南昌大学电力电子实验报告.doc
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1、电力电子技术基础实验报告班级:学号:姓名:时间:2016年06月目 录实验一 正弦波同步移相触发电路实验1实验二 锯齿波同步移相触发电路实验.3实验三 单相桥式半控整流电路实验.6实验四 单相桥式全控整流电路实验.9实验五 三相半波可控整流电路实验.11实验六 三相桥式全控整流电路实验.12实验七 直流降压斩波电路实验.14实验八 直流升压斩波电路实验.16实验一 正弦波同步移相触发电路实验一实验目的1熟悉正弦波同步触发电路的工作原理及各元件的作用。2掌握正弦波同步触发电路的调试步骤和方法。二实验内容1正弦波同步触发电路的调试。2正弦波同步触发电路各点波形的观察。三实验线路及原理电路分脉冲形成
2、,同步移相,脉冲放大等环节,具体工作原理可参见“电力电子技术”有关教材。四实验设备及仪器1MCL系列教学实验台主控制屏2MCL18组件(适合MCL)或MCL31组件(适合MCL)3MCL05组件4二踪示波器5万用表五实验方法1将MCL05面板上左上角的同步电压输入端接MCL18的U、V端(如您选购的产品为MCL、,则同步电压输入直接与主控制屏的U、V输出端相连),将“触发电路选择”拨至“正弦波”位置。2三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MCL05面板右下角的电源开关。用示波器观察各观察孔的电压波形,测量触发电路输出脉冲的幅度和宽度,示波器的
3、地线接于“8”端。注:如您选购的产品为MCL、,无三相调压器,直接合上主电源。3确定脉冲的初始相位。当Uct=0时,要求a接近于180O。调节Ub(调RP)使U3波形与图4-3b中的U1波形相同,这时正好有脉冲输出,a接近180O。4保持Ub不变,调节MCL-18的给定电位器RP1,逐渐增大Uct,用示波器观察U1及输出脉冲UGK的波形,注意Uct增加时脉冲的移动情况,并估计移相范围。5调节Uct使a=60O,观察并记录面板上观察孔“1”“7”及输出脉冲电压波形。0.7Vtt(a)U1接近180tU1Ug(b)(a)a180O (b)a接近180O图4-3 初始相位的确定六实验报告1画出a=6
4、0O时,观察孔“1”“7”及输出脉冲电压波形。2指出Uct增加时,a应如何变化?移相范围大约等于多少度?指出同步电压的那一段为脉冲移相范围。七注意事项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。实验二 锯齿波同步移相触发电路实验一实验目的
5、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。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“电力电子技术”教材。四实验设备及仪器1NMCL系列教学实验台主控制屏2NMCL-32组件和SMCL-组件3NMCL-05组件4双踪示波器5万用表五实验方法 图1-1 锯齿波同步移相触发电路1将NMCL-05面板左上角的同步电压输入接到主控电源的U、V端,“触发电路选择”拨向“锯齿波”。2. 将锯齿波触发电路上的Uct
6、接着至SMCL-01上的Ug端,7端地。3合上主电路电源开关,并打开NMCL-05面板右下角的电源开关。用示波器观察各观察孔的电压波形,示波器的地线接于“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。4调节脉冲移相范围将SMCL-01的“Ug”输出电压调至0V,即将控制电压Uct调至零,用示波器观察U1电压(即“1”孔)及U5的波形,调节偏移电压Ub(即调RP2),使a=180。调节NMCL-01的给定电位器
7、RP1,增加Uct,观察脉冲的移动情况,要求Uct=0时,a=180,Uct=Umax时,a=30,以满足移相范围a=30180的要求。5调节Uct,使a=60,观察并记录U1U5及输出脉冲电压UG1K1,UG2K2的波形,并标出其幅值与宽度。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。六实验报告1整理,描绘实验中记录的各点波形。答:示波器波形见附录。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:调节电位器Rp2,改变偏移电压Ub,从而改变移相范围;移相与电位器Rp1、Vct的大小等参数有关。3如果要求U
8、ct=0时,a=90,应如何调整?答:将SMCL-01的Ug输出电压调至0V,即将控制电压Uct调至0。用示波器观察1孔电压及U5的波形。调节偏移电压Ub,即调节Rp2,使=90。4讨论分析其它实验现象。答:实验中一时无法观察到Ug1k1和Ug3k3的波形,后来发现由于脉冲Ug1k1和Ug3k3输出端有电容影响。所以观察输出脉冲电压波形时,需要将输出端Ug1k1和Ug3k3分别接到晶闸管的门极和阴极,才能观察到正确的脉冲波形。5.写出实验心得体会。第一次做电力电子实验时我对实验设备还不太熟悉,有些手忙脚乱,而这次实验让我对电力电子技术实验设备有了初步的认识。在实验中,我发现通过实验观测到的波形
9、并不像课本中画的那样完美,总是会有一些干扰信号,特别是观察负脉冲时,发现别的组都能观测到清晰的倒的三角形尖峰,而我们组怎样调都是很模糊的负尖峰。本次试验让我对触发电路的原理有了进一步的了解。移相范围的大小不仅可以通过调节Rp1,还可以通过调节Rp2。实验三 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-电感性负载下的工作特性。2熟悉NMCL-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2-1三实验内容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。四实验设备及
10、仪器1NMCL-III实验台2NMCL-31或SMCL-01组件3NMCL-33组件,NMCL-05组件4MEL-03A组件,NMCL-331多电感组件5NMCL-32组件6双踪示波器7万用电表五注意事项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
11、。六实验方法1将NMCL-05面板左上角的同步电压输入接到主控制屏的U、V输出端,“触发电路选择”拨向“锯齿波”。2. 将锯齿波触发电路上的Uct接着至SMCL-01上的Ug端,7端地。合上主电路电源开关,并打开NMCL-05面板右下角的电源开关。观察NMCL-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SMCL-01上的RP1,使Uct=0时,=180。注意观察波形时须断开与晶闸管电路的连接。3单相桥式晶闸管半控整流电路供电给电阻性负载按电路图2-1连接MEL-03A和NMCL-33。(a)负载电阻Rd可选择900电阻,并调节电阻负载至最大。合上主电路电
12、源,调节SMCL-01的给定电位器RP1,使=90,测取此时整流电路的输出电压Ud=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。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=60,=30时的Ud、Uvt波形。4单相桥式半控整流电路供电给电阻-电感性负载(a)把负载换为阻感性负载(注电感必须与电阻串联)。(b)SMCL-01的给定电位器RP1逆时针调到底,使Uct=0。(c)合上主电源,调节Uct,使=90,测取输出电压Ud=f(t)以及晶闸管端电压UVT=f(t)波形。(d)调节Uct,使分别等
13、于60、30时,测取Ud,UVT波形。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以及电阻-电感性负载情况下,当=30、60、90时的Ud、UVT等波形图并加以分析。下图分别为=30、60、90时的波形:2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()曲线。3分析续流二极管作用及电感量大小对负载电流的影响。答:续流二极管都是并联在线圈的两端,线圈在通过电流时,会在其两端产生感应电动势。当电流消失时,其感应电动势会对电路中的元件产生反向电压。当反向电压高于元件的反向击穿电压时,会使元件如三极管、晶闸管等造成损坏。续流二极管并联在线圈两端,当
14、流过线圈中的电流消失时,线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉,从而保护了电路中的其它原件的安全。4. 写出实验心得体会。本次实验做了很久都没成功,我们检查了很久也不知道哪里出了问题。我发现老师在其他组讲解,便整理好实验台过去听讲。我看见那一组调出了有些像的波形,但和课本还是有很多的不同之处,老师说这可能是因为触发信号的相位差不是180,所以波形会有差异。通过观察波形和老师的耐心讲解,我对单相桥式半控整流电路有了感性的认识。我觉得做实验并不一定要成功,即使实验失败,在实验过程中也能加深对课本知识的理解,让自己能把理论知识和实际相联系。图2-1 单相桥式半控整流电路实验实验四
15、 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及电阻-电感性负载下的工作特性。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3-1三实验内容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1NMCL-III教学实验台主控制屏2NMCL-32主控制屏3NMCL-05组件及SMCL-01或NMCL-314MEL-03A组件和NMCL-331多电感组件5NMCL-35和NMCL-33组件6双踪示波器7万用表五注意事项1本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05挂箱。2
16、负载电阻调节需注意。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并且必须与电阻串联,需防止过大的电感造成可控硅不能导通。4NMCL-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30180),可尝试改变同步电压极性。5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。六实验方法1将NMCL-05面板左上角的同步电压输入接NMCL-32的U、
17、V输出端,“触发电路选择”拨向“锯齿波”。2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900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,测量在不同a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a角时的输出电压Ud和UVT的波形。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。3单相桥式全控整流电路供电给电阻-电感性负载接上电路负载为阻感型,测量在不同控制电压Uct时的输出电压Ud=f(t),负载电流以及晶闸管端电压UVT=f(t)波形并记录相应Uct时的Ud、
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- 南昌大学 电力 电子 实验 报告
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