03-1電源開關(guān)，用 示波器觀察鋸齒波同步觸發(fā)電路各觀察孔的電壓波形。將控制電壓 Uct調(diào)至零 (將電位器 RP2逆時(shí)針旋到底 ) ，觀察同步電壓信號(hào)和“ 6”點(diǎn) U6的波形， 調(diào)節(jié)偏移電壓 Ub( 即調(diào) RP3電位器 ) ，使 =180。將鋸齒波觸發(fā)電路的輸出脈沖端分別

8、接至全控橋中相應(yīng)晶閘管的門極和陰極，注意不要把 相序接反了，否則無法進(jìn)行整流和逆變。將DJKO2上的正橋和反橋觸發(fā)脈沖開關(guān)都打到“斷”的位置, 并使Ulf和Ulr懸空，確保晶閘管不被誤觸發(fā)。(2) 單相橋式全控整流 按圖 3-8 接線，將電阻器放在最大阻值處，按下“啟動(dòng)” 固定) ，逐漸增加 Uct 錄整流電壓 Ud 和晶閘管兩端阻值處，按下按鈕，保持調(diào)節(jié)電壓30偏移電壓不變 時(shí)，用示波器觀察、 的數(shù)值于下表中。( 即 RP3 記U2Ud(記錄值)Ud(計(jì)算值)16828407計(jì)算公式 :Ud O.9U2(1+cos )/ 八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1) 畫出= 30、60、90、60216.6146.3

9、146.2212090218.610398.37時(shí) Ud和 UVT的波形。120222.54547參考教材 P47)畫出電路的移相特性 Ud=f( ) 曲線。九、注意事項(xiàng)(1) 在本實(shí)驗(yàn)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(shí) , 應(yīng)將所用晶閘管對(duì)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，避免誤觸發(fā)。為了保證從逆變到整流不發(fā)生過流， 其回路的電阻 R應(yīng)取比較大的值， 但也要考慮到晶閘 管的維持電流，保證可靠導(dǎo)通。畫出 =30、 60、 90、 120時(shí) Ud和UVT的波形。=60Ud的波形 =30 Uvt 的波形 =60 Uvt

10、的波形 =90 Uvt 的波形=120 Uvt 的波形實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四 三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 加深理解三相橋式全控整流及有源逆變電路的工作原理。(2) 了解 KC系列集成觸發(fā)器的調(diào)整方法和各點(diǎn)的波形。、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件序號(hào)型號(hào)備注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個(gè)模塊。2DJK02 晶閘管主電路3DJK02-1 三相晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含 “觸發(fā)電路” , “正反橋功放”等幾個(gè)模塊。4DJK06 給定及實(shí)驗(yàn)器件該掛件包含“二極管”等幾個(gè)模塊。5DJK10 變壓器實(shí)驗(yàn)該掛件包含“逆變變壓器”以及“三相不控整流” 。6D42 三相可調(diào)電阻7

11、雙蹤示波器自備8萬用表自備三、實(shí)驗(yàn)線路及原理實(shí)驗(yàn)線路如圖 3-13 及圖3-14所示。主電路由三相全控整流電路及作為逆變直流電源的三相不控整流電路組成，觸發(fā)電路為 DJKO2-1中的集成觸發(fā)電路，由 KCO4、KC4l 、KC42等集成芯片組成， 可輸出經(jīng)高頻調(diào)制后的雙窄脈沖鏈。集成觸發(fā)電路的原理可參考 1-3 節(jié)中的有關(guān)內(nèi)容，三相橋式 整流及逆變電路的工作原理可參見電力電子技術(shù)教材的有關(guān)內(nèi)容。在三相橋式有源 DJK10掛件上， 其 Cm,返回電網(wǎng)的電壓圖 3-1 電路中， 變壓器用作逆變心式 從高壓端 A、3 三相橋 電阻、 升壓變壓 B、C輸出式全控整流電路實(shí)驗(yàn)原理圖 電感與整流 器，一致

12、，逆變輸出的電壓接心式，變壓器接成 Y/Y接法。而三相不Am、Bm、電兩 聯(lián) 電圖 的 R 均 用 D42 相可調(diào) 阻，將 個(gè) 900接 成 并 形式； 感 Ld 在DJK02面板上，選用 700mH，直流電壓、電流表由 DJK02獲得。圖 3-14 三相橋式有源逆變電路實(shí)驗(yàn)原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1) 三相橋式全控整流電路。三相橋式有源逆變電路。在整流或有源逆變狀態(tài)下， 當(dāng)觸發(fā)電路出現(xiàn)故障 ( 人為模擬 )時(shí)觀測(cè)主電路的各電壓波形。五、預(yù)習(xí)要求(1) 閱讀電力電子技術(shù)教材中有關(guān)三相橋式全控整流電路的有關(guān)內(nèi)容。(2) 閱讀電力電子技術(shù)教材中有關(guān)有源逆變電路的有關(guān)內(nèi)容， 掌握實(shí)現(xiàn)有源逆變的基本條件。

13、學(xué)習(xí)本教材 1-3 節(jié)中有關(guān)集成觸發(fā)電路的內(nèi)容，掌握該觸發(fā)電路的工作原理。六、思考題(1) 如何解決主電路和觸發(fā)電路的同步問題?在本實(shí)驗(yàn)中主電路三相電源的相序可任意設(shè)定嗎?(2) 在本實(shí)驗(yàn)的整流及逆變時(shí)，對(duì) 角有什么要求 ?為什么 ?七、實(shí)驗(yàn)方法(1)DJK02 和 DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調(diào)試打開 DJK01總電源開關(guān)，操作“電源控制屏”上的“三相電網(wǎng)電壓指示”開關(guān)，觀察輸入 的三相電網(wǎng)電壓是否平衡。將 DJK01“電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開關(guān)”撥至“直流調(diào)速”側(cè)。用 10芯的扁平電纜， 將 DJK02的“三相同步信號(hào)輸出”端和 DJK02-1“三相同步信號(hào)輸入” 端相連 ,打開

14、DJK02-1電源開關(guān)，撥動(dòng) “觸發(fā)脈沖指示”鈕子開關(guān)，使“窄”的發(fā)光管亮。觀察 A、B、C三相的鋸齒波， 并調(diào)節(jié) A、B、C三相鋸齒波斜率調(diào)節(jié)電位器 (在各觀測(cè)孔左側(cè)) ， 使三相鋸齒波斜率盡可能一致。將 DJK06上的“給定”輸出 Ug直接與 DJK02-1上的移相控制電壓 Uct 相接，將給定開關(guān) S2撥到 接地位置(即 Uct =0)，調(diào)節(jié) DJK02-1上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀察A相同步電壓信號(hào)和“雙脈沖觀察孔” VT1的輸出波形， 使=150( 注意此處的 表示三相晶閘管電路中的移相角， 它的 0是從自然換流點(diǎn)開始計(jì)算，前面實(shí)驗(yàn)中的單相晶閘管電路的0移相角表示從同步信號(hào)過

15、零點(diǎn)開始計(jì)算，兩者存在相位差，前者比后者滯后30) 。適當(dāng)增加給定 Ug的正電壓輸出，觀測(cè) DJK02-1上“脈沖觀察孔”的波形，此時(shí)應(yīng)觀測(cè)到單 窄脈沖和雙窄脈沖。用 8芯的扁平電纜，將 DJK02-1 面板上“觸發(fā)脈沖輸出”和“觸發(fā)脈沖輸入”相連，使得觸 發(fā)脈沖加到正反橋功放的輸入端。將 DJK02-1面板上的 Ulf 端接地， 用 20芯的扁平電纜，將 DJK02-1的“正橋觸發(fā)脈沖輸出” 端 和DJK02“正橋觸發(fā)脈沖輸入”端相連，并將DJK02“正橋觸發(fā)脈沖”的六個(gè)開關(guān)撥至“通”，觀察正橋 VT1VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常。(2) 三相橋式全控整流電路按圖3-13接線

16、，將DJK06上的 “給定” 輸出調(diào)到零 (逆時(shí)針旋到底 ) ，使電阻器放在最大阻值 處，按下“啟動(dòng)”按鈕，調(diào)節(jié)給定電位器，增加移相電壓，使角在 30 150范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，同時(shí)，根據(jù)需要不斷調(diào)整負(fù)載電阻 R,使得負(fù)載電流 I d保持在0.6A左右(注意I d不得超過 0.65A) 。用 示波器觀察并記錄 =30 、 60及90時(shí)的整流電壓 Ud和晶閘管兩端電壓 Uvt 的波形，并記錄相 應(yīng)的 Ud數(shù)值于下表中。30?60?90?U2126126126Ud( 記錄值 )25614942Ud/ U2Ud( 計(jì)算值 )2551474395計(jì)算公式 :U d=2.34U 2cos(060O)ooUd=2

17、.34U 21+cos(a+) (60 o120o)3三相橋式有源逆變電路按圖 3-14接線，將 DJK06上的 “給定”輸出調(diào)到零 (逆時(shí)針旋到底 ) ，將電阻器放在最大阻值 處，按下“啟動(dòng)”按鈕，調(diào)節(jié)給定電位器，增加移相電壓，使角在 30 90范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，同時(shí)，根據(jù)需要不斷調(diào)整負(fù)載電阻 R,使得電流 I d保持在0.6A左右(注意I d不得超過 0.65A) 。用示波器 觀察并記錄 =30 、60、90時(shí)的電壓 Ud和晶閘管兩端電壓 UVT的波形， 并記錄相應(yīng)的 Ud數(shù)值于 下表中。30?60?90?U2636363Ud( 記錄值 )-125-720Ud/ U2Ud( 計(jì)算值 )-127

18、。 6-73。70計(jì)算公式 :Ud=2.34U2cos(180 O- )故障現(xiàn)象的模擬當(dāng) =60時(shí)，將觸發(fā)脈沖鈕子開關(guān)撥向“斷開”位置，模擬晶閘管失去觸發(fā)脈沖時(shí)的故障， 觀察并記錄這時(shí)的 Ud、 UVT波形的變化情況。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1) 畫出電路的移相特性 Ud =f( )。(2) 畫出觸發(fā)電路的傳輸特性 =f(U ct) 。畫出 =30、60、90、時(shí)的整流電壓 Ud和晶閘管兩端電壓 UVT的波形。 =30 Ud波形=60Ud波形=90Ud波形=30Ud波形=60Ud波形 =90UVT波形九、注意事項(xiàng)(1) 可參考實(shí)驗(yàn)六的注意事項(xiàng) (1) 、 (2)(2) 為了防止過流，啟動(dòng)時(shí)將負(fù)載電阻 R

19、調(diào)至最大阻值位置。三相不控整流橋的輸入端可加接三相自耦調(diào)壓器，以降低逆變用直流電源的電壓值。有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)脈沖的相位只能移動(dòng) 120左右就消失了，這是因?yàn)?A、 C兩相的相位接反了， 這對(duì)整流狀態(tài)無影響，但在逆變時(shí)，由于調(diào)節(jié)范圍只能到120，使實(shí)驗(yàn)效果不明顯，用戶可自行將四芯插頭內(nèi)的 A、C相兩相的導(dǎo)線對(duì)調(diào)，就能保證有足夠的移相范圍。實(shí)驗(yàn)五和實(shí)驗(yàn)六 直流斬波電路原理實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募由罾斫鈹夭ㄆ麟娐返墓ぷ髟?。掌握斬波器主電路、觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和方法。熟悉斬波器電路各點(diǎn)的電壓波形。、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件、實(shí)驗(yàn)線路及原理本實(shí)驗(yàn)采用脈寬可調(diào)的晶閘管斬波器，主電路見下頁。其中 VT1 為主晶閘管， VT

20、2 為輔助晶閘管 ,C 和 L1 構(gòu)成振蕩電路 ,它們與 VD2、VD1、L2 組成 VT1 的換流 關(guān)斷電路。當(dāng)接通電源時(shí)， C 經(jīng) L1、VD1 、L2 及負(fù)載充電至 +Ud0，此時(shí) VT1、VT2 均不導(dǎo)通，當(dāng)主脈沖到來時(shí)， VT1 導(dǎo)通，電源電壓將通過該晶閘管加到負(fù)載上。當(dāng) 輔助脈沖到來時(shí)， VT2 導(dǎo)通， C通過 VT2 、L1 放電，然后反向充電，其電容的極性 從+Ud0 變?yōu)?-Ud0，當(dāng)充電電流下降到零時(shí)， VT2 自行關(guān)斷，此時(shí) VT1 繼續(xù)導(dǎo)通。 VT2 關(guān)斷后，電容 C 通過 VD1 及 VT1 反向放電，流過 VT1 的電流開始減小，當(dāng)流 過 VT1 的反向放電電流與負(fù)

21、載電流相同的時(shí)候， VT1 關(guān)斷；此時(shí)，電容 C 繼續(xù)通過 VD1 、 L2、 VD2 放電，然后經(jīng) L1、 VD1 、 L2 及負(fù)載充電至 +Ud0，電源停止輸出電 流，等待下一個(gè)周期的觸發(fā)脈沖到來。 VD3 為續(xù)流二極管，為反電勢(shì)負(fù)載提供放電 回路。斬波主電路原理圖從以上斬波器工作過程可知，控制 VT2 脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻即可調(diào)節(jié)輸出電壓的脈寬,從而可達(dá)到調(diào)節(jié)輸出直流電壓的目的。 VT1 、 VT2 的觸發(fā)脈沖間隔由觸發(fā)電路確定。斬波器觸發(fā)電路和原理可參見實(shí)驗(yàn)一內(nèi)容實(shí)驗(yàn)接線如下圖所示， 電阻 R用 D42三相可調(diào)電阻， 用其中一個(gè) 900的電阻； 勵(lì)磁電源和直流電壓、電流表均在控制屏上。直流斬

22、波器實(shí)驗(yàn)線路圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容直流斬波器觸發(fā)電路調(diào)試。直流斬波器接電阻性負(fù)載。直流斬波器接電阻電感性負(fù)載(選做) 。五、預(yù)習(xí)要求閱讀電力電子技術(shù)教材中有關(guān)斬波器的內(nèi)容，弄清脈寬可調(diào)斬波器的工作原 理。學(xué)習(xí)教材中有關(guān)斬波器及其觸發(fā)電路的內(nèi)容，掌握斬波器及其觸發(fā)電路的工 作原理及調(diào)試方法。六、思考題直流斬波器有哪幾種調(diào)制方式 ?本實(shí)驗(yàn)中的斬波器為何種調(diào)制方式 ?本實(shí)驗(yàn)采用的斬波器主電路中電容 C起什么作用 ?七、實(shí)驗(yàn)方法(1)斬波器觸發(fā)電路調(diào)試調(diào)節(jié) DJK05 面板上的電位器 RP1、RP2，RP1 調(diào)節(jié)鋸齒波的上下電平位置，而 RP2為調(diào)節(jié)鋸齒波的頻率。 先調(diào)節(jié) RP2，將頻率調(diào)節(jié)到 200Hz300Hz 之間，然后在 保證三角波不失真的情況下， 調(diào)節(jié) RP1 為三角波提供一個(gè)偏置電壓