电力电子技术实验内容

电力电子技术实验内容

实验一：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—05锯齿波触发电路的工作。

二、实验线路及原理

参见图4-7。

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。

3．单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。

四、实验设备及仪器

1．NMCL系列教学实验台主控制屏。

2．NMCL—18组件（适合NMCL—Ⅱ)或NMCL—31组件（适合NMCL—Ⅲ）。

3．NMCL—33组件或NMCL—53组件（适合NMCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．NMCL—05组件或NMCL—05A组件

5．NMEL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。

6．NMCL-35三相变压器。

7．双踪示波器 (自备)

8．万用表 (自备)

五、注意事项

1．本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05挂箱，故NMCL-

33（或NMCL-53，以下同）的内部脉冲需断X1插座相连的扁平带需拆除，以免造成误触发。

2．电阻RP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-05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NMCL-35三相变压器，原边为220V，低压绕组为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。

7．带反电势负载时，需要注意直流电动机必须先加励磁。

六、实验方法

1．将NMCL—05（或NMCL—05A，以下均同）面板左上角的同步电压输入接NMCL—18的U、V输出端（如您选购的产品为NMCL—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”。

2．断开NMCL-35和NMCL-33的连接线，合上主电路电源，调节

主控制屏输出电压U uv至220V，此时锯齿波触发电路应处于工作状

态。

NMCL-18的给定电位器RP1逆时针调到底，使U ct=0。调节偏移电压电位器RP2，使=90°。

断开主电源，连接NMCL-35和NMCL-33。

注：如您选购的产品为NMCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源。以下均同

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U ct，求取在不同角（30°、60°、90°）时整流电路的输出电压U d=f（t），晶闸管的端电

压U VT=f（t）的波形，并记录相应时的U ct、U d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U ct时的输出电压

U d=f（t），负载电流i d=f（t）以及晶闸管端电压U VT=f（t）波形并记录相应U ct时的U d、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，U ct从零起调。

改变电感值（L=100mH），观察=90°，U d=f（t）、i d=f（t）的波形，并加以分析。注意，增加U ct使前移时，若电流太大，可增加与L

相串联的电阻加以限流。

5．单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。

把开关S合向左侧，接入直流电动机，短接平波电抗器，短接负

载电阻Rd。

（a）调节U ct，在=90°时，观察U d=f（t），i d=f（t）以及

U VT=f（t）。注意，交流电压U UV须从0V起调，同时直流电动机必须

先加励磁。

（b）直流电动机回路中串入平波电抗器（L=700mH），重复（a）的观察。

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U d、U VT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U d、i d、U VT波形，并加以分析。

3．作出实验整流电路的输入—输出特性U d=f（U ct），触发电路特性U ct=f（）及U d/U2=f（）。

4．实验心得体会。

实验二：直流斩波电路(设计性)的性能研究

一、实验目的

熟悉六种斩波电路（buck chopper 、boost chopper 、buck-boost chopper、 cuk chopper、sepic chopper、 zeta chopper)的工作原理，掌握这六种斩波电路的工作状态及波形情况。

二、实验内容

1 SG3525芯片的调试

2 斩波电路的连接

3 斩波电路的波形观察及电压测试

三、实验设备及仪器

1 电力电子教学试验台主控制屏

2 NMCL-22组件

3 示波器（自备）

4 万用表（自备）

四、实验方法

按照面板上各种斩波器的电路图，取用相应的元件，搭成相应的斩波电路即可.

1. SG3525性能测试

先按下开关s1

（1）锯齿波周期与幅值测量（分开关s2、s3、s4合上与断开多种情况）。测量“1”端。

（2）输出最大与最小占空比测量。测量“2”端。

2．buck chopper

(1)连接电路。

将UPW(脉宽调制器)的输出端2端接到斩波电路中IGBT管VT的G 端,分别将斩波电路的1与3，4与12，12与5，6与14，15与13，13与2