南昌大学电子电子实验第4-5-6-7

实验报告实验课程：电力电子技术学生姓名：学号：专业班级：目录一、实验一锯齿波同步移相触发电路实验二、实验二正弦波同步移相触发电路实验三、实验三单相桥式全控整流电路实验四、实验四单相桥式半控整流电路实验五、实验五三相桥式全控整流电路实验六、实验六直流斩波电路实验七、实验七三相半波可控整流电路的研究南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：实验四单相桥式半控整流电路实验一．实验目的1．研究单相桥式半控整流电路在电阻负载，电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。2．熟悉MCL—05组件锯齿波触发电路的工作。3．进一步掌握双踪示波器在电力电子线路实验中的使用特点与方法。二．实验线路及原理见图4-6。三．实验内容1．单相桥式半控整流电路供电给电阻性负载。2．单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载（带续流二极管）。3．单相桥式半控整流电路供电给反电势负载（带续流二极管）。4．单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载（断开续流二极管）。四．实验设备及仪器1．MCL系列教学实验台主控制屏。2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。3．MCL—33组件或MCL—53组件（适合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．MCL—05组件或MCL—05A组件5．MEL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。6．MEL—02三相芯式变压器。7．二踪示波器8．万用电表五．注意事项1．实验前必须先了解晶闸管的电流额定值（本装置为5A），并根据额定值与整流电路形式计算出负载电阻的最小允许值。2．为保护整流元件不受损坏，晶闸管整流电路的正确操作步骤（1）在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。（2）在控制电压Uct=0时，接通主电源。然后逐渐增大Uct，使整流电路投入工作。（3）断开整流电路时，应先把Uct降到零，使整流电路无输出，然后切断总电源。3．注意示波器的使用。4．MCL—33（或MCL—53组件）的内部脉冲需断开。5．接反电势负载时，需要注意直流电动机必须先加励磁六．实验方法1．将MCL—05（或MCL—05A，以下均同）面板左上角的同步电压输入接MCL—18的U、V输出端（如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，则同步电压输入直接与主控制屏的U、V输出端相连），“触发电路选择”拨向“锯齿波”。三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源开关，调节主控制屏输出电压Uuv=220v，并打开MCL—05面板右下角的电源开关。观察MCL—05锯齿波触发电路中各点波形是否正确，确定其输出脉冲可调的移相范围。并调节偏移电阻RP2，使Uct=0时，α=150°。注意观察波形时，须断开MEL-02和MCL-33（或MCL—53组件）的连接线。注：如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源。以下均同2．单相桥式晶闸管半控整流电路供电给电阻性负载：连接MEL-02和MCL-33（或MCL—53组件）。（a）把开关S2合向左侧连上负载电阻Rd（可选择900Ω电阻并联，最大电流为0.8A），并调节电阻负载至最大。MCL-18（或MCL—Ⅲ型主控制屏，以下均同）的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源，调节主控制屏输出Uuv=220V。调节MCL-18的给定电位器RP1，使α=90°，测取此时整流电路的输出电压Ud=f（t），输出电流id=f（t）以及晶闸管端电压UVT=f（t）波形，并测定交流输入电压U2、整流输出电压Ud，验证2cos19.02UUd。若输出电压的波形不对称，可分别调整锯齿波触发电路中RP1，RP3电位器。（b）采用类似方法，分别测取α=60°，α=30°时的Ud、id、Uvt波形。3．单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载（a）把开关S1合向左侧接上续流二极管，把开关S2合向右侧接上平波电抗器，短接直流电动机电枢绕组A1A2。MCL-18的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。三相调压器逆时针调到底，合上主电源，调节主控制屏输出使Uuv=220V。（b）调节Uct，使α=90°，测取输出电压Ud=f（t），电感上的电流iL=f（t），整流电路输出电流id=f（t）以及续流二极管电流iVD=f（t）波形，并分析三者的关系。调节电阻Rd，观察id波形如何变化，注意防止过流。（c）调节Uct，使α分别等于60°、90°时，测取Ud，iL，id，iVD波形。（d）断开续流二极管，观察Ud=f（t），id=f（t）。突然切断触发电路，观察失控现象并记录Ud波形。若不发生失控现象，可调节电阻Rd。七．实验报告1.绘出单相桥式半控整流电路供电给电阻负载，电阻—电感性负载以及反电势负载情况下，当α=90°时的Ud、id、UVT、iVD等波形图并加以分析。测得各相应图如所附图所示；2.分析续流二极管作用及电感量大小对负载电流的影响。续流二极管是为了避免发生失控现象，若无二极管，当a突然增加到180°时或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，使Ud成为正弦半波，相当于单相半波不可控整流电路的波形，称为失控。有续流二极管时，续流过程由续流二极管完成，续流阶段晶闸管关断，避免某一个晶闸管持续导通的失控情况。八．思考题1、在可控整流电路中，续流二极管VD起什么作用？在什么情况下需要接入？答：续流二极管是为了避免发生失控现象，若无二极管，当a突然增加到180°时或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，使Ud成为正弦半波，相当于单相半波不可控整流电路的波形，称为失控。有续流二极管时，续流过程由续流二极管完成，续流阶段晶闸管关断，避免某一个晶闸管持续导通的失控情况。由此可知当a较大接近于180°时应当有此续流二极管。2、能否用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路的波形？答：能，需要确保触发电路和整流电路的地是共地的才能进行同时测试，否则容易使被测电路发生短路。九、实验心得此次实验稍微有点复杂，实验难度加大，但实验得出了较为理想的结果，此次实验对器材可能还不够熟悉或运用不够灵活，各种操作还是不够快，效率不够好，可能是没有好好预习，只能在旁边帮同学做辅助操作，实验需要细心，做好预习准备，才能做好实验。晶闸管电压波形电流波形电压波形a=120°a=90°a=60°南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：实验五三相桥式全控整流电路一．实验目的1．熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。2．了解集成触发器的调整方法及各点波形。二．实验内容1．三相桥式全控整流电路带纯电阻负载时的工作特性。2．三相桥式全控整流电路带阻感负载时的工作特性。三．实验线路及原理实验线路如图所示。主电路由三相全控变流电路组成。触发电路为数字集成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲信号。三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。四．实验设备及仪器1．MCL系列教学实验台主控制屏。2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。3．MCL—33（A）组件或MCL—53组件（适合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．MEL-03可调电阻器（或滑线变阻器1.8K,0.65A）5．MEL-02芯式变压器6．二踪示波器7．万用表五．实验方法1．按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。（1）打开MCL-32电源开关，给定电压有电压显示。（2）用示波器观察MCL-32（或MCL-53，以下同）的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60o的幅度相同的双脉冲。（3）检查相序，用示波器观察“1”，“2”单脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。（4）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V—2V的脉冲。注：将面板上的Ublf（当三相桥式全控变流电路使用I组桥晶闸管VT1~VT6时）接地，将I组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。（5）将给定器输出Ug接至SMCL-01面板的Uct端，调节偏移电压Ub，在Uct=0时，使=150o。2．三相桥式全控整流电路(1)、带电阻负载按图接线，将负载电阻R调至最大，合上主电源，调节Uct，使六．实验报告1．画出三相桥式全控整流电路时，角为30O、60O、90O时的ud、uVT波形。如图所示，为示波器测量所得各输出电压电流波形。七、实验心得继续做实验已对实验器材有了较多的理解，虽然实验还不能有较好的理解和较高的实验效率，但实验已经可以较成功地完成，团队的作用也很大，大家一起动手，连接线路，检查线路，测量相应部位电压电流，对比理论结果，一起才能做得更好效率更高，预习也是很重要的一个部分，没有预习做实验时进展缓慢，得出来试验结果也不太理想，出现前错误也不能快速查找出来，下次需要好好预习细心实验。纯电阻负载Ud波形a=30°a=60°a=90°阻感负载Ud波形a60°继续增大a将出现失控情况，最多只能得到为此时情况的电压波形。a=60°a=30°电流波形南昌大学实验报告学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：实验六直流斩波电路实验一．实验目的1．加深理解斩波器电路的工作原理2．掌握斩波器的主电路，触发电路的调试步骤和方法。3．熟悉斩波器各点的波形。二．实验内容1．触发电路调试2．斩波器接电阻性负载。3．斩波器接电阻—电感性负载。三．实验线路与原理本实验采用脉宽可调逆阻型斩波器。其中VT1为主晶闸管，当它导通后，电源电压就加在负载上。VT2为辅助晶闸管，由它控制输出电压的脉宽。C和L1为振荡电路，它们与VT2、VD1、L2组成VT1的换流关断电路。斩波器主电路如图4-14所示。接通电源时，C经VD1，负载充电至+Udo，VT1导通，电源加到负载上，过一段时间后VT2导通，C和L1产生振荡，C上电压由+Vdo变为-Vdo，C经VD1和VT1反向放电，使VT1、VT2关断。从以上斩波器工作过程可知，控制VT2脉冲出现的时刻即可调节输出电压的脉宽，从而达到调压的目的，VT1、VT2的脉冲间隔由触发电路决定。四．实验设备及仪器1．MCL系列教学实验台主控制屏。2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。3．MCL—33组件或MCL—53组件（适合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）。4．MCL—06组件或MCL—375．MEL—03三相可调电阻器(或自配滑线变阻器450，1A)6．双踪示波器7．万用表五．注意事项1．斩波电路的直流电源由三相不控整流桥提供，整流桥的极性为下正上负，接至斩波电路时，极性不可接错。2．实验时，每次合上主电源前，须把调压器退至零位，再缓慢提高电压。3．实验时，若负载电流过大，容易造成逆变失败，所以调节负载电阻，电感时，需注意电流不可超过0.5A。4．若逆变失败，需关断主电源，把调压器退至零位，再合上主电源。5．实验时，先把MCL-18的给定调到0V，再根据需要调节。六．实验方法1．触发电路调试打开MCL—06面板右下角的电源开关（或接人MCL—37低压电源）。调节电位器RP，观察“2”端的锯齿波波形，锯齿波频率为100Hz左右。调节“3”端比较电压（由MCL-18给定提供），观察“4”端方波能否由0.1T连续调至0.9T（T为斩波器触发电路的周期）。用示波器观察“5”、“6”端脉冲波形，是否符合相位关系。用示波器观察输出脉冲波形，测量触发电路输出脉冲的幅度和宽度。2．斩波器带电阻性负载按图2-14实验线路连好斩波器主电路，接上电阻负载（可采用两只900Ω电阻并联），并调节电阻负载至最大，并将触发电路的输出G1、K1、G2、K2分别接至VT1、VT2的门极和阴极。三相调压器逆时针调到底，合上主电源，调节主控制屏U、V、W输出电压至线电压为110V。用示波器观察并记录触发电路“1”、“2”、“4”、“5”、“6”端及UG1K1、UG2K2的波形，同时