电力电子实验报告

4
6
G1
1
2
5
K1
3
-15V
G2
-15V RP2
NMCL-31A
7
K2
图1-3 单相桥式全控整流电路
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六.实验方法
1．将 NMCL—36 面板左上角的同步电压输入接 MEL—002T 的 U、V 输出端。 2．断开 NMEL-24B 和 NMCL-33 的连接线，合上主电路电源，调节主控制屏输 出电压 Uuv 至 220V，此时锯齿波触发电路应处于工作状态。 NMCL-31A 的给定电位器 RP1 逆时针调到底，使 Uct=0。调节偏移电压电位器 RP2，使=90° 。 断开主电源，连接 NMEL-24B 和 NMCL-33。 3．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。 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，短接平 波电抗器。合上主电路电源，调节 Uct，求取在不同角（30° 、60° 、90° ）时整流电 路的输出电压 Ud=f（t），晶闸管的端电压 UVT=f（t）的波形，并记录相应时的 Uct、 Ud 和交流输入电压 U2 值。 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。 4．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。 断开平波电抗器短接线，求取在不同控制电压 Uct 时的输出电压 Ud=f（t），负 载电流 id=f（t）以及晶闸管端电压 UVT=f（t）波形并记录相应 Uct 时的 Ud、U2 值。 注意，负载电流不能过小，否则造成可控硅时断时续，可调节负载电阻 RP，但 负载电流不能超过 0.8A，Uct 从零起调。 改变电感值（L=100mH），观察=90° ，Ud=f（t）、id=f（t）的波形，并加以分析。 注意，增加 Uct 使前移时，若电流太大，可增加与 L 相串联的电阻加以限流。
3．如果要求Uct=0时，=90O，应如何调整？ 答：将RP2逆时针旋转到底，调节RP3，观察示波器，至α=90° 。
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实验二 单相桥式全控整流电路实验
一．实验目的
1．了解单相桥式全控整流电路的工作原理。 2．研究单相桥式全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。 3．熟悉 NMCL—36 组件。
R=27K
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实验五： 1、SG3525
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2 降压斩波
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3 升压斩波器
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第 12 页
实验六： 1.SG3525
2
第 13 页
3
第 14 页
4.1
4.2
第 15 页
第 16 页
5.1
5.2
5.3
第 17 页
实验七：
3
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4.1
4.2 负载电压波形：
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负载电流波形：
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实验八： 30hz 电机线电压波形：
IGBT 端电压波形：
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定子电流波形：
50hz
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第 来自百度文库3 页
实验一 锯齿波同步移相触发电路实验
一．实验目的
1．加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 2．掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。
五．注意事项
1． 本实验中触发可控硅的脉冲来自 NMCL—36 组件， 故 NMCL-33 的内部脉冲 需断，以免造成误触发。
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2．电阻 RD 的调节需注意。若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔 断丝烧断，或仪表告警）；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流， 造成可控硅时断时续。 3．电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。 4．NMCL—36 面板的锯齿波触发脉冲需导线连到 NMCL-33 面板，应注意连线 不可接错，否则易造成损坏可控硅。同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控 硅移相范围太小（正常范围约 30° ～180° ），可尝试改变同步电压极性。 5．逆变变压器采用 NMEL-24B 变压器，原边为 220V，副边为 110V。 6．示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路 事故。
主电源输出，位 于MEL-002T
NMEL-24B
A
U
B
V
V
W
C
D
图1-7a 三相桥式全控整流及有源逆变电路主回路
2．三相桥式全控整流电路 按图 1-7 接线，AB 两点断开、CD 两点断开，AD 连接在一起，并将 RD 调至最 大(450)。 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 Uuv、 Uvw、 Uwu， 从 0V 调至 220V。 调节 Uct，使在 30o~90o 范围内，用示波器观察记录=30O、60O、90O 时，整 流电压 ud=f（t），晶闸管两端电压 uVT=f（t）的波形，并记录相应的 Ud 和交流输入 电压 U2 数值。
七．实验报告
1．绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻负载情况下，当=60° ，90° 时的 Ud、UVT 波形，并加以分析。 2． 绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻—电感性负载情况下， 当=90° 时的 Ud、id、UVT 波形，并加以分析。 3．作出实验整流电路的输入—输出特性 Ud=f（Uct），触发电路特性 Uct=f（） 及 Ud/U2=f（）。 4．实验心得体会。
MCL－31A 给 定 给定电压显示
＋15V
0V
－15V
主 控 制 屏 电 源
第4章U
V
G
MCL－36
同 步 电 源 输 入 低 ＋15V 压 电 源 0V 输 入 －15V
W
锯齿波触 发电路
图 4－1 锯齿波同步移相触发电路
U1 360° ωt
U5
180° 30° 第 25 页
ωt
调节MCL—18的给定电位器RP1，增加Uct，观察脉冲的移动情况，要求Uct=0时， a=180O，Uct=Umax时，a=30O，以满足移相范围=30O~180O的要求。 4．调节Uct，使a=60O，观察并记录U1~U5及输出脉冲电压UG1K1，UG2K2的波形，并 标出其幅值与宽度。 用导线连接“K1”和“K3”端，用双踪示波器观察UG1K1和UG3K3的波形，调节电位器 RP3，使UG1K1和UG3K3间隔1800。
直流电流表，量程为5A
I组晶闸管，位于 NMCL-33
负载电阻，可选用 NMEL-03(900欧并联)
RD A
U
V
A
L
W
NMCL-05A NMCL-36
NMEL-24B
平波电抗器，位于 NMCL-331上
G3
RP3
同 步 电 压 输 入
K3
G4
K4
G(给定)
~220V +15V
锯齿波触发电路
RP1
Uct
六．实验报告
1．整理，描绘实验中记录的各点波形，并标出幅值与宽度。 2．总结锯齿波同步触发电路移相范围的调试方法，移相范围的大小与哪些参数有 关？ 3．如果要求Uct=0时，=90O，应如何调整？ 4．讨论分析其它实验现象。
七．注意事项
1．双踪示波器有两个探头，可以同时测量两个信号，但这两个探头的地线都与示 波器的外壳相连接，所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则 将使这两点通过示波器发生电气短路。为此，在实验中可将其中一根探头的地线取下 或外包以绝缘，只使用其中一根地线。当需要同时观察两个信号时，必须在电路上找 到这两个被测信号的公共点，将探头的地线接上，两个探头各接至信号处，即能在示 波器上同时观察到两个信号，而不致发生意外。 2．观察脉冲的移相范围时，可用导线把触发电路的地端（“2”）和脉冲输出“K”端 相连。但一旦脉冲输出接至晶闸管，则不可把触发电路和脉冲输出相连，否则造成短 路事故，烧毁触发电路。
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八．数据处理
1、绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻负载情况下，当=60° ，90° 时的 Ud、UVT波形，并加以分析。 答：电阻性负载下 α=60°Ud 的波形
α=90°Ud 的波形
α=90°Ud 的波形
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α=60°Uvt 的波形
α=90°Uvt 的波形
2、绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻—电感性负载情况下，当=90° 时的Ud、id、UVT波形，并加以分析。 答： 当=90° 时的Ud 波形
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当=90° 时的id 波形
当=90° 时的UVT 波形
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实验三 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
一．实验目的
1．熟悉 NMCL-33 组件。 2．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。
二．实验内容
1．三相桥式全控整流电路。 2．三相桥式有源逆变电路。 3．观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。
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八.数据处理
1．整理，描绘实验中记录的各点波形，并标出幅值与宽度。 1点波形 2点波形
3点波形
4点波形
5点波形
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UG1K1
UG2K2
2．总结锯齿波同步触发电路移相范围的调试方法，移相范围的大小与哪些参数有 关？ 答：调节RP2，使α=180° .。触发元件的选择有关。和可控硅自身的反应速度有 关
MCL－32A 电源控制屏
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五．实验方法
1．按图 4－1 接线（同步电压输入直接与主控制屏的 U、V 输出端相连）。接通主电 源和±15V 低压直流电源， 用示波器观察各观察孔的电压波形， 示波器的地线接在 MCL －36 的“7”端。 同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。 观察“3”~“5”孔波形及输出电压UG1K1的波形， 调整电位器RP1， 使“3”的锯齿波刚出 现平顶，记下各波形的幅值与宽度，比较“3”孔电压U3与U5的对应关系。 3．调节脉冲移相范围 将MCL—18的“G”输出电压调至0V，即将控制电压Uct调至零，用示波器观察U2电 压（即“2”孔）及U6的波形，调节偏移电压Ub（即调RP2），使a=180O，其波形如图4 －2所示。 MCL－32A
二．实验内容
1．锯齿波同步触发电路的调试。 2．锯齿波同步触发电路各点波形观察，分析。
三．实验线路及原理
锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成，同步移相等环节 组成，其工作原理可参见本书第二章和“电力电子技术”有关教材。
四、实验所需挂件及附件
序号 1 型 号 备 注 该控制屏包含“三相电源输出”等几 个模块。 2 MCL－31A 低压电源和仪表 该挂件包含“给定电源和±15V低压 电源”等模块。 3 MCL－36晶闸管触发电路 该挂件包含“锯齿波同步移相触发 电路”等模块。 4 双踪示波器和万用表 自备
西南交大
电力电子技术实验截图整理
实验二截图 依次为 U2 至 U6
实验二： 供给电阻负载 Ud Uvt
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供给反电势负载 Ud Id Uvt
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模拟故障 Ud
实验四： Mos R6=200
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R=470
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R=1.2K
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IGBT R=3K
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五．实验方法
1．未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。 （1）用示波器观察 NMCL-33 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。
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（2） 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。 （3）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”。 （4）将 NMCL-31A 的给定器输出 Ug 接至 NMCL-33 面板的 Uct 端，调节偏移 电压 Ub，在 Uct=0 时，使=150o。
三．实验线路及原理
实验线路如图 1-7 所示。主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三 相不控整流桥组成。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链。 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．教学实验台主控制屏 2．NMCL—33 组件 3．NMEL—03 组件 4．NMCL—31A 组件 5．NMEL-24B 组件 6．双踪示波器（自备） 7．万用表（自备）
二．实验线路及原理
参见图 1-3。
三．实验内容
1．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。 2．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。
四．实验设备及仪器
1．教学实验台主控制屏 2．NMCL—33 组件 3．NMCL—36 组件 4．NMEL—03 组件 5．NMEL—24B 组件 6．NMCL—31A 组件 7．双踪示波器（自备） 8．万用表（自备）