電力電子技術(shù)試驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)定要點(diǎn)

1、電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)1電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)概述電力電子技術(shù)是電氣工程及自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化等專業(yè)的三大電子技術(shù)基礎(chǔ)課程之一，課程涉及面廣，內(nèi)容包括電力、電子、控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)等，而實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)是課程的重要組成部分。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可以-1 -電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū) 加深對(duì)理論的理解，培養(yǎng)和提高實(shí)際動(dòng)手能力、獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力。1-1實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和要求電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容較多，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)比較復(fù)雜，系統(tǒng)性較強(qiáng)。電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)是理論教學(xué)的重要的補(bǔ)充和繼續(xù)，而理論教學(xué)則是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)去分析和解決實(shí)際系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，提高動(dòng)手能力；同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)

2、驗(yàn)證理論， 促使理論和實(shí)際相結(jié)合，使認(rèn)識(shí)不斷提高、深化。具體地說(shuō)，學(xué)生在完成指定的實(shí)驗(yàn)后，應(yīng)具備以下能力：（1） 掌握電力電子變流裝置的主電路、觸發(fā)或驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)成及調(diào)試方法，能初步設(shè)計(jì)和應(yīng)用這些電路；（2）熟悉并掌握基本實(shí)驗(yàn)設(shè)備、測(cè)試儀器的性能和使用方法；（3）能夠運(yùn)用理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果進(jìn)行分析和處理，解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題；（4）能夠綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。1-2實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備即為實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)階段，是保證實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌M(jìn)行的必要步驟。每次實(shí)驗(yàn)前都應(yīng)先進(jìn)行預(yù)習(xí)，從而提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量和效率，則就有可能在實(shí)驗(yàn)時(shí)不知如何下手，浪費(fèi)時(shí)間，完成不成實(shí)驗(yàn)要求，甚至損 壞實(shí)驗(yàn)裝置。因此，實(shí)

3、驗(yàn)前應(yīng)做到：（1）復(fù)習(xí)教材中與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的內(nèi)容，熟悉與本次實(shí)驗(yàn)相關(guān)的理論知識(shí)；（2）本教材中的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，了解本次實(shí)驗(yàn)的目的和內(nèi)容；掌握本次實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的工作原理和方法；（3）寫(xiě)出預(yù)習(xí)報(bào)告，其中應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的詳細(xì)接線圖、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄表格等；（4）熟悉實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)驗(yàn)裝置、測(cè)試儀器等；1-3實(shí)驗(yàn)實(shí)施 在完成理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)等環(huán)節(jié)后，就可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)實(shí)施階段。實(shí)驗(yàn)時(shí)要做到地下幾點(diǎn)：（1）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，檢查預(yù)習(xí)報(bào)告，了解本次實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容和方法，只有滿足此要求后，方能允許實(shí) 驗(yàn)開(kāi)始。（2）熟悉本次實(shí)驗(yàn)使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、儀器，明確這些設(shè)備的功能、使用方法。（3）按實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)小組成員應(yīng)進(jìn)行明確的分

4、工，各人的任務(wù)應(yīng)在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中實(shí)行輪換，以 便實(shí)驗(yàn)參加者能全面掌握實(shí)驗(yàn)技術(shù)，提高動(dòng)手能力。（4）按預(yù)習(xí)報(bào)告上的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)詳細(xì)線路圖進(jìn)行接線，一般情況下，接線次序?yàn)橄戎麟娐?，后控制電路?先串聯(lián)，后并聯(lián)。（5）完成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)接線后，必須進(jìn)行檢查。串聯(lián)回路從電源的某一端出發(fā)，按回路逐項(xiàng)檢查各儀表、設(shè)備、負(fù)載的位置和極性等是否正確；并聯(lián)支路則檢查其兩端的連接點(diǎn)是否在指定的位置。距離較遠(yuǎn)的兩連接端盡量選用長(zhǎng)導(dǎo)線直接連接，盡可能不用多根導(dǎo)線做過(guò)渡連接。自查完成后，須經(jīng)指導(dǎo)教師復(fù)查后方可 合閘通電，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。（6）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)按實(shí)驗(yàn)教材所提出的要求及步驟，逐項(xiàng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和操作。除作階躍啟動(dòng)試驗(yàn)外，系統(tǒng)啟動(dòng)前，應(yīng)使負(fù)

5、載電阻值最大，給定電位器處于零位；測(cè)試點(diǎn)的分布應(yīng)均勻；改接線路時(shí)，必須斷開(kāi)電源。 實(shí)驗(yàn)中應(yīng)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否正常，所得數(shù)據(jù)是否正確，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與理論值一致。完成本次實(shí)驗(yàn)全部?jī)?nèi)容后，應(yīng)請(qǐng)指導(dǎo)教師檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、記錄的波形。經(jīng)指導(dǎo)教師認(rèn)可后方可拆除接線，整理好連接線、儀器、工具，使之物歸原位。-2 -電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)1-4實(shí)驗(yàn)總結(jié)實(shí)驗(yàn)的最后階段是實(shí)驗(yàn)總結(jié)，即對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、繪制波形曲線和圖表、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、撰寫(xiě)實(shí) 驗(yàn)報(bào)告。每個(gè)實(shí)驗(yàn)參與者都要獨(dú)立完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告的編寫(xiě)應(yīng)持嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài) 度。如實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論有較大出入時(shí)，不得隨意修改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，不得用湊數(shù)據(jù)的方法來(lái)向

6、理論靠擾,而是用理論知識(shí)來(lái)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，找到引起較大誤差的原因。1-5實(shí)驗(yàn)安全操作規(guī)程為了順利完成電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)時(shí)人身安全與設(shè)備可靠運(yùn)行要嚴(yán)格遵守如下安全操作規(guī)程：1、在實(shí)驗(yàn)過(guò)程時(shí)，絕對(duì)不允許做實(shí)驗(yàn)者雙手同時(shí)接到隔離變壓器的兩個(gè)輸出端，將人體作為負(fù)載使 用。2、任何接線和拆線都必須在切斷主電源后方可進(jìn)行。3、為了提高實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的效率，完成接線或改接線路后，應(yīng)仔細(xì)再次核對(duì)線路，并使組內(nèi)其他同學(xué) 引起注意后方可接通電源。4、如果在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生過(guò)流告警，應(yīng)仔細(xì)檢查線路以及電位器的調(diào)節(jié)參數(shù)，確定無(wú)誤后方能重新 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。5、在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意所接儀表的最大量程，選擇合適的

7、負(fù)載完成實(shí)驗(yàn)，以免損壞儀表、電源或負(fù)載。6、系統(tǒng)起動(dòng)前負(fù)載電阻必須放在最大阻值，給定電位器必須退回至零位后，才允許合閘起動(dòng)并慢慢 增加給定，以免元件和設(shè)備過(guò)載損壞。2實(shí)驗(yàn)裝置及控制組件介紹一、概述：本實(shí)驗(yàn)臺(tái)包括了目前國(guó)內(nèi)各類理工科高等院校及中等專業(yè)學(xué)校開(kāi)設(shè)的“半導(dǎo)體變流技術(shù)”“電力電子技術(shù)”、“電機(jī)控制”、“交、直流調(diào)速系統(tǒng)”等課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，充分滿足各類學(xué)校相應(yīng)課程的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)的要求。實(shí)驗(yàn)人員可通過(guò)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)箱的靈活組合，來(lái)完成多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。儀器儀表、專用電源、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)箱以及實(shí)驗(yàn)連接導(dǎo)線等，均配套齊全，性能、規(guī)格均符合實(shí)驗(yàn)的需求。各高校還可以根據(jù)自 身需求，選擇不同類型的實(shí)驗(yàn)箱，同一類實(shí)驗(yàn)箱

8、選用不同的產(chǎn)品，來(lái)組建理想、經(jīng)濟(jì)型的實(shí)驗(yàn)室。二、實(shí)驗(yàn)箱介紹：1. JPDL 03變壓器實(shí)驗(yàn)箱該變壓器為芯式變壓器，有2套副邊繞組，原、副邊繞組的額定電壓分別為220V/ 110V/55V（Y / Y/ Y）。該裝置還包括一個(gè)逆變變壓器和一個(gè)三相全波不控整流橋。2. JPDL 04可調(diào)電容實(shí)驗(yàn)箱可調(diào)電容，從0.1 0.9疔可調(diào)，共有六組電容器，可用按鍵選擇所需電容值。該實(shí)驗(yàn)箱不能獨(dú)立完成某一個(gè)實(shí)驗(yàn)，只用于輔助其他實(shí)驗(yàn)箱完成實(shí)驗(yàn)。（注：電容耐壓值均為 63V）3. JPDL 05直流電機(jī)調(diào)速控制箱 （或JPDL05A）該實(shí)驗(yàn)箱主要有下幾個(gè)模塊：給定器（G）、速度調(diào)節(jié)器（ASR）、轉(zhuǎn)速變換器（FBS

9、）、電流反饋與過(guò)流保護(hù)（FBC+FA）、電流調(diào)節(jié)器（ACR）、反號(hào)器（AR）、轉(zhuǎn)矩極性鑒別（DPT）、零電平檢測(cè)（DPZ）、邏輯控制器（DLC）。（1）給定器（G）:原理圖如圖2-1所示。電壓給定器由電位器RP1 RP2及兩個(gè)鈕子開(kāi)關(guān)組成。SA1為正負(fù)極性轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。SA2為輸出控制開(kāi)關(guān)。輸出正負(fù)電壓大小分別由RP1、RP2來(lái)調(diào)節(jié)。給定器輸出范圍-15V+15V。RPTISAp2RRP1dE2-2（FBS）轉(zhuǎn)速變換-15V圖2-1（G）給定器（2）轉(zhuǎn)速變換器（FBS）:原理圖如圖2-2所示。轉(zhuǎn)速變換器（FBS）用于各種有轉(zhuǎn)速反饋的閉環(huán)系統(tǒng)中，將直流旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出電壓變換成適用于控制單元并與轉(zhuǎn)速

10、成正比的直流電壓。使用時(shí)旋轉(zhuǎn)編碼器接1、2,調(diào)節(jié)RP1可改變速度反饋系數(shù)大小。（3）速度調(diào)節(jié)器（ASR）：原理圖如圖2-3所示。圖中RP1為運(yùn)放調(diào)零電位器。 VD3、VD4、RP2、RP3組成可調(diào)的正負(fù)限幅電 路。C1、R1組成微分校正環(huán)節(jié)。 R5、C3組成速度環(huán)串聯(lián)校正環(huán)節(jié)。RP4為放大系數(shù)調(diào)節(jié)電位器。2(Ufn)3 (U$r)+1WH2-3 (ASR)速度調(diào)節(jié)器元件RP1、RP2、RP3、RP4均裝在面板上。電容 C3兩端引出接線柱，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求外接電容。(4) 電流反饋及過(guò)流保護(hù)(FBC+FA)：TA?TA3原理圖如圖2-4所示。圖中TA1、TA2、TA3接電流互感器的輸出端。I。經(jīng)分

11、壓電阻分壓，再接到零B2-4 (FBC+FA)電流反饋與過(guò)刪護(hù)電平檢測(cè)，用于檢測(cè)是否有電流流過(guò)電機(jī)，其中二極管VD1起到限幅保護(hù)的作用。If為電流反饋輸出端，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器 RP1可調(diào)節(jié)電流反饋系數(shù)。RP2用于調(diào)節(jié)過(guò)流保護(hù)的電流值的大小。當(dāng)RP2中間抽頭上的電壓高于穩(wěn)壓管 DW1的穩(wěn)壓值時(shí)，DW1被擊穿，T1三極管導(dǎo)通,T2三極管不導(dǎo)通，其集電極為高電位，通 過(guò)R5 SB1和VD1反饋到T1的基極，電路處于自鎖狀態(tài)，則Ub輸出高電位，調(diào)節(jié)器的輸出被封鎖。同時(shí)T3三極管導(dǎo)通繼電器吸合，報(bào)警燈指示過(guò)流。按下復(fù)位按鈕可解除自鎖狀態(tài)。（5）電流調(diào)節(jié)器（ACR）:原理圖如圖2-5所示。電流調(diào)節(jié)器（ACR

12、 ）由運(yùn)放、二極管限幅器、互補(bǔ)輸出、輸入阻抗網(wǎng)絡(luò)及反饋?zhàn)杩咕W(wǎng)絡(luò)等環(huán)節(jié)組成，工作原理上與速度調(diào)節(jié)器相同。RP1、RP2、RP3、RP4分別為正限幅調(diào)節(jié)電位器、R1123456DF2 |z'1 R5-10 -2-5 MR）電珮節(jié)器負(fù)限幅調(diào)節(jié)電位器、放大系數(shù)調(diào)節(jié)電位器、運(yùn)放調(diào)零電位器。（6）反號(hào)器（AR）:原理圖如圖2-6所示。反號(hào)器用于調(diào)速系統(tǒng)中需倒向的環(huán)節(jié)。實(shí)際上是一個(gè)比例電路其放大倍數(shù)為K=-(RP1+R2)/R1（7）轉(zhuǎn)矩極性鑒別（DPT）：原理圖如圖2-7所示。轉(zhuǎn)矩極性鑒別為一電平檢測(cè)器,用于檢測(cè)控制系統(tǒng)中轉(zhuǎn)矩極性的變化;它是1 (Usr)廠+I5V 一RPi -h IT-15V圖

13、M(DPT)轉(zhuǎn)飯憾別個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器，可將連續(xù)變化的電平轉(zhuǎn)換成邏輯運(yùn)算所需的“0” “1”狀態(tài)信號(hào)。轉(zhuǎn)矩極性鑒別輸入輸出特性如圖2-8所示，它具有繼電器特性。（8）零電平檢測(cè)（DPZ）：1o2(Ui)'Usc2Us0rlUsr2/刖咖零電平檢洲UsdS2-10轉(zhuǎn)矩極性翻輸入輸出腿，他在控制系統(tǒng)中進(jìn)行零電流檢測(cè)。原理圖如圖2-9所示。零電平檢測(cè)工作原理與轉(zhuǎn)矩極性鑒別相同輸入輸出特性如圖2-10所示。（9）邏輯控制器（DLC）：原理圖如圖2-11所示。邏輯控制器用于邏輯無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速系統(tǒng)，作用是對(duì)轉(zhuǎn)矩極性和主回路零電流信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，切換加于正組橋或反組橋晶閘管整流裝置上的觸發(fā)脈沖，以實(shí)現(xiàn)系

14、統(tǒng)的無(wú)環(huán)流運(yùn)行。a .邏輯判斷環(huán)節(jié)邏輯判斷環(huán)節(jié)的任務(wù)是根據(jù)轉(zhuǎn)矩極性鑒別和零電流檢測(cè)環(huán)節(jié)的輸出Um和Ui的狀態(tài)，正確的判斷出晶閘管的觸發(fā)脈沖是否要切換（由 Um是否變換狀態(tài)決定）及切換條件是否具備（由 Ui是否由 “ 0”變“ 1”決定）。當(dāng)Um變號(hào)后，零電流檢測(cè)器檢測(cè)到主電路電流過(guò)零（ Ui= “1 ”）時(shí)，邏輯判斷 電路立即翻轉(zhuǎn)，同時(shí)保證在任何時(shí)刻邏輯判斷電路的輸出Uz和Uf狀態(tài)相反。E2-1KDL0O1 換b .延時(shí)環(huán)節(jié)要使正、反兩組整流裝置安全、可靠的切換工作，必須在邏輯無(wú)環(huán)流系統(tǒng)中的邏輯判斷電路發(fā)出切換指令Uz或Uf后，經(jīng)關(guān)斷等待時(shí)間t1 (約3ms)和觸發(fā)等待時(shí)間t2(約10ms)之

15、后才能執(zhí)行切換指令，故 設(shè)置相應(yīng)延時(shí)電路，延時(shí)電路VD1、VD2、C1、C2起t1延時(shí)作用，VD3、VD4、C3、C4起t2延時(shí)作用。c. 邏輯保護(hù)環(huán)節(jié)當(dāng)邏輯電路發(fā)生故障時(shí)， Uz、Uf的輸出同時(shí)為“ 1”，邏輯控制器的兩個(gè)輸出端 Ulf、Ulr全為“ 0” 狀態(tài)，造成兩組橋路全工作，引起短路事故。加入邏輯保護(hù)環(huán)節(jié)后，Uz、Uf全為“ 0”狀態(tài)時(shí)，Uf、Ulr都為“ 1”狀態(tài)，兩組橋路的觸發(fā)脈沖全部被封鎖，避免了短路事故發(fā)生。d. 推B環(huán)節(jié)在正反橋切換時(shí)，邏輯控制器中的U卩輸出“ 1”將此信號(hào)送入 ACR的輸入端作為脈沖后移推3指令，避免了切換時(shí)的電流沖擊。(10) JPDL05A 比JPDL

16、05多計(jì)算機(jī)接口一個(gè)，用于計(jì)算機(jī)PID控制時(shí)與計(jì)算機(jī)板卡連接當(dāng)用計(jì) 算機(jī)控制時(shí)將面板上的扭子開(kāi)關(guān)打到右側(cè)，計(jì)算機(jī)接口各端子功能定義如下:1腳一一速度調(diào)節(jié)器輸出端與面板上速度調(diào)節(jié)器部分6 (Use)相接3腳一一 電流反饋信號(hào)輸入端與面板上電流反饋與保護(hù)部分2 (If )相接5腳一一速度反饋信號(hào)輸入端與面板上速度變換部分3腳相接，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將面板上轉(zhuǎn)速變換電位器調(diào)到適合板卡的電壓范圍。7腳 計(jì)算機(jī)速度給定信號(hào)輸出端與面板上給定單元Ug1腳相接9腳電流調(diào)節(jié)器輸出端與面板上電流調(diào)節(jié)器部分10 ( Use)相接其他腳為懸空。4. JPDL 08三相變流橋路a.該實(shí)驗(yàn)箱裝有12只晶閘管，其中SCR1SCR6

17、為正組橋，SCR1SCR6為反組橋，所有晶閘管均配 有阻容吸收、熔絲保護(hù)。電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)觸發(fā)電路采用三片 KC04 片KC41和一片KC42（或三片TCA785,能輸出雙窄脈沖（或?qū)捗}沖序列）。 觸發(fā)脈沖通過(guò)鈕子開(kāi)關(guān)連到晶閘管的門(mén)極與陰極，正、反組脈沖功放電路分別由Ulf、UIr控制，將 UIf接地則正組橋接入觸發(fā)脈沖，將UIr接地，則反組橋接入觸發(fā)脈沖。Ulf和UIr懸空時(shí)，無(wú)觸發(fā)脈沖輸出。觸發(fā)電路可通過(guò)鈕子開(kāi)關(guān)切換分別輸出寬脈沖或雙窄脈沖。面板上設(shè)有脈沖觀察孔，當(dāng)輸出為窄脈沖時(shí)， 可觀察到互差60°的雙窄脈沖。當(dāng)輸出為寬脈沖時(shí)，可觀察到后沿固定、前沿可變的脈沖鏈。面板上電

18、位 器RP用于調(diào)節(jié)偏移電壓，移相控制端UCt接直流電壓用于調(diào)節(jié)導(dǎo)通角大小。實(shí)驗(yàn)接線時(shí)要分清測(cè)試孔、強(qiáng)電孔、弱電孔，嚴(yán)禁混接！因原來(lái)采用的三片KC04 一片KC41和一片KC42組成的輸出雙窄脈沖的觸發(fā)電路存在穩(wěn)定性差的問(wèn)題，故現(xiàn)在經(jīng)改進(jìn)均采用三片TCA785組成的能輸出寬脈沖序列的觸發(fā)電路。單向交流調(diào)功電路觸發(fā)電路，原理如下圖。單相交流調(diào)功控制電路電路左半部分是一個(gè)矩形波發(fā)生器：當(dāng)調(diào)節(jié)RP時(shí)，可得到占空比可變的矩形波。矩形波信號(hào)加到光耦合雙向可控硅，當(dāng)調(diào)節(jié)矩形波的占空比，就可調(diào)節(jié)雙向可控硅的導(dǎo)通的時(shí)間，將兩個(gè)輸出端接到兩只反 并聯(lián)的可控硅的門(mén)極，就構(gòu)成強(qiáng)觸發(fā)的過(guò)零觸發(fā)電路。5. JPDL 09

19、晶闡管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)箱該掛件包括了單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、正弦波同步移相觸發(fā)電路、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路、單相交流R1QDW'VD12? R2。DW2 DW3-r-C1R3 £ R4R6 0Rhtn tiC2R5。T2T3VD2二VD3VD4圖2-14單結(jié)晶體管觸發(fā)電路-9 -電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)調(diào)壓觸發(fā)電路、單相并聯(lián)逆變觸發(fā)電路，共五種晶閘管觸發(fā)電路。(1) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路原理圖如圖2-14所示。單結(jié)晶體管 T3、整流穩(wěn)壓環(huán)節(jié)及由 T1、T2等組成的等效可變電阻組成。由同步變壓器副邊輸出 60V的交流同步電壓 Ur，經(jīng)VD1半波整流，再由穩(wěn)壓管 DW1、DW2 進(jìn)行削波，從

20、而得到梯形波電壓，其過(guò)零點(diǎn)與晶閘管陽(yáng)極電壓的過(guò)零點(diǎn)一致，梯形波通過(guò)R4、T2向電容C2充電，由于單結(jié)晶體管具有負(fù)阻特性，當(dāng)充電電壓達(dá)到單結(jié)晶體管的峰值電壓Up時(shí)，單結(jié)晶體管T3導(dǎo)通，從而通過(guò)脈沖變壓器輸出脈沖。同時(shí) C2經(jīng)T3放電，由于時(shí)間常數(shù)很小， Uc2很 快下降到單結(jié)晶體管的谷點(diǎn)電壓 Uv, T3重新關(guān)斷，C2再次充電。每個(gè)梯形波周期內(nèi)，T3可能導(dǎo)通、關(guān)斷多次，但只有第一個(gè)輸出脈沖起作用。電容C2的充電時(shí)間常數(shù)由等效電阻等決定，由 RP1來(lái)調(diào)節(jié)。(2) 正弦波同步移相觸發(fā)電路原理圖如圖2-15所示。正弦波同步移相觸發(fā)電路由同步移相、脈沖形成與放大等環(huán)節(jié)組成，同步信圖2-15正弦波同步觸發(fā)

21、電路號(hào)由同步變壓器提供。晶體管T1左邊部分為同步移相環(huán)節(jié)，在T1的基極綜合了同步信號(hào)電壓UT、偏移電壓Ub及控制電壓Uct, RP1可調(diào)節(jié)Uct, RP2調(diào)節(jié)Ub。調(diào)節(jié)Uct可改變觸發(fā)電路的控制角a。脈沖形成環(huán)節(jié)是一集基耦合單穩(wěn)態(tài)脈沖電路，T2的集電極耦合到 T3的基極，T3的集電極通過(guò)C4、RP3耦合到T2的基極。當(dāng)同步移相環(huán)節(jié)送出負(fù)脈沖時(shí)，使單穩(wěn)電路翻轉(zhuǎn)，從而輸出脈寬可調(diào)的觸發(fā) 脈沖。(3) 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路原理圖如圖2-16所示。鋸齒波同步移相觸發(fā)電路由同步檢測(cè)、鋸齒波形成、移相控制、脈沖形脈沖 放大等環(huán)節(jié)組成。由T1、VD1、VD2、C1等元件組成同步檢測(cè)環(huán)節(jié)，其作用是利用同步電

22、壓來(lái)控制鋸齒波產(chǎn)生的時(shí)刻及鋸齒波的寬度。由 T1等元件組成的恒流源電路及T2、T3、C2等組成鋸齒波形成環(huán)節(jié)?？刂齐妷篣ct、偏移電壓Ub和鋸齒波電壓 Ut在T4基極疊加，從而構(gòu)成移相控制環(huán)節(jié)。T5、T6構(gòu)成脈沖形成放大環(huán)節(jié),脈沖變壓器輸出觸發(fā)脈沖。VD6R13R1VD3R1VD8R2R4T4VD2T2C1VD144-T3R7rT1 IC2II- 十C3VD4+-C4R12T6-29 -圖2-16鋸齒波同步移相觸發(fā)電路（4）單相交流調(diào)壓觸發(fā)電路原理圖如圖2-17所示。單相交流調(diào)壓觸發(fā)電路采用了KC05集成晶閘管移相觸發(fā)器。該觸發(fā)器適用于雙向晶閘管或反并聯(lián)晶閘管電路的交流相位控制，有失交保護(hù)、輸

23、出電流大等優(yōu)點(diǎn)，是交流調(diào)壓的理想觸發(fā)電路。KC05的內(nèi)部原理結(jié)構(gòu)請(qǐng)查閱有關(guān)資料。圖2-17單向交流調(diào)壓觸發(fā)電路（5）單相并聯(lián)逆變器觸發(fā)電路JK原理圖如圖2-18所示。單相并聯(lián)逆變器觸發(fā)電路以LM555集成時(shí)基電路為基礎(chǔ)振蕩電路，通過(guò)觸發(fā)器（4095）二分頻后得到相位相差 1800的觸發(fā)脈沖，經(jīng)T2、T3功率放大后交替觸發(fā)主電路中的兩個(gè) 晶閘管。振蕩電路的振蕩頻率由電位器RP1調(diào)節(jié)，頻率可在30-160HZ之間變化。LM555的輸出“3”端接T1 ,圖2-18單相并聯(lián)逆變觸發(fā)電路使信號(hào)放大，并將 LM555的5V電源過(guò)渡到4095芯片的15V電源系統(tǒng)。JK觸發(fā)器輸出為相位相差 1800 的脈沖。

24、6. JPDL 11給定負(fù)載及吸收電路實(shí)驗(yàn)箱給定：輸出0到±15V連續(xù)可調(diào)的直流電壓。壓敏電阻：作為過(guò)壓保護(hù)元件，內(nèi)部已連成三角形接法。二極管：有四個(gè)二極管配合完成各種實(shí)驗(yàn)。7. JPDL15直流脈寬調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱JPDL15采用H橋式電路，它是由四個(gè) MOSFET和四個(gè)續(xù)流二極管組成， 其工作方式可以是雙極式或單極 式。雙極式運(yùn)行時(shí)，驅(qū)動(dòng)脈沖采用死區(qū)控制，從而避免了由于開(kāi)關(guān)的延時(shí)造成橋臂直通現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)箱采用TL494作為PWM信號(hào)發(fā)生器，并采用隔離驅(qū)動(dòng)和過(guò)流保護(hù)施措，確保了安全性和可靠性。8. JPDL22新特器件驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)箱本實(shí)驗(yàn)箱研究對(duì)象是全控型器件，內(nèi)容包括：GTR （功率晶體

25、管）、MOSFET （功率場(chǎng)效應(yīng)管）、GTO（可關(guān)斷晶閘管）、IGBT （絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管）器件的驅(qū)動(dòng)及開(kāi)關(guān)特性。PWM信號(hào)發(fā)生器采用 TL494芯片，GTR、MOSFET'GTO的驅(qū)動(dòng)電路由分立器件組合而成， IGBT采用專門(mén)集成驅(qū)動(dòng)芯片，它們都具有過(guò) 流保護(hù)功能，確保功率器件可靠的工作，從而降低了損壞的可能性。3電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)本章內(nèi)容主要是關(guān)于晶閘管的各種實(shí)驗(yàn)，其中包括單相、三相整流和有源逆變電路，直流斬波電路， 單相、三相交流調(diào)壓電路，單相、三相交流調(diào)壓電路，單相并聯(lián)逆變電路，電壓型逆變器，電流型逆變器, 晶閘管器件及觸發(fā)、驅(qū)動(dòng)電路。實(shí)驗(yàn)一單結(jié)晶體管觸發(fā)電路和單相半波可控整流電

26、路實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 熟悉單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理及各元件的作用；2. 掌握單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和方法；3. 對(duì)單相半波可控整流電路在電阻負(fù)載及電阻電感負(fù)載時(shí)的工作作全面分析；4. 了解續(xù)流二極管的作用。、實(shí)驗(yàn)線路及原理熟悉單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理及線路圖，了解各點(diǎn)波形形狀。將單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的輸出端G'和“ K'端接至晶閘管的門(mén)極和陰極，即構(gòu)成如圖3-1所示的實(shí)驗(yàn)線路。LIdRd圖3-1單結(jié)晶體管觸發(fā)的單相半波可控整流電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試；2. 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點(diǎn)電壓波形的觀察；3. 單相半波整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)Ud/Uu尸f

27、 （ a）特性的測(cè)定;4. 單相半波整流電路帶電阻電感性負(fù)載時(shí)續(xù)流二極管作用的觀察；四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 電力電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)2. JPDL09實(shí)驗(yàn)箱3. JPDL08實(shí)驗(yàn)箱4. JPDJ10實(shí)驗(yàn)箱（或 JPDL11實(shí)驗(yàn)箱）5. 示波器（自備）；6. 萬(wàn)用表（自備）五、預(yù)習(xí)要求1. 閱讀第二章相關(guān)介紹及教材中有關(guān)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的內(nèi)容，了解單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理，熟悉JPDL09實(shí)驗(yàn)箱；2. 復(fù)習(xí)單相半波可控整流電路的有關(guān)內(nèi)容，掌握在接純阻性負(fù)載和阻感性負(fù)載時(shí)，電路各部分的電壓和電流波形；3. 掌握單相半波可控整流電路接不同負(fù)載時(shí)Ud、Id的計(jì)算方法。六、思考題1. 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的振蕩頻率

28、與電路中的各元件有什么關(guān)系？2. 單相橋式半波可控整流電路接阻感性負(fù)載時(shí)會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如何解決？七、實(shí)驗(yàn)方法1 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試將實(shí)驗(yàn)臺(tái)交流電源切換到 “直流調(diào)速（或調(diào)壓器調(diào)到115V）”狀態(tài)，此時(shí)U、V間輸出電壓為£20V（在 電網(wǎng)相電壓為£20V前提下）,JPDL09的電源接U V兩相。打開(kāi)實(shí)驗(yàn)箱電源開(kāi)關(guān)，用示波器觀察單結(jié) 晶體管觸發(fā)電路中整流輸出梯形波、鋸齒波電壓及單結(jié)晶體管觸發(fā)電路輸出電壓等波形。調(diào)節(jié)移相 可變電位器RP1,觀察鋸齒波的周期變化及輸出脈沖波形的移相范圍能否在20°180°范圍內(nèi)。2 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點(diǎn)波形的記錄將單結(jié)

29、晶體管觸發(fā)電路的各點(diǎn)波形描繪下來(lái)，并與理論波形進(jìn)行比較。3 單相半波可控整流電路接純阻性負(fù)載觸發(fā)電路調(diào)試正常后，按圖3-1電路圖接線，負(fù)載為 JPDJ10實(shí)驗(yàn)箱或JPDL11的白熾燈泡，選擇大小合適的電阻值。合上電源，用示波器觀察負(fù)載電壓Ud、晶閘管VT兩端電壓波形 UT,調(diào)節(jié)電位器RP1,觀察a=30°、60°、90°、120°、150°、180°時(shí)的Ud、UT波形，并測(cè)定直流輸出電壓Ud和電源電壓U2,記錄于下表 3-1中。表3-1a30°60°90°120°150°180

30、6;UUd （記錄值）Ud/ UuvUd （計(jì)算值）4單相半波可控整流電路接電阻電感性負(fù)載將負(fù)載改接成阻感性負(fù)載（由 JPDJ10實(shí)驗(yàn)箱的可變電阻或 JPDL11的白熾燈與電抗器串聯(lián)而成）。 不接續(xù)流二極管 VD,在不同阻抗角（改變 Rd的電阻值）情況下，觀察并記錄 滬30°、60°、90 °、120° 時(shí)的Ud及Ue的波形。并測(cè)定直流輸出電壓 Ud和電源電壓記錄于下表3-2中。表3-2a30°60°90°120 °U2Ud （記錄值）u d 2 2Ud （計(jì)算值）接入續(xù)流二極管 VD1,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，觀察續(xù)流二極

31、管的作用，以及Uvdi波形的變化。并測(cè)定直流輸出電壓Ud和電源電壓U2,記錄于下表 3-3中。表3-3a30°60°90°120 °U2Ud （記錄值）u d u 2Ud （計(jì)算值）計(jì)算公式：Ud=0.45*U uV* （ 1+cosa） /2八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 畫(huà)出單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點(diǎn)的電壓波形；2. 畫(huà)出a=90o時(shí)，電阻性負(fù)載和電阻電感性負(fù)載的Uc、UT波形。3. 畫(huà)出電阻性負(fù)載時(shí) Ud/Uuv=f （ a）的實(shí)驗(yàn)曲線，并與計(jì)算值Ud的對(duì)應(yīng)曲線相比較。4. 分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，寫(xiě)出體會(huì)。九、注意事項(xiàng)1. 雙蹤示波器兩個(gè)探頭的地線端應(yīng)接在電路的同電

32、位點(diǎn)，以防通過(guò)兩探頭的地線造成被測(cè)量電路短路事故。示波器探頭地線與外殼相連，使用時(shí)應(yīng)注意安全。2. 在本實(shí)驗(yàn)中，觸發(fā)脈沖是從外部接入JPDL08面板上晶閘管的門(mén)極和陰極，此時(shí)，應(yīng)將所用晶閘管對(duì)應(yīng)的觸發(fā)脈沖開(kāi)關(guān)撥向“斷開(kāi)”位置。3. 當(dāng)有觸發(fā)脈沖而主電路沒(méi)有故障，而晶閘管不能觸發(fā)導(dǎo)通，有可能是同步信號(hào)反相，只需顛倒一 下JPDL09電源的極性即可。實(shí)驗(yàn)二鋸齒波同步移相觸發(fā)電路、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 加深理解鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的工作原理及各元件的作用；2. 掌握鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的調(diào)試方法。、實(shí)驗(yàn)線路及原理+1SV <R1VD1i-kk-TVDW1r R3jfRkR9VD-R10 R1t C

33、3VD5-R2VD2C1 T1T4T2C2Ra事H T5VD4+31C4R12C5-T6VD8VD6VD*圖2-16鋸齒波同步移相觸發(fā)電路鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的原理請(qǐng)參看第二章相關(guān)介紹及教材有關(guān)內(nèi)容。鋸齒波同步移相觸發(fā)電路 由同步檢測(cè)、鋸齒波形成、移相控制、脈沖形成、脈沖放大等環(huán)節(jié)組成，其工作原理可參見(jiàn)實(shí)驗(yàn)箱面板 和電力電子技術(shù)教材中的相關(guān)內(nèi)容。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的調(diào)試；2. 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路各點(diǎn)波形的觀察和分析。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 電力電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)2. JPDL09實(shí)驗(yàn)箱3. JPDL08實(shí)驗(yàn)箱4. JPDJ10實(shí)驗(yàn)箱；5. 示波器（自備）；6. 萬(wàn)用表（自備）。五

34、、預(yù)習(xí)要求弄清鋸齒波同步移相觸發(fā)電路1. 閱讀電力電子技術(shù)教材中有關(guān)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的內(nèi)容， 的工作原理；2. 掌握鋸齒波同步移相觸發(fā)電路脈沖初始相位的調(diào)整方法。六、思考題1. 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路有哪些特點(diǎn)？2. 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的移相范圍與哪些參數(shù)有關(guān)？3. 為什么鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的脈沖移相范圍比正弦波同步移相觸發(fā)電路的移相范圍要 大？七、實(shí)驗(yàn)方法1. 接通電源，用示波器觀察各觀察孔的電壓波形。2. 觀察“1” “2”孔的電壓波形，了解鋸齒波寬度和“1”孔電壓波形的關(guān)系；3. 觀察“ 3” -“5”孔電壓波形和輸出電壓Ug的波形，記下各波形的幅值與寬度，并比較“3”孔電

35、壓和“ 5”孔電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系；4. 調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的移相范圍。5. 將控制電壓Uct調(diào)至零（調(diào)電位器RP2），用示波器觀察同步信號(hào)、“1”孔電壓“ 5”孔的波形, 調(diào)節(jié)偏移電壓 Ub （即調(diào)RP3,使0=180°。6. 調(diào)節(jié)Uct使0=60°，觀察并記錄U1-U5,及輸出脈沖電壓 Ug的波形，標(biāo)出其幅值與寬度并記錄在下表3-3中（可在示波器上直接讀出，讀數(shù)時(shí)應(yīng)將示波器的“V/cm”和“ t/cm ”的旋鈕放置在校準(zhǔn)位置，以防讀數(shù)誤差）。表3-3U1U2U3U4U5U6幅度（V）幅度（ms八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 整理、描繪實(shí)驗(yàn)中記錄的各點(diǎn)波形，并標(biāo)出其幅值和寬度；2. 總結(jié)鋸齒波同步

36、觸發(fā)電路移相范圍的調(diào)試方法，如果要求在Uct=0的條件下，使 滬90°，如何調(diào)整？3. 分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。九、注意事項(xiàng)1. 雙蹤示波器兩個(gè)探頭的地線端應(yīng)接在電路的同電位點(diǎn)，以防通過(guò)兩探頭的地線造成被測(cè)量電路短路事故。示波器探頭地線與外殼相連，使用時(shí)應(yīng)注意安全。2. 在本實(shí)驗(yàn)中，觸發(fā)脈沖是從外部接入JPDL08面板上晶閘管的門(mén)極和陰極，此時(shí)，應(yīng)將所用晶閘管對(duì)應(yīng)的觸發(fā)脈沖開(kāi)關(guān)撥向“斷開(kāi)”位置。3. 當(dāng)有觸發(fā)脈沖而主電路沒(méi)有故障，而晶閘管不能觸發(fā)導(dǎo)通，有可能是同步信號(hào)反相，只需顛倒 一下JPDL09電源的極性即可。4. 觀察輸出脈沖波形時(shí)，應(yīng)將輸出端“G'和“ K”分別接到

37、晶閘管的門(mén)有和陰極，否則，可能無(wú)法觀察到觸發(fā)波形。附錄:JPDL 09晶闡管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)箱(6)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路原理圖如圖2-16所示。鋸齒波同步移相觸發(fā)電路由同步檢測(cè)、鋸齒波形成、移相控制、脈沖形脈沖放大等環(huán)節(jié)組成。由T1、VD1、VD2、C1等元件組成同步檢測(cè)環(huán)節(jié)，其作用是利用同步電壓來(lái)控制鋸齒波產(chǎn)生的時(shí)刻及鋸齒波的寬度。由 T1等元件組成的恒流源電路及T2、T3、C2等組成鋸齒波形成環(huán)節(jié)?？刂齐妷篣ct、R1VD144-DW1r RR1R1VD3C3VD5VD6T2T1TR2R4T4VD2C2C1 -L<T3 k R7VD4C4T6VD77圖2-16鋸齒波同步移相觸發(fā)電路偏移

38、電壓Ub和鋸齒波電壓 Ut在T4基極疊加，從而構(gòu)成移相控制環(huán)節(jié)。T5、T6構(gòu)成脈沖形成放大環(huán)節(jié),脈沖變壓器輸出觸發(fā)脈沖。實(shí)驗(yàn)三單相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 加深理解單相橋式全控整流及單相有源逆變電路的工作原理；2. 研究單相橋式變流電路整流的全過(guò)程；3. 研究單相橋式變流電路由整流切換到逆變的全過(guò)程，掌握實(shí)現(xiàn)有源逆變的條件;4. 掌握產(chǎn)生逆變顛覆的原因及預(yù)防方法。、實(shí)驗(yàn)線路及原理圖3-7為本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理圖。將JPDL03實(shí)驗(yàn)箱中整流電路作為逆變橋的直流電源，逆變變壓器采用JPDL03實(shí)驗(yàn)箱，回路中接入平波電抗器L（ 700mH ）及限流電阻Rd。有關(guān)實(shí)現(xiàn)有源逆變的原理及實(shí)

39、現(xiàn)220V底 AJ f n同步變壓器S3-VT4 弋VT2鋸齒波觸發(fā)電路1VT1VT2鋸齒波觸發(fā)電路2VT3VT4圖3-7單相橋式全控整流電路及單相有源逆變電路條件可參見(jiàn)教材的有關(guān)內(nèi)容。觸發(fā)電路采用JPDL09組件實(shí)驗(yàn)箱上的鋸齒波同步移相觸發(fā)電路。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 單相橋式全控整流電路帶阻感性負(fù)載；2. 單相橋式有源逆變電路帶阻感性負(fù)載；3. 有源逆變電路逆變顛覆現(xiàn)象的觀察；四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 電力電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)；2. JPDL03實(shí)驗(yàn)箱3. JPDL08實(shí)驗(yàn)箱4. JPDL09實(shí)驗(yàn)箱5. JPDJ10實(shí)驗(yàn)箱（JPDL11實(shí)驗(yàn)箱）；6. 示波器（自備）；7. 萬(wàn)用表（自備）。五、預(yù)習(xí)要求1. 閱讀教

40、材中有關(guān)單相橋式全控整流電路的有關(guān)內(nèi)容，掌握單相橋式全控整流電路帶不同負(fù)載時(shí)的工作原理；2. 閱讀教材中有關(guān)有源逆變電路的內(nèi)容，掌握實(shí)現(xiàn)有源逆變的基本條件。3. 六、思考題4. 實(shí)現(xiàn)有源逆變的條件是什么？在本實(shí)驗(yàn)中如何保證能滿足這些條件？5. 實(shí)驗(yàn)電路中逆變變壓器的作用是什么？七、實(shí)驗(yàn)方法1. 按圖3-7接線，圖中變壓器的 AX端為220V，AmXm端為110V，在進(jìn)行有源逆變，變壓器為逆變變壓器。將鋸齒波觸發(fā)電路的輸出脈沖端分別接至JPDL08中相應(yīng)晶閘管的門(mén)極和陰極，并將觸發(fā)脈沖開(kāi)關(guān)斷。2. 單相橋式全控整流電路開(kāi)關(guān)S合向左端。調(diào)節(jié)鋸齒波觸發(fā)電路中的移相調(diào)節(jié)電位器RP2,使Uct=O，調(diào)節(jié)

41、偏移電位器RP3使a=150o。保持Ub不變（即RP3固定），逐漸增加Uct在«=0-90 o的范圍內(nèi)，做單相橋式全控 整流電路帶阻感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)，在a=0°、30°、60°、90°時(shí)，用示波器觀察、記錄整流電壓 Ud晶閘管兩端電壓UT的波形，并記錄 U2、Ud的數(shù)值于下表3-4中。表3-4ao0o30o60o90o120o150UuvUd （記錄值）Ud （計(jì)算值）計(jì)算公式：Ud=0.9*U2* cos a3 單相橋式有源逆變電路斷開(kāi)電源，將開(kāi)關(guān) S拔向有源逆變直流電源端（三相不控整流橋）。調(diào)節(jié)Uct=0時(shí)，3 =30 o即a=150o。合上主

42、電路電源，在3 =30。、60o、90。時(shí)，用示波器觀察并記錄Ud UT的波形，并在上表中記錄Uuv Ud的數(shù)值。當(dāng)390o時(shí)，晶閘管過(guò)渡到整流狀態(tài)，此時(shí)輸出電壓極性改變。4 逆變顛覆現(xiàn)象的觀察調(diào)節(jié)Uct，使a=150o，合上主電路電源，觀察Ud波形。突然關(guān)斷觸發(fā)脈沖，用雙蹤示波器觀察逆變顛覆現(xiàn)象，記錄逆變顛覆時(shí)的Ud波形。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 實(shí)驗(yàn)前說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)所需掛件，利用所給掛件外接線圖繪制實(shí)驗(yàn)電氣接線圖。2. 畫(huà)出 a=0o、30o、60o、90o、120： 150o 的 Ud和 UT的波形；3. 畫(huà)出電路的移相特性 Ud=f （a）曲線；4. 分析逆變顛覆的原因及逆變顛覆后會(huì)產(chǎn)生的后果。九

43、、注意事項(xiàng)1. 雙蹤示波器兩個(gè)探頭的地線端應(yīng)接在電路的同電位點(diǎn)，以防通過(guò)兩探頭的地線造成被測(cè)量電路短路事故。示波器探頭地線與外殼相連，使用時(shí)應(yīng)注意安全。2. 在本實(shí)驗(yàn)中，觸發(fā)脈沖是從外部接入JPDL08面板上晶閘管的門(mén)極和陰極，此時(shí)，應(yīng)將所用晶閘管對(duì)應(yīng)的觸發(fā)脈沖開(kāi)關(guān)撥向“斷開(kāi)”位置。3. 當(dāng)有觸發(fā)脈沖，主電路也沒(méi)有故障，而晶閘管不能觸發(fā)導(dǎo)通，有可能是同步信號(hào)反相，只需顛倒JPDL09電源的極性即可。4. 結(jié)束實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先將電壓表與電路分離，將電流表用線短接掉，以防止儀表的損壞。5. 為了防止過(guò)流，完成從整流到逆變的過(guò)程，主電路應(yīng)串入適當(dāng)阻值的電阻。實(shí)驗(yàn)四三相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私?/p>

44、三相半波可控整流電路的工作原理，研究可控整流電路在電阻負(fù)載和電阻電感性負(fù)載時(shí)的工作情況。二、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件1 電力電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)2 JPDL08三相變流橋路3 JPDL11給定、負(fù)載及吸收電路4 JPDJ10可調(diào)電阻器5 雙蹤示波器（自備）6 萬(wàn)用表（自備）三、實(shí)驗(yàn)線路及原理三相半波可控整流電路用了三只晶閘管，與單相電路比較，其輸出電壓脈動(dòng)小，輸出功率大。不足之處是晶閘管電流即變壓器的副邊電流在一個(gè)周期內(nèi)只有1/3時(shí)間有電流流過(guò)，變壓器利用率較低。圖34中晶閘管用JPDL08正橋組的三個(gè)，電阻 R用JPDJ10可調(diào)電阻器，接成并聯(lián)形式，Ld電感用JPDL08面板上的700mH，其觸發(fā)信號(hào)由JP

45、DL08內(nèi)部提供，只需在外部加一個(gè)給定電壓接到Uct端即可。直流電壓、電流表由JPDL-4控制屏上獲得。bGKGKGKGKGKGK電阻電感性負(fù)載圖34三相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）研究三相半波可控整流電路帶電阻性負(fù)載。（2）研究三相半波可控整流電路帶電阻電感性負(fù)載。五、預(yù)習(xí)要求閱讀電力電子技術(shù)教材中有關(guān)三相半波整流電路的內(nèi)容。六、思考題（1）如何確定三相觸發(fā)脈沖的相序，主電路輸出的三相相序能任意改變嗎？（2）根據(jù)所用晶閘管的定額，如何確定整流電路的最大輸出電流？七、實(shí)驗(yàn)方法（1） JPDL08上“觸發(fā)電路”的調(diào)試 打開(kāi)JPDL-4總電源開(kāi)關(guān)，操作“電源控制屏”上的“三相電網(wǎng)電

46、壓指示”開(kāi)關(guān)，觀察輸入的三相電網(wǎng) 電壓是否平衡。 將JPDL-4 “電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開(kāi)關(guān)”撥至“直流調(diào)速（或調(diào)壓器調(diào)到115V）”側(cè)。 打開(kāi)JPDL08電源開(kāi)關(guān)，撥動(dòng)“觸發(fā)脈沖指示”鈕子開(kāi)關(guān)，使“寬”的發(fā)光管亮。 觀察A、B、C三相的鋸齒皮，并調(diào)節(jié) A、B、C三相鋸齒波斜率調(diào)節(jié)電位器（在各觀測(cè)孔左側(cè)） ，使三 相鋸齒波斜率盡可能一致。 將JPDL11上的“給定”輸出 Ug直接與JPDL08上的移相控制電壓 Uct相接，將給定開(kāi)關(guān) S2撥到接地 位置（即Uct=O ）,調(diào)節(jié)JPDL08上的偏移電壓電位器， 用雙蹤示波器，用雙蹤示踴器觀察 A相鋸齒波和“雙 脈沖觀察孔” VT1的輸出波

47、形，使a =170 °。 適當(dāng)增加給定 Ug的正電壓輸出，觀測(cè) JPDL08上“觸發(fā)脈沖觀察孔”的波形，此時(shí)應(yīng)觀測(cè)到寬脈沖。 將JPDL08面板上的Ulf端接地，將“正橋觸發(fā)脈沖”的六個(gè)開(kāi)關(guān)撥至“通”，觀察正橋 VT1VT6晶閘管門(mén)極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常。（2）三相半波可控整流電路帶電阻性負(fù)載按圖3 4接線，將滑線變阻器放大最大阻值處，按下“啟動(dòng)”按鈕，JPDL11上的“給定”從零開(kāi)始，慢慢增加移相電壓，使a能從30。到170。范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，用示波器觀察并記錄 a =30 °、60°、90°、120°、 150°時(shí)整流輸出電壓

48、Ud和晶閘管兩端電壓 Uvt的波形，并記錄相應(yīng)的電源電壓U2及Ud的數(shù)值于下表中a30°60°90°120°150 °U2Ud （記錄值）Ud/U2Ud （計(jì)算值）（3）三相半波整流帶電阻電感性負(fù)載將JPDL08上700mH的電抗器與負(fù)載電阻 R串聯(lián)后接入主電路，觀察不同移相角a時(shí)Ud、Id的輸出波形，并記錄相應(yīng)的電源電壓U2及Ud、Id值，畫(huà)出a =90。時(shí)的Ud及Id波形圖。a30 °60°90°120 °U2Ud （記錄值）Ud/U2Ud （計(jì)算值）八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告繪出當(dāng)a =90。時(shí)，整流電路供電給電

49、阻性負(fù)載、電阻電感性負(fù)載時(shí)的Ud及Id的波形，并進(jìn)行分析討論。九、注意事項(xiàng)（1雙蹤示波器兩個(gè)探頭的地線端應(yīng)接在電路的同電位點(diǎn)，以防通過(guò)兩探頭的地線造成被測(cè)量電路短路事 故。示波器探頭地線與外殼相連，使用時(shí)應(yīng)注意安全。（2） 在本實(shí)驗(yàn)中，觸發(fā)脈沖是從外部接入JPDL08面板上晶閘管的門(mén)極和陰極，此時(shí)，應(yīng)將所用晶閘管對(duì) 應(yīng)的觸發(fā)脈沖開(kāi)關(guān)撥向“斷開(kāi)”位置。（3）整流電路與三相電源連接時(shí)，一定要注意相序。實(shí)驗(yàn)五三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 加深理解三相橋式全控整流及有源逆變電路的工作原理；2. 了解KC系列集成觸發(fā)器的調(diào)整方法和各點(diǎn)的波形。二、實(shí)驗(yàn)線路及原理實(shí)驗(yàn)線路如圖3-11所

50、示。主電路由三相全控變流電路及作為逆變直流電源的三相不控整流電路組成；觸發(fā)電路為JPDL08中的集成觸發(fā)電路，由KC04 KC41 KC42等集成芯片（或 TCA758）組成，可輸出經(jīng)高頻調(diào)制后的寬脈沖鏈。三相橋式整流及逆變電路的工作原理以及集成觸發(fā)電路的原理可參考有關(guān)教材內(nèi) 容。U VW圖3-11三相橋式全控整流電路及三相有源逆變電路三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 電力電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)2. 三相橋式全控整流電路帶大電感負(fù)載；3. 三相橋式有源逆變電路；4. 觀察整流或有源逆變狀態(tài)下，模擬電路故障現(xiàn)象時(shí)的各電壓波形。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. 電力電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)2. JPDL03實(shí)驗(yàn)箱3. JPDL08實(shí)驗(yàn)箱4. JPDL11

51、實(shí)驗(yàn)箱5. JPDJ10實(shí)驗(yàn)箱6. 示波器（自備）；7. 萬(wàn)用表（自備）。五、預(yù)習(xí)要求1. 閱讀電力電子技術(shù)教材中三相橋式全控整流電路的有關(guān)內(nèi)容，掌握三相橋式全控整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)的工作原理；2. 閱讀教材中有源逆變電路的有關(guān)內(nèi)容，掌握實(shí)現(xiàn)有源逆變的基本條件；3. 學(xué)習(xí)有關(guān)集成觸發(fā)電路的內(nèi)容，掌握該觸發(fā)電路的工作原理。六、思考題1. 如何解決主電路和觸發(fā)電路的同步問(wèn)題？在本實(shí)驗(yàn)中，主電路三相電源的相序能任意確定嗎？2. 在本實(shí)驗(yàn)中，在整流向逆變切換時(shí)，對(duì)a角有什么要求？為什么？七、實(shí)驗(yàn)方法1. JPDL08的調(diào)試（1）觀察電源控制屏上三相交流電源的電壓表指示值，三相是否平衡。（2）電源控制

52、屏上交流電源輸出切換到“直流調(diào)速（或調(diào)壓器調(diào)到115V）”；（3）將觸發(fā)脈沖，打到寬脈沖，用示波器觀察 6個(gè)觸發(fā)脈沖，應(yīng)使其間隔相互間隔60°,三角波的斜率應(yīng)調(diào)到一致。（4）將給定器G的輸出端“ Ug”接至JPDL08面板上的“移相控制電壓”Uct端，調(diào)節(jié)偏移電壓電位器RP,使Uct=0時(shí)（可直接接地，以保證輸入為零），=150°。（5）將JPDL08面板上的Ulf （當(dāng)三相橋式全控變流電路使用正橋VT1-VT6時(shí)）接地，將正組橋觸發(fā)脈沖的6個(gè)開(kāi)關(guān)撥到“接通”，用示波器觀察晶閘管的門(mén)極與陰極的觸發(fā)脈沖是否正常。2. 三相橋式全控整流電路（1） 按圖3-11接線，其中全控橋的

53、三相接 JPDL03的變壓器的110V繞組，變壓器原邊接電源三相， 變壓器為Y/Y12點(diǎn)接法，將開(kāi)關(guān)“ S”撥向左邊的短接線端，給定器JPDL11上的“正給定”輸出為零（逆時(shí)針旋到底）；合上主電路開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)給定電位器，加移相電壓，使a角在30°90。 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，同時(shí)，根據(jù)需要不斷調(diào)整負(fù)載電阻Rd,使得負(fù)載電流Id保持在0.6A左右（注意Id不得超過(guò)0.65A ）。用示波器觀察并記錄滬30°, 60°, 90°時(shí)整流電壓ud和晶閘管兩端電壓UT的波形，并記錄相應(yīng)的Ud、Uct數(shù)值于下表3-8中。表3-8a°30°60°90&

54、#176;120UctUd （記錄值）Ud （計(jì)算值）計(jì)算公式：Ud=2.34*U uv*c°s a（2） 模擬故障現(xiàn)象當(dāng)a=60°時(shí)，將示波器所觀察的晶閘管的觸發(fā)脈沖鈕子開(kāi)關(guān)撥向“斷開(kāi)”位置，或?qū)ⅰ癠lf ”端的接地線斷開(kāi)，模擬晶閘管失去觸發(fā)的故障，觀察并記錄這時(shí)的Ud、UT的變化情況。3. 三相橋式有源逆變電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)斷開(kāi)三相橋式有源逆變電路主電源開(kāi)關(guān)后，將開(kāi)關(guān)“S'撥向右邊的不控整流橋端。調(diào)節(jié)給定電位器逆時(shí)針到底，即使給定器輸出為零；合上電源開(kāi)關(guān)，觀察并記錄3 =30°, 60°, 90°時(shí)電路中Ud、UT的波形，并記錄相應(yīng)的 Ud Uct數(shù)值于上表中。調(diào)節(jié)偏移電壓 Ub,使3 <30 °，觀察逆變失敗現(xiàn)象。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1. 畫(huà)出電路的移相特性 Ud=f (a)；2. 畫(huà)出觸發(fā)電路的傳輸特性a=f ( Uct )；3. 畫(huà)出a=30°, 60°