電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(2013118)

1、 電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 蔣鴻飛 席惠 李冠一 編寫適用專業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 2013年8月實(shí)驗(yàn)須知預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)者須事先預(yù)習(xí)，以保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，預(yù)習(xí)內(nèi)容一般包括：本次實(shí)驗(yàn)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置介紹，儀器的使用方法等。盡可能在實(shí)驗(yàn)室對(duì)照設(shè)備熟悉。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中及課本中與本次實(shí)驗(yàn)有關(guān)的章節(jié)、有關(guān)原理、計(jì)算方法、操做等。預(yù)習(xí)后應(yīng)作出簡(jiǎn)要的預(yù)習(xí)報(bào)告，包括擬出的實(shí)驗(yàn)大致步驟，并列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、表格等。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)前由指導(dǎo)老師檢查預(yù)習(xí)情況，經(jīng)提問后方可參加實(shí)驗(yàn)。按圖接線，力求簡(jiǎn)單明了，主回路導(dǎo)線應(yīng)用粗導(dǎo)線，接線完成后先相互檢查，然后請(qǐng)指導(dǎo)老師檢查無(wú)誤后方可通電。認(rèn)真觀察，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)

2、完畢，應(yīng)將數(shù)據(jù)交指導(dǎo)老師檢查認(rèn)可后再拆線，并照原樣整理好儀器和設(shè)備。實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告用規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙書寫，正文包括實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒅饕O(shè)備、簡(jiǎn)要原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)線路、簡(jiǎn)要步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、波形、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄與討論、思考題的解答等，字跡工整，語(yǔ)言簡(jiǎn)練，應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生獨(dú)立的風(fēng)格，反對(duì)照抄實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。安全操做接線、拆線都必須在切斷電源情況下進(jìn)行。在接通電源前，應(yīng)招呼同組同學(xué)引起注意后方可合上電源。若實(shí)驗(yàn)中發(fā)生事故，應(yīng)及時(shí)斷電并報(bào)告老師。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意衣服、發(fā)辮、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線等不要卷入電機(jī)旋轉(zhuǎn)部分目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc365620926 實(shí)驗(yàn)一單結(jié)晶體管

3、觸發(fā)電路及單相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn) PAGEREF _Toc365620926 h 4 HYPERLINK l _Toc365620927 實(shí)驗(yàn)二TCA785觸發(fā)電路 PAGEREF _Toc365620927 h 7 HYPERLINK l _Toc365620928 實(shí)驗(yàn)三單相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn) PAGEREF _Toc365620928 h 9 HYPERLINK l _Toc365620929 實(shí)驗(yàn)四TC787三相移相觸發(fā)電路 PAGEREF _Toc365620929 h 12 HYPERLINK l _Toc365620930 實(shí)驗(yàn)五三相橋式全控整流 PAGEREF _Toc36

4、5620930 h 14 HYPERLINK l _Toc365620931 實(shí)驗(yàn)六單相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn) PAGEREF _Toc365620931 h 17 HYPERLINK l _Toc365620932 實(shí)驗(yàn)七單相交流調(diào)功電路實(shí)驗(yàn) PAGEREF _Toc365620932 h 19 HYPERLINK l _Toc365620933 實(shí)驗(yàn)八直流斬波電路（設(shè)計(jì)性）的性能研究 PAGEREF _Toc365620933 h 21 HYPERLINK l _Toc365620934 實(shí)驗(yàn)九單相SPWM逆變電路實(shí)驗(yàn) PAGEREF _Toc365620934 h 24實(shí)驗(yàn)一單結(jié)晶體管觸發(fā)電路

5、及單相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理及各元件的作用。2掌握單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和方法。3對(duì)單相半波可控整流電路在電阻負(fù)載及電阻電感負(fù)載時(shí)工作情況作全面分析。4了解續(xù)流二極管的作用。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試。2單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點(diǎn)波形的觀察。3單相半波整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)特性的測(cè)定。4單相半波整流電路帶電阻電感性負(fù)載時(shí)，續(xù)流二極管作用的觀察。三實(shí)驗(yàn)原理及線路將單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的同步電壓輸入端“T:60V”和“T：0V”端接至NMCL-35面板上的單相多路變壓器T的“60V”和“0V”端，即可構(gòu)成如圖1-1所示的實(shí)驗(yàn)線路。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器

6、1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏；2NMCL05掛箱；3NMEL03A掛箱；3NMCL31掛箱；4雙蹤示波器5萬(wàn)用表五注意事項(xiàng)1雙蹤示波器（自備）有兩個(gè)探頭，可以同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)，但這兩個(gè)探頭的地線都與示波器的外殼相連接，所以兩個(gè)探頭的地線不能同時(shí)接在某一電路的不同兩點(diǎn)上，否則將使這兩點(diǎn)通過示波器發(fā)生電氣短路。為此，在實(shí)驗(yàn)中可將其中一根探頭的地線取下或外包以絕緣，只使用其中一根地線。當(dāng)需要同時(shí)觀察兩個(gè)信號(hào)時(shí)，必須在電路上找到這兩個(gè)被測(cè)信號(hào)的公共點(diǎn)，將探頭的地線接上，兩個(gè)探頭各接至信號(hào)處，即能在示波器上同時(shí)觀察到兩個(gè)信號(hào)，而不致發(fā)生意外。2為保護(hù)整流元件不受損壞，需注意實(shí)驗(yàn)步驟：（1）在主電路不接通電源時(shí)，

7、調(diào)試觸發(fā)電路，使之正常工作。（2）在移相電位器RP左旋轉(zhuǎn)到底的時(shí)候，接通主電路電源，然后逐漸右旋轉(zhuǎn)RP電位器，使整流電路投入工作。（3）正確選擇負(fù)載電阻或電感，須注意防止過流。在不能確定的情況下，盡可能選擇較大的電阻或電感，然后根據(jù)電流值來調(diào)整。（4）晶閘管具有一定的維持電流IH，只有流過晶閘管的電流大于IH，晶閘管才可靠導(dǎo)通。實(shí)驗(yàn)中，若負(fù)載電流太小，可能出現(xiàn)晶閘管時(shí)通時(shí)斷，所以實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持負(fù)載電流不小于100mA。六實(shí)驗(yàn)方法1單結(jié)晶體管觸發(fā)電路調(diào)試及各點(diǎn)波形的觀察將NMCL05面板上方單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的同步電壓輸入端“T:60V”和“T：0V”端分別接至NMCL-35面板上的單相多路變壓

8、器T的“60V”和“0V”端。按照實(shí)驗(yàn)接線圖1-1正確接線，為了安全起見先不接晶閘管主電路。合上漏電保護(hù)器，再合上NMCL-35面板的船型開關(guān)，這時(shí)候單相多路變壓器副邊端有電壓輸出，分別為220V，160V，100V，60V，30V。單結(jié)晶體管觸發(fā)電路用到的同步電壓為60V，用示波器觀察觸發(fā)電路單相半波整流輸出“1”，梯形電壓“3”，鋸齒波電壓“4”及單結(jié)晶體管輸出電壓“5”、“6”和脈沖輸出“G”、“K”等波形。調(diào)節(jié)移相可調(diào)電位器RP，觀察輸出脈沖的移相范圍能否在0180范圍內(nèi)移，最后左旋電位器RP到底，使=1800。2單相半波可控整流電路帶電阻性負(fù)載斷開NMCL-35面板的船型開關(guān)，按照如

9、圖1-1把晶閘管主電路接好線，負(fù)載電阻R接可調(diào)電阻（位于NMEL03A掛箱上，即將“2”、“5”端連接，再將“1”端接晶閘管的陰極“K”、“3”端接晶閘管主電路的“T：0V”端，合上開關(guān)S1 ，此時(shí)的負(fù)載電阻最大為360，電流達(dá)1.5A），并調(diào)至阻值最大。若需要看負(fù)載電流把位于NMCL-331掛箱上的直流電流表串聯(lián)接到主電路中（接“2”、“3”端即可）。將移相可調(diào)電位器RP左旋到底。合上合上NMCL-35面板的船型開關(guān)，調(diào)節(jié)脈沖移相電位器RP，分別用示波器觀察=30、60、90、120時(shí)負(fù)載電壓Ud，晶閘管VT1的陽(yáng)極、陰極電壓波形UVt。并測(cè)定Ud及電源電壓U2，驗(yàn)證 U2,ud306090

10、120UdU2表1-13單相半波可控整流電路帶電阻電感性負(fù)載，無(wú)續(xù)流二極管斷開NMCL-35面板的船型開關(guān)，在晶閘管主電路中串入平波電抗器（位于NMCL-331組件，將“2”接線斷開連接至“1”端即可，此時(shí)電路中即串聯(lián)了直流電流表也串聯(lián)了平波電抗器）。為了得到理想的電阻電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)波形，還需將位于NMEL-03A掛箱上的“3”端接線斷開連接至“4”端即可，這樣可在實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)到比較小的負(fù)載電阻。將移相可調(diào)電位器RP左旋到底。閉合NMCL-35面板的船型開關(guān)，在不同阻抗角（改變負(fù)載電阻R的阻值，或者改變電抗器L的電感值200mH或者700mH）情況下，觀察并記錄=30O、60O、90O、120O時(shí)

11、的Ud、id及Uvt的波形。注意調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R時(shí)，需要監(jiān)視負(fù)載電流，防止電流超過R允許的最大電流及晶閘管允許的額定電流。4單相半波可控整流電路帶電阻電感性負(fù)載，有續(xù)流二極管。斷開NMCL-35面板的船型開關(guān)，將續(xù)流二機(jī)管VD（位于NMCL-33上）并聯(lián)接在電阻電感性負(fù)載兩端，即二極管的陰極“3”端連接到晶閘管的陰極“K”端，二極管的陽(yáng)極“4”端連接到“T：0V”端。閉合NMCL-35面板的船型開關(guān)，重復(fù)上一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟“3”。七實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1畫出觸發(fā)電路在=90時(shí)的各點(diǎn)波形。2畫出電阻性負(fù)載，=90時(shí)，Ud=f（t），Uvt=f（t），id=f（t）波形。3（1）分別畫出電阻電感性負(fù)載，當(dāng)電阻較大和

12、較小，電抗器位于200mHd檔位時(shí)，Ud=f（t）、UVT=f（t），id=f（t）的波形（=90）。（2）分別畫出電阻電感性負(fù)載，當(dāng)電阻較大和較小，電抗器位于700mHd檔位時(shí)，Ud=f（t）、UVT=f（t），id=f（t）的波形（=90）。4畫出電阻性負(fù)載時(shí)Ud/U2=f（）曲線，并與進(jìn)行比較。5分析續(xù)流二極管的作用。八思考1本實(shí)驗(yàn)中能否用雙蹤示波器同時(shí)觀察觸發(fā)電路與整流電路的波形？為什么？為何要觀察觸發(fā)電路第一個(gè)輸出脈沖的位置？3本實(shí)驗(yàn)電路中如何考慮觸發(fā)電路與整流電路的同步問題？實(shí)驗(yàn)二TCA785觸發(fā)電路一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉TCA785觸發(fā)電路的工作原理。2掌握TCA785觸發(fā)電路的調(diào)試步

13、驟和方法。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1TCA785觸發(fā)電路的調(diào)試。2TCA785觸發(fā)電路各點(diǎn)波形的觀察。三實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏2NMCL18A掛箱5NMCL-05掛箱6雙蹤示波器四注意事項(xiàng)1雙蹤示波器有兩個(gè)探頭，可以同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)，但這兩個(gè)探頭的地線都與示波器的外殼相連接，所以兩個(gè)探頭的地線不能同時(shí)接在某一電路的不同兩點(diǎn)上，否則將使這兩點(diǎn)通過示波器發(fā)生電氣短路。為此，在實(shí)驗(yàn)中可將其中一根探頭的地線取下或外包以絕緣，只使用其中一根地線。當(dāng)需要同時(shí)觀察兩個(gè)信號(hào)時(shí)，必須在電路上找到這兩個(gè)被測(cè)信號(hào)的公共點(diǎn)，將探頭的地線接上，兩個(gè)探頭各接至信號(hào)處，即能在示波器上同時(shí)觀察到兩個(gè)信號(hào)，而不致發(fā)生意外。2為保

14、護(hù)整流元件不受損壞，需注意實(shí)驗(yàn)步驟：（1）在主電路不接通電源時(shí)，調(diào)試觸發(fā)電路，使之正常工作。（2）在控制電壓Uct=0時(shí)，接通主電路電源，然后逐漸加大Uct，使整流電路投入工作。（3）晶閘管具有一定的維持電流IH，只有流過晶閘管的電流大于IH，晶閘管才可靠導(dǎo)通。實(shí)驗(yàn)中，若負(fù)載電流太小，可能出現(xiàn)晶閘管時(shí)通時(shí)斷，所以實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持負(fù)載電流不小于100mA。五實(shí)驗(yàn)方法1.將NMCL05面板上方TCA785觸發(fā)電路的同步電壓輸入端“T:30V”和“T：0V”端分別接至NMCL-35面板上的單相多路變壓器T的“30V”和“0V”端；TCA785觸發(fā)電路“3”端和NMCL-18A的給定“Ug”相連，如按照

15、實(shí)驗(yàn)接線圖2-1正確接線。2合上漏電保護(hù)器，再合上NMCL-35面板的船型開關(guān)，這時(shí)候單相多路變壓器副邊端有電壓輸出，分別為220V，160V，100V，60V，30V。TCA785觸發(fā)電路用到的同步電壓為30V。用示波器分別觀察“4”端和“7”端波形，并記錄“7”端波形的周期。4NMCL-18A的給定Ug調(diào)節(jié)到零，調(diào)節(jié)移相可調(diào)電位器RP，觀察輸出脈沖的移相范圍，最后調(diào)節(jié)到移相觸發(fā)角=1800。5調(diào)節(jié)NMCL-18A的給定Ug，用雙蹤示波器同時(shí)觀察“4”和“6”的波形，分別記錄當(dāng)為300、600、900、1200、1500時(shí)的給定電壓值。6用雙蹤示波器同時(shí)觀察“6”和“5”的波形，并比較兩波形

16、的相位關(guān)系。七實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1畫出觸發(fā)電路在=90時(shí)的各點(diǎn)波形。2畫出給定電壓和角的關(guān)系曲線。實(shí)驗(yàn)三單相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解單相橋式全控整流電路的工作原理。2研究單相橋式全控整流電路在電阻負(fù)載、電阻電感性負(fù)載及反電勢(shì)負(fù)載時(shí)的工作。3熟悉NMCL05掛箱。二實(shí)驗(yàn)線路及原理參見圖3-1。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1單相橋式全控整流電路供電給電阻負(fù)載。2單相橋式全控整流電路供電給電阻電感性負(fù)載。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2NMCL05掛箱4NMEL03A掛箱6NMCL18/掛箱7雙蹤示波器8萬(wàn)用表五注意事項(xiàng)1負(fù)載電阻R的調(diào)節(jié)需注意。若電阻過小，會(huì)出現(xiàn)電流過大造成熔斷絲燒毀或電阻絲燒斷；若電阻過大

17、，則可能流過可控硅的電流小于其維持電流，造成可控硅時(shí)斷時(shí)續(xù)。2電感的值可根據(jù)需要選擇，需防止過大的電感造成可控硅不能導(dǎo)通。3NMCL-05面板下方的鈕子開關(guān)打到單相橋式整流及有源逆變側(cè)。4示波器的兩根地線由于同外殼相連，必須注意需接等電位，否則易造成短路事故。六實(shí)驗(yàn)方法1按照?qǐng)D3-1接好線（晶閘管主電路部分先不接），由于TCA785觸發(fā)電路已在實(shí)驗(yàn)二中有詳細(xì)介紹，在此不做過多說明。合上漏電保護(hù)器，再合上NMCL-35面板的船型開關(guān)，先調(diào)試TCA785觸發(fā)電路，將NMCL-18A的給定Ug調(diào)節(jié)到零，調(diào)節(jié)移相可調(diào)電位器RP，觀察輸出脈沖的移相范圍，看各點(diǎn)波形是否正常，最后調(diào)節(jié)到移相觸發(fā)角=900。

18、2單相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載。斷開NMCL-35面板的船型開關(guān)，接好晶閘管主電路的連接線。負(fù)載電阻R接可調(diào)電阻（位于NMEL03A掛箱上，即將“2”、“5”端連接，再將“1”端接單相橋式全控整流電路的“+”端，“3”端接單相橋式全控整流電路的“- ”端。合上開關(guān)S1 ，此時(shí)的負(fù)載電阻最大為360，電流達(dá)1.5A），并調(diào)至阻值最大。若需要看負(fù)載電流把位于NMCL-331掛箱上的直流電流表串聯(lián)接到主電路中（接“2”、“3”端即可）。合上NMCL-35面板的船型開關(guān)，調(diào)節(jié)Ug，求取在不同角（30、60、90）時(shí)整流電路的輸出電壓Ud=f（t），并記錄相應(yīng)時(shí)的Ug、Ud和交流輸入電壓U2值。Ug/

19、U2/ud306090UgU2Ud表3-1單相橋式全控整流電路帶電阻電感性負(fù)載斷開NMCL-35面板的船型開關(guān)，在晶閘管主電路中串入平波電抗器700mH（位于NMCL-331組件，將“2”接線斷開連接至“1”端即可，此時(shí)電路中即串聯(lián)了直流電流表也串聯(lián)了平波電抗器）。為了得到理想的電阻電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)波形，還需將位于NMEL-03A掛箱上的“3”端接線斷開連接至“4”端即可，這樣可在實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)到比較小的負(fù)載電阻，但需注意負(fù)載電流不能超過1.5A。閉合NMCL-35面板的船型開關(guān)，求取在不同控制電壓Ug時(shí)的輸出電壓Ud=f（t），負(fù)載電流id=f（t），并記錄相應(yīng)Ug時(shí)的Ud、U2值。Ug/U2/ud

20、306090UgU2Ud表3-2改變電感值（L=200mH），觀察=90，Ud=f（t）、id=f（t）的波形，并加以分析。注意，增加Ug使前移時(shí)，若電流太大，可增加與L相串聯(lián)的電阻加以限流。七實(shí)驗(yàn)報(bào)告1繪出單相橋式晶閘管全控整流電路供電給電阻負(fù)載情況下，當(dāng)=60，90時(shí)的Ud波形，并加以分析。2繪出單相橋式晶閘管全控整流電路供電給電阻電感性負(fù)載情況下，當(dāng)=90時(shí)的Ud、id波形，并加以分析。3作出實(shí)驗(yàn)整流電路的輸入輸出特性Ud=f（Ug），觸發(fā)電路特性Ug=f（）及Ud/U2=f（）。4實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。實(shí)驗(yàn)四TC787三相移相觸發(fā)電路一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉TC787三相移相觸發(fā)電路的工作原理。2掌握

21、TC787三相移相觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和方法。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1TCA785觸發(fā)電路的調(diào)試。2TCA785觸發(fā)電路各點(diǎn)波形的觀察。三實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏2NMCL18A掛箱5NMCL-33掛箱6雙蹤示波器四實(shí)驗(yàn)線路及原理具體線路參見圖5-1。五注意事項(xiàng)1雙蹤示波器有兩個(gè)探頭，可以同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)信號(hào)，但這兩個(gè)探頭的地線都與示波器的外殼相連接，所以兩個(gè)探頭的地線不能同時(shí)接在某一電路的不同兩點(diǎn)上，否則將使這兩點(diǎn)通過示波器發(fā)生電氣短路。為此，在實(shí)驗(yàn)中可將其中一根探頭的地線取下或外包以絕緣，只使用其中一根地線。當(dāng)需要同時(shí)觀察兩個(gè)信號(hào)時(shí)，必須在電路上找到這兩個(gè)被測(cè)信號(hào)的公共點(diǎn)，將探頭的地線接上，兩個(gè)探

22、頭各接至信號(hào)處，即能在示波器上同時(shí)觀察到兩個(gè)信號(hào)，而不致發(fā)生意外。2為保護(hù)整流元件不受損壞，需注意實(shí)驗(yàn)步驟：（1）在主電路不接通電源時(shí)，調(diào)試觸發(fā)電路，使之正常工作。（2）在控制電壓Ug=0時(shí)，接通主電路電源，然后逐漸加大Ug，使整流電路投入工作。（3）晶閘管具有一定的維持電流IH，只有流過晶閘管的電流大于IH，晶閘管才可靠導(dǎo)通。實(shí)驗(yàn)中，若負(fù)載電流太小，可能出現(xiàn)晶閘管時(shí)通時(shí)斷，所以實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持負(fù)載電流不小于100mA。六實(shí)驗(yàn)方法1將NMCL33掛箱上的14芯的航空插頭與主控屏上的14芯航空插座連接。TC787觸發(fā)電路所用的同步電壓是通過航空插頭連接到掛箱內(nèi)部的，所以不需要在面板上再連接。TC7

23、87觸發(fā)電路的“Ug(Uct)”端和NMCL-18A的給定“Ug”相連，如按照實(shí)驗(yàn)接線圖5-1正確接線。2合上漏電保護(hù)器，此時(shí)三相同步電壓已經(jīng)通過航空插頭送到了掛箱。用雙縱示波器觀察NMCL-33掛箱面板上各個(gè)部分的波形。同步電壓觀察孔“a”、“b”、“c”的波形為幅值大小一樣的正弦波，且“a”超前“b”1200，“b”超前“c”1200。觀察孔“a”、“b”、“c”的波形為幅值大小一樣的鋸齒波，且“a”超前“b”1200，“b”超前“c”1200。TCA787輸出的6路脈沖觀察孔的波形都為幅值一樣的雙窄脈沖，且依次滯后為60。如果把示波器時(shí)間軸打到1ms檔，可以看見雙窄脈沖是由許多脈沖列組成

24、的。通過預(yù)習(xí)了解TC787集成觸發(fā)電路的原理可以知道“1”、“4”端脈沖對(duì)應(yīng)同步電壓“a”端，“3”、“6”端脈沖對(duì)應(yīng)同步電壓“b”端，“5”、“2”端脈沖對(duì)應(yīng)同步電壓“c”端；“1”、“4”端脈沖相位相差1800，“3”、“6”端脈沖相位相差1800，“5”、“2”端脈沖相位相差1800。NMCL-18A的給定Ug調(diào)節(jié)到零，調(diào)節(jié)移相可調(diào)電位器RP，觀察輸出脈沖的移相范圍（用雙蹤示波器同時(shí)觀察“1”、“a”端的波形），最后調(diào)節(jié)到移相觸發(fā)角=1500。注：三相觸發(fā)電路中的移相觸發(fā)角時(shí)按照三相電壓的自然換相點(diǎn)算起。調(diào)節(jié)NMCL-18A的給定Ug，用雙蹤示波器同時(shí)觀察“4”和“6”的波形，分別記錄當(dāng)

25、為00、300、600、900、1200時(shí)的給定電壓值，畫出他們的關(guān)系看是否呈線性。七實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1畫出觸發(fā)電路在=90時(shí)的各點(diǎn)波形。2畫出給定電壓和角的關(guān)系曲線。實(shí)驗(yàn)五三相橋式全控整流一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉NMCL-33掛箱。2熟悉三相橋式全控整流的工作原理。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1三相橋式全控整流電路。3觀察整流三相橋式全控整流時(shí)電路的波形。三實(shí)驗(yàn)線路及原理主電路實(shí)驗(yàn)線路如圖6-1所示，控制電路可參照實(shí)驗(yàn)五中的接線。主電路由三相全控變流電路及負(fù)載組成。觸發(fā)電路為TC787集成觸發(fā)電路，可輸出經(jīng)高頻調(diào)制后的雙窄脈沖鏈。三相橋式全控整流及工作原理可參見“電力電子技術(shù)”的有關(guān)教材。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

26、；2NMCL33掛箱；3NMEL03A掛箱；4NMCL18A掛箱；5雙蹤示波器6萬(wàn)用表五實(shí)驗(yàn)方法1合上漏電保護(hù)器，在主電源未上電之前，檢查TC787脈沖觸發(fā)電路的六路觸發(fā)脈沖是否正常。（1）用示波器觀察NMCL-33的雙脈沖觀察孔，應(yīng)有間隔均勻，相互間隔60o的幅度相同的雙脈沖。（2）檢查相序，用示波器觀察“1”，“2”單脈沖觀察孔，“1” 脈沖超前“2” 脈沖600，則相序正確。（3）將NMCL-18A的給定器輸出“Ug”端接至NMCL-33面板的“Ug（Uct）”端，調(diào)節(jié)偏移電位器RP，在Ug=0時(shí)，使=150o。 2三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載按圖6-1接線，將負(fù)載電阻R調(diào)至最大（36

27、0）。合上NMCL-32上的綠色按鈕。調(diào)節(jié)給的電壓Ug，使在30o90o范圍內(nèi)，用示波器觀察記錄=30O、60O、90O時(shí)，整流電壓ud=f（t）并記錄相應(yīng)的Ud和交流輸入電壓U2數(shù)值。U2/Ud/Ug306090UdU2Ug表6-1注意：在調(diào)節(jié)觸發(fā)角的時(shí)候，注意觀察負(fù)載電流Id，防止電流過大燒毀負(fù)載電阻R或超過晶閘管的額定電流使其損壞。3三相橋式全控整流電路帶電阻-電感性負(fù)載按下NMCL-32面板上的“紅色”按鈕，斷開主電源后，將NMCL-331面板上的“2”端接線斷開改接到“1”端（此時(shí)電路串聯(lián)平波電抗器），電感值選擇700mH。為了得到理想的電阻電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)波形，還需將位于NMEL-0

28、3A掛箱上的“3”端接線斷開連接至“4”端即可，這樣可在實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)到比較小的負(fù)載電阻，但需注意負(fù)載電流不能超過1.5A。按下“綠色”按鈕，合上主電源。調(diào)節(jié)NMCL-18A面板上的電位器，使Ug=0V，此時(shí)仍為150O左右。合上NMCL-32上的綠色按鈕。調(diào)節(jié)給的電壓Ug，使在30o90o范圍內(nèi)，用示波器觀察記錄=30O、60O、90O時(shí)，整流電壓ud=f（t）并記錄相應(yīng)的Ud和交流輸入電壓U2數(shù)值。Ug/U2/ud306090UgU2Ud改變電感值（L=200mH），觀察=90，Ud=f（t）、id=f（t）的波形，并加以分析。注意，增加Ug使前移時(shí)，若電流太大，可增加與L相串聯(lián)的電阻加以限流。

29、六實(shí)驗(yàn)報(bào)告1畫出電路的移相特性Ud=f（）曲線；2作出整流電路的輸入輸出特性Ud/U2=f（）；3畫出三相橋式全控整流電路時(shí)，角為30O、60O、90O時(shí)的ud波形；實(shí)驗(yàn)六單相交流調(diào)壓電路實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?加深理解單相交流調(diào)壓電路的工作原理。2理解雙向可控硅的開關(guān)工作特性。3加深理解交流調(diào)壓感性負(fù)載時(shí)對(duì)移相范圍要求。 = 2 * DBNUM3 二實(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)壓器帶電阻電感性負(fù)載。三實(shí)驗(yàn)線路及原理本實(shí)驗(yàn)采用了TCA785集成觸發(fā)電路。該電路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)。接線圖如8-1。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)

30、主控制屏；2NMCL31掛箱；3NMEL03A掛箱；4NMCL-05掛箱5雙蹤示波器7萬(wàn)用表五注意事項(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。為此主電路可通過變壓器降壓供電，這樣即可看到電流波形不對(duì)稱現(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)載按照?qǐng)D8-1接好線（雙向晶閘管部分的“T：100V”、“T：0V”端與單相多路變壓器T的“100V”、“0V”端接線先不連接），負(fù)載電阻R位于NMCL-03A掛箱上，將電阻R調(diào)整至最大（約360）。將位于NMCL-331面板上的“1”、“2”端短接。由于TCA785觸發(fā)電路已在實(shí)驗(yàn)二中有詳細(xì)介紹，在此不做

31、過多說明。合上漏電保護(hù)器，再合上NMCL-35面板的船型開關(guān)，先調(diào)試TCA785觸發(fā)電路，將NMCL-18A的給定Ug調(diào)節(jié)到零，調(diào)節(jié)移相可調(diào)電位器RP，觀察輸出脈沖的移相范圍，看各點(diǎn)波形是否正常，最后調(diào)節(jié)到移相觸發(fā)角使=150。斷開NMCL-35面板的船型開關(guān)，接上雙向晶閘管部分的“T：100V”、“T：0V”端與單相多路變壓器T的“100V”、“0V”端的接線。合上NMCL-35面板的船型開關(guān)，用示波器觀察負(fù)載電壓u=f（t），雙向晶閘管兩端電壓uVT= f（t）的波形，調(diào)節(jié)Ug，觀察不同角時(shí)各波形的變化，并記錄=60，90，120時(shí)的波形。單相交流調(diào)壓器接電阻電感性負(fù)載斷開NMCL-35面

32、板的船型開關(guān)，斷開將位于NMCL-331面板上的“1”、“2”端短接線，選擇電感為L(zhǎng)=700mH。（1）在做電阻電感實(shí)驗(yàn)時(shí)需調(diào)節(jié)負(fù)載阻抗角的大小，因此須知道電抗器的內(nèi)阻和電感量?？刹捎萌f(wàn)用表來測(cè)量電抗器內(nèi)阻RL，可采用萬(wàn)用表（帶測(cè)電感功能，或者單獨(dú)的電感表）來測(cè)量電抗器電感量LL，這樣即可求得負(fù)載阻抗角在實(shí)驗(yàn)過程中，欲改變阻抗角，只需改變電阻器的阻值即可。（2）合上NMCL-35面板的船型開關(guān)，調(diào)節(jié)Ug，使=450。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)電阻R的數(shù)值（由大至?。?，觀察在不同角時(shí)波形的變化情況。記錄，=，三種情況下負(fù)載兩端電壓u和流過負(fù)載的電流i的波形。也可使阻抗

33、角為一定值，調(diào)節(jié)觀察波形。注意：為了得到理想的電阻電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)波形，還需將位于NMEL-03A掛箱上的“3”端接線斷開連接至“4”端即可，這樣可在實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)到比較小的負(fù)載電阻，但需注意負(fù)載電流不能超過1.5A。七實(shí)驗(yàn)報(bào)告1整理實(shí)驗(yàn)中記錄下的各類波形。2分析電阻電感負(fù)載時(shí)，角與角相應(yīng)關(guān)系的變化對(duì)調(diào)壓器工作的影響。3分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。實(shí)驗(yàn)七單相交流調(diào)功電路實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解單相交流調(diào)功電路及過零觸發(fā)電路的工作原理。2理解雙向可控硅的開關(guān)工作特性。3熟悉KC08電路工作原理。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1KC08過零觸發(fā)電路的研究。 2單相交流調(diào)功電路的研究。實(shí)驗(yàn)線路及原理 1KC08電路零電壓觸發(fā)工作原理K

34、C08電路在零電壓下應(yīng)用時(shí)，同步電壓通過R1加到1和14端之間，通過管腳1進(jìn)行過零檢測(cè)。通過差分比較器一端（4端）作為基準(zhǔn)電壓，當(dāng)來自2端的電壓小于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出級(jí)在同步電壓過零時(shí)發(fā)出觸發(fā)脈沖。當(dāng)2端的電壓大于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出級(jí)截止，無(wú)觸發(fā)脈沖。可以根據(jù)2端從7端與14端之間的分壓實(shí)現(xiàn)脈沖通斷，也可以給定一個(gè)方波信號(hào)使其成為一個(gè)調(diào)功器。 2調(diào)功電路的應(yīng)用及工作原理（1）一般可控整流都采用移相觸發(fā)控制，這種觸發(fā)方式使電路中的正弦波形出現(xiàn)缺角，包含較大的高次諧波。因此移相觸發(fā)使晶閘管的應(yīng)用受到一定限制。為了克服這種缺點(diǎn)，可采用另一類觸發(fā)方式即過零觸發(fā)或稱零觸發(fā)。交流零觸發(fā)開關(guān)電路在電壓為零或零附

35、近的瞬間接通，利用管子電流小于維持電流使管子自行關(guān)斷，這種開關(guān)對(duì)外界的電磁干擾最小。該電路普遍應(yīng)用于單相或三相交流電機(jī)、電器的無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)和交流燈光閃爍器等設(shè)備。功率調(diào)節(jié)的方法如下：在設(shè)定的周期Tc 內(nèi)，用零電壓開關(guān)接通幾個(gè)周波然后斷開幾個(gè)周波，改變晶閘管在設(shè)定周期內(nèi)的通斷時(shí)間比例，以調(diào)節(jié)負(fù)載上的交流平均電壓，即可達(dá)到調(diào)節(jié)負(fù)載功率的目的。因而這種裝置也稱調(diào)功器或者周波控制器。（2）本實(shí)驗(yàn)研究的是全周波連續(xù)式控制方式改變導(dǎo)通周波數(shù)，由555產(chǎn)生一個(gè)方波信號(hào)，通過調(diào)節(jié)占空比從而實(shí)現(xiàn)交流調(diào)功。（具體控制方式見相關(guān)教材說明）3實(shí)驗(yàn)接線圖如下圖9-1所示。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；2NMCL1

36、8A掛箱；3NMEL03B掛箱；4NMCL-05F掛箱5雙蹤示波器7萬(wàn)用表五實(shí)驗(yàn)說明及操作步驟1如圖9-1正確連線，KC08過零觸發(fā)器電源輸入端“1”、“3”分別接到單端多路變壓器T的“T：100V”、“T：0V”端。短接“7”、“8”端連接，圖上所畫其余線先不連接。合上漏電保護(hù)器，閉合NMCL-35面板上的船型開關(guān)，測(cè)試“5”端的基準(zhǔn)電壓和“7”端的電壓，“7”端的電壓小于基準(zhǔn)電壓，有觸發(fā)脈沖輸出（可控硅導(dǎo)通），示波器觀察“10”端的脈沖波形。同時(shí)短接“7”端和“8”、”9“端，那么“7”端的電壓將會(huì)高于基準(zhǔn)電壓，示波器觀察“10”端的脈沖波形便會(huì)消失。2斷開NMCL-35面板上的船型開關(guān)，

37、將“7”、“8”、“9”端連接線全去掉，再將連接“7”、與波形發(fā)生器的“11”端連接（用波形發(fā)生器控制端口7的高低電平控制脈沖通斷，從而改變周波數(shù)），在“1”、“2“端如圖所示接入安培表和燈泡（位于NMEL-03B）。用燈泡作為負(fù)載電阻RL可觀察到燈泡的亮暗，實(shí)驗(yàn)效果更明顯。閉合NMCL-35面板上的船型開關(guān)，觀察負(fù)載波形與方波信號(hào)的關(guān)系。調(diào)節(jié)波形發(fā)生器電位器，可以改變方波輸出的占空比，從而改變周波數(shù)，實(shí)現(xiàn)交流調(diào)功的目的。七實(shí)驗(yàn)報(bào)告1畫出觸發(fā)脈沖波形圖和負(fù)載波形圖，說明KC08如何通過過零觸發(fā)控制可控硅的開關(guān)。2為什么改變方波占空比就可以改變周波數(shù)？交流調(diào)功電路的如何形成的？實(shí)驗(yàn)八直流斬波電路

38、（設(shè)計(jì)性）的性能研究一實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ちN斬波電路（Buck Chopper 、Boost Chopper 、Buck-Boost Chopper、Cuk Chopper、Sepic Chopper、Zeta Chopper）的工作原理，掌握這六種斬波電路的工作狀態(tài)及波形情況。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1PWM發(fā)生器的測(cè)試。2斬波電路的連接。3斬波電路的波形觀察及電壓測(cè)試。三實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)主控制屏；2NMCL-07掛箱；3示波器；4萬(wàn)用表四實(shí)驗(yàn)方法按照面板上各種斬波器的電路圖，取用相應(yīng)的元件，搭成相應(yīng)的斬波電路即可.1PWM波形測(cè)試合上漏電保護(hù)器，用示波器測(cè)量位于直流斬波電路模塊中的波形發(fā)生器的輸出的

39、PWM波，調(diào)節(jié)電位器，記錄PWM波的最大與最小占空比。2Buck Chopper（1）連接電路。在掛箱內(nèi)部已經(jīng)把PWM波形發(fā)生器的輸出連接到了IGBT的G端，將斬波電路的“+”與“C”相連，“E”與“5”、“1”相連，“2”與“11”相連，“12”與“6”、“-”相連，照面板上的電路圖接成Buck Chopper斬波器。（2）觀察負(fù)載電壓波形。經(jīng)檢查電路無(wú)誤后合上漏電保護(hù)器，用示波器觀察負(fù)載的電壓、電流波形。調(diào)節(jié)PWM的電位器，即改變觸發(fā)脈沖的占空比，觀察負(fù)載電壓、電流的變化，并用萬(wàn)用表測(cè)量記錄在PWM占空比在20%、30%、50%、80%時(shí)，斬波電路輸出的電壓值。注：電路中負(fù)載為電阻性負(fù)載，

40、負(fù)載上的電壓波形即為電流波形。（3）改變電阻、電感參數(shù)?？蓪讉€(gè)電感串聯(lián)或并聯(lián)以達(dá)到改變電感值的目的，觀察并記錄改變電路參數(shù)后的負(fù)載電壓波形與電流波形，并分析電路工作狀態(tài)。3Boost Chopper照?qǐng)D接成Boost Chopper電路，電感和電容任選，實(shí)驗(yàn)步驟同Buck Chopper。4Buck-Boost Chopper照?qǐng)D接成buck-boost chopper電路，電感和電容任選，實(shí)驗(yàn)步驟同Buck Chopper5Cuk Chopper照?qǐng)D接成Cuk Chopper電路，電感和電容任選，實(shí)驗(yàn)步驟同Buck Chopper。6Sepic Chopper照?qǐng)D接成Sepic Chopp

41、er電路，電感和電容任選，實(shí)驗(yàn)步驟同Buck Chopper。7Zeta Chopper照?qǐng)D接成Zeta Chopper電路，電感和電容任選，實(shí)驗(yàn)步驟同Buck Chopper。五各個(gè)斬波線路選用器件參考VT為IGBT，L1電感量為90mH，L2電感量為90mH，C1電容值為10uF，C2電容值為47uF，VD二極管為FR307，R電阻值為510。六參考測(cè)量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)PWM頻率PWM占空比可調(diào)范圍電源電壓電路類型占空比理論電壓（V）實(shí)測(cè)電壓（V）9.6KHZ19%-81.4%Buck20%1.000.9930%1.651.450%2.502.3580%4.004.05Bosst20%6.255.

42、8830%7.146.6950%10.009.5370%16.715.7980%25.0023.90Buck-Bosst20%1.251.2130%2.142.0550%5.004.7970%11.6810.9480%20.0019.40Cuk20%1.251.1230%2.142.1450%5.005.1670%11.6812.4180%20.0020.00Speic20%1.251.1030%2.141.9450%5.005.1770%11.6811.3980%20.0019.50Zeta20%1.251.1430%2.142.1450%5.005.1370%11.6811.9680%20.0019