杭电电力电子实验报告

电力电子技术实验报告

班级：

学号：

姓名：

指导老师：余善恩、孙伟华

实验名称：单相交流调压电路实验

全桥DC/DC变换电路实验

实验九交流调压电路实验

一、实验目的

1．加深理解单相交流调压电路的工作原理；

2．加深理解交流调压感性负载时对移相范围要求。

二、实验内容

1．单相交流调压器带电阻性负载；

2．单相交流调压器带电阻—电感性负载。

三、实验线路及原理

本实验采用了锯齿波移相触发器。该触发器适用于双向晶闸管或两只反并联晶闸管电路的交流相位控制，具有控制方式简单的优点。晶闸管交流调压器的主电路由两只反向晶闸管组成，见图9-1。

(a) 纯电阻负载(b)电阻电感负载

图9-1

四、实验设备及仪器

1．教学实验台主控制屏；

2．NMCL—33B组件；

3．NMCL—D3组件；

4．NMEL—36组件；

5．NMCL—18D组件；

6．双踪示波器（自备）；

7．万用表（自备）。

五、注意事项

αϕ时，若脉冲宽度不够会使负载电流出现直流分量，在电阻电感负载时，当<

损坏元件。为此主电路可通过变压器降压供电，这样即可看到电流波形不对称现象，又不会损坏设备。

六、实验方法

1． 单相交流调压器带电阻性负载

将NMCL —33B 上的两只晶闸管VT1，VT4反并联而成交流电调压器，将触发器的输出脉冲端G1、K1，G3、K3分别接至主电路相应VT1和VT4的门极和阴极。 接上电阻性负载（可采用两只900Ω电阻并联），并调节电阻负载至最大。

NMCL —18D 的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。调节锯齿波同步移相触发电路偏移电压电位器RP2，使150=︒α。 三相调压器逆时针调到底，合上主电源，调节主控制屏输出电压，使U uv =220V 。用示波器观察负载电压()=u f t ，晶闸管两端电压U VT =f (t )的波形，调节U ct ，观察不同α 角时各波形的变化，并记录α =60°，90°，120°时的波形。

在实验过程中，欲改变阻抗角，只需改变电阻器的数值即可。

2． 断开电源，接入电感(L=700mH)。

调节Uct ，使45=︒α。

将三相调压器逆时针调到底，合上主电源，调节主控制屏输出电压，使220=Uuv V 。用双踪示波器同时观察负载电压u 和负载电流i 的波形。

调节Uct 调节电阻R 的数值（由大至小），观察在不同α角时波形的变化情况。记录>αϕ，=αϕ，<αϕ三种情况下负载两端电压u 和流过负载的电流i 的波形。也可使阻抗角ϕ 为一定值，调节α 观察波形。

注：调节电阻R 时，需观察负载电流，不可大于0.8A 。

七、 实验结果

1. 电阻负载，R=450Ω。

2. 阻感负载，L=200mH ，45=︒α

表9-2 阻感负载时的波形

3.阻感负载，R=450Ω，L=200mH，导通角等于多少？

答：导通脚为

2500.2

arctan()7.95

450

⨯⨯

=≈

π

ϕ

八、实验思考题

1.分析电阻电感负载时，导通角与负载阻抗角相应关系的变化对调压器工作的影响。

答：电阻电感负载时，α 大于ϕ 时，调压器能正常工作。α 等于ϕ 时，调压器没有调压的作用，电压不变。α 小于ϕ 没有作用，其稳态工作情况和α 等于ϕ

相同。

2.分析实验中出现的问题。

答：实验过程中，按照实验要求接入电感700mH，但此时出来的波形很奇怪，在老师建议下我们改成了200mH。但是由于我们的实验台一开始没有万用表，

在实验老师允许的情况下，我们没有测量电阻的值。

3.电路原理图见第1页图9-1。

实验十一全桥DC/DC变换电路实验

一、实验目的

1．掌握可逆直流脉宽调速系统主电路的组成、原理及各主要单元部件的工作原理；

2．熟悉直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理；

3．熟悉H型PWM变换器的各种控制方式的原理与特点。

二、实验内容

1．PWM控制器SG3525性能测试；

2．H型PWM变换器DC/DC主电路性能测试。

三、实验线路及原理

全桥DC/DC变换脉宽调速系统的原理框图如图11-1所示。图中可逆PWM变换器主电路系采用MOSFET所构成的H型结构形式，UPW为脉宽调制器，DLD为逻辑延时环节，GD为MOS管的栅极驱动电路，FA为瞬时动作的过流保护。

全桥DC/DC变换脉宽调制器控制器UPW采用美国硅通用公司(Silicon General)的第二代产品SG3525，这是一种性能优良，功能全、通用性强的单片集成PWM控制器。由于它简单、可靠及使用方便灵活，大大简化了脉宽调制器的设计及调试，故获得广泛使用。

图11-1

四、实验设备及仪器

1．教学实验台主控制屏；

2．NMCL—10A组件；

3．NMEL—03组件；

4．NMCL—18D组件；

5．双踪示波器（自备）。

五、实验方法及数据

1．UPW模块的SG3525性能测试

（1）用示波器观察UPW模块的“1”端的电压波形。

记录波形的周期53.4μs，幅度25.6V。

（2）用示波器观察“2”端的电压波形，调节RP2电位器，使方波的占空比为50%。

记录波形的周期54.12μs，幅度19.6V。

（3）用导线将给定模块“G”的“1”和“UPW”的“3”相连，分别调节正负给定，记录“2”

端输出波形的最大占空比和最小占空比。

正给定时50% ~ 100%，负给定时0% ~ 50%

2．控制电路的测试

（1）逻辑延时时间的测试。

在上述实验的基础上，分别将正、负给定均调到零，用示波器观察“DLD”的

“1”和“2”端的输出波形。

记录延时时长750ns。

（2）同一桥臂上下管子驱动信号列区时间测试。

用示波器观察隔离及驱动模块的G2E2及G4E4。

记录延时时长750ns。

（3）DC/DC 波形观察

a．将正、负给定均调到零，交流电压开关合向AC200V，合上主控制屏电源开关；

b．调节正给定，观察电阻负载上的波形；

c．调节给定值的大小，观察占空比的大小的变化，并记录U d值

表11-1

（4）接M03直流电机（M03参数：U N=220V，I N=1.1A，N =1600r/min，P N=185W；他励，励磁电压U f =220V，励磁电流I f≤0.080A），转矩=0。

a．将NMCL-18D正、负给定均调到零，按下主控屏总电源开关的“断开”红色按钮，将PWM模块的“6”、“7”接到M03直流电动机，按下“闭合”绿色

按钮，U uv=220V；

b．调节正/负给定，记录电动机转速。