DJDK-1型電力電子技術(shù)及電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)一 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)熟悉單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理及電路中各元件的作用。(2)掌握單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和方法。二、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件序號(hào)型 號(hào)備 注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個(gè)模塊。2DJK03-1 晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“單結(jié)晶體管觸發(fā)電路”等模塊。3雙蹤示波器自備三、實(shí)驗(yàn)線路及原理單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理已在1-3節(jié)中作過介紹。四、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。五、預(yù)習(xí)要求 閱讀本教材1-3節(jié)及電力電子技術(shù)教材中有關(guān)單結(jié)晶體管的內(nèi)容，弄清單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原

2、理。六、思考題(1)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的振蕩頻率與電路中C1的數(shù)值有什么關(guān)系? (2)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的移相范圍能否達(dá)到180°?七、實(shí)驗(yàn)方法(1)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的觀測(cè)將DJK01電源控制屏的電源選擇開關(guān)打到“直流調(diào)速”側(cè),使輸出線電壓為200V（不能打到“交流調(diào)速”側(cè)工作，因?yàn)镈JK03-1的正常工作電源電壓為220V±10%，而“交流調(diào)速”側(cè)輸出的線電壓為240V。如果輸入電壓超出其標(biāo)準(zhǔn)工作范圍，掛件的使用壽命將減少，甚至?xí)?dǎo)致掛件的損壞。在“DZSZ-1型電機(jī)及自動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)裝置”上使用時(shí)，通過操作控制屏左側(cè)的自藕調(diào)壓器，將輸出的線電壓調(diào)到220V左右，然后才能將

3、電源接入掛件），用兩根導(dǎo)線將200V交流電壓接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“啟動(dòng)”按鈕，打開DJK03-1電源開關(guān)，這時(shí)掛件中所有的觸發(fā)電路都開始工作，用雙蹤示波器觀察單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，經(jīng)半波整流后“1”點(diǎn)的波形，經(jīng)穩(wěn)壓管削波得到“2”點(diǎn)的波形，調(diào)節(jié)移相電位器RP1，觀察“4”點(diǎn)鋸齒波的周期變化及“5”點(diǎn)的觸發(fā)脈沖波形；最后觀測(cè)輸出的“G、K”觸發(fā)電壓波形，其能否在30°170°范圍內(nèi)移相?(2)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點(diǎn)波形的記錄當(dāng)30o、60o、90o、120o時(shí)，將單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的各觀測(cè)點(diǎn)波形描繪下來，并與圖1-9的各波形進(jìn)行比較。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告畫出=6

4、0°時(shí)，單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點(diǎn)輸出的波形及其幅值。 九、注意事項(xiàng)雙蹤示波器有兩個(gè)探頭，可同時(shí)觀測(cè)兩路信號(hào)，但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連，所以兩個(gè)探頭的地線不能同時(shí)接在同一電路的不同電位的兩個(gè)點(diǎn)上，否則這兩點(diǎn)會(huì)通過示波器外殼發(fā)生電氣短路。為此，為了保證測(cè)量的順利進(jìn)行，可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣，只使用其中一路的地線，這樣從根本上解決了這個(gè)問題。當(dāng)需要同時(shí)觀察兩個(gè)信號(hào)時(shí)，必須在被測(cè)電路上找到這兩個(gè)信號(hào)的公共點(diǎn)，將探頭的地線接于此處，探頭各接至被測(cè)信號(hào)，只有這樣才能在示波器上同時(shí)觀察到兩個(gè)信號(hào)，而不發(fā)生意外。實(shí)驗(yàn)五 單相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)掌握單結(jié)晶體管

5、觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和方法。(2)掌握單相半波可控整流電路在電阻負(fù)載及電阻電感性負(fù)載時(shí)的工作。(3)了解續(xù)流二極管的作用。二、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件序號(hào)型 號(hào)備 注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”，“勵(lì)磁電源”等幾個(gè)模塊。2DJK02 晶閘管主電路該掛件包含“晶閘管”，以及“電感”等幾個(gè)模塊。3DJK03-1 晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“單結(jié)晶體管觸發(fā)電路”模塊。4DJK06 給定及實(shí)驗(yàn)器件該掛件包含“二極管”等幾個(gè)模塊。 5D42三相可調(diào)電阻6雙蹤示波器自備7萬(wàn)用表自備三、實(shí)驗(yàn)線路及原理單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理及線路圖已在1-3節(jié)中作過介紹。將DJK03-1掛件上的單結(jié)晶體管

6、觸發(fā)電路的輸出端“G”和“K”接到DJK02掛件面板上的反橋中的任意一個(gè)晶閘管的門極和陰極，并將相應(yīng)的觸發(fā)脈沖的鈕子開關(guān)關(guān)閉（防止誤觸發(fā)），圖中的R負(fù)載用D42三相可調(diào)電阻，將兩個(gè)900接成并聯(lián)形式。二極管VD1和開關(guān)S1均在DJK06掛件上，電感Ld在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH三檔可供選擇，本實(shí)驗(yàn)中選用700mH。直流電壓表及直流電流表從DJK02掛件上得到。四、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)電壓波形的觀察并記錄。(3)單相半波整流電路帶電阻性負(fù)載時(shí)Ud/U2= f()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

7、極管作用的觀察。五、預(yù)習(xí)要求(1)閱讀電力電子技術(shù)教材中有關(guān)單結(jié)晶體管的內(nèi)容，弄清單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理。(2)復(fù)習(xí)單相半波可控整流電路的有關(guān)內(nèi)容，掌握單相半波可控整流電路接電阻性負(fù)載和電阻電感性負(fù)載時(shí)的工作波形。(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)電路的振蕩頻率與電路中電容C1的數(shù)值有什么關(guān)系? (2)單相半波可控整流電路接電感性負(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DJK01電源控制屏的電源選擇開關(guān)打到“直流調(diào)速”側(cè)，使輸出線電壓為200V，用兩根導(dǎo)線將200V交流電壓接到DJK03-1的

8、“外接220V”端，按下“啟動(dòng)”按鈕，打開DJK03-1電源開關(guān)，用雙蹤示波器觀察單結(jié)晶體管觸發(fā)電路中整流輸出的梯形波電壓、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30°170°范圍內(nèi)移動(dòng)?圖3-6 單相半波可控整流電路(2)單相半波可控整流電路接電阻性負(fù)載觸發(fā)電路調(diào)試正常后，按圖3-6電路圖接線。將電阻器調(diào)在最大阻值位置，按下“啟動(dòng)”按鈕，用示波器觀察負(fù)載電壓Ud、晶閘管VT兩端電壓UVT的波形，調(diào)節(jié)電位器RP1，觀察 =30°、60°、90°、120°、

9、150°時(shí)Ud、UVT的波形，并測(cè)量直流輸出電壓Ud和電源電壓U2，記錄于下表中。30°60°90°120°150°U2Ud（記錄值）Ud/U2Ud（計(jì)算值）Ud=0.45U2(1+cos)/2(3)單相半波可控整流電路接電阻電感性負(fù)載將負(fù)載電阻R改成電阻電感性負(fù)載（由電阻器與平波電抗器Ld串聯(lián)而成）。暫不接續(xù)流二極管VD1，在不同阻抗角阻抗角 =tg-1(L/R)，保持電感量不變，改變R的電阻值,注意電流不要超過1A情況下，觀察并記錄 =30°、60°、90°、120°時(shí)的直流輸出電壓值Ud及

10、UVT的波形。30°60°90°120°150°U2Ud(記錄值）Ud/U2Ud（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)流二極管的作用,以及UVD1波形的變化。30°60°90°120°150°U2Ud（記錄值）Ud/U2Ud（計(jì)算值） 計(jì)算公式: Ud = 0.45U2(l十cos)/2八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1)畫出=90°時(shí)，電阻性負(fù)載和電阻電感性負(fù)載的Ud、UVT波形。(2)畫出電阻性負(fù)載時(shí)Ud/U2=f()的實(shí)驗(yàn)曲線，并與計(jì)算值Ud的對(duì)應(yīng)曲線相比較。(3)分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)

11、象，寫出體會(huì)。 九、注意事項(xiàng)(1)參照實(shí)驗(yàn)一的注意事項(xiàng)。(2)在本實(shí)驗(yàn)中觸發(fā)電路選用的是單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，同樣也可以用鋸齒波同步移相觸發(fā)電路來完成實(shí)驗(yàn)。 (3)在實(shí)驗(yàn)中，觸發(fā)脈沖是從外部接入DJKO2面板上晶閘管的門極和陰極，此時(shí),應(yīng)將所用晶閘管對(duì)應(yīng)的正橋觸發(fā)脈沖或反橋觸發(fā)脈沖的開關(guān)撥向“斷”的位置，避免誤觸發(fā)。(4)為避免晶閘管意外損壞，實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：在主電路未接通時(shí)，首先要調(diào)試觸發(fā)電路，只有觸發(fā)電路工作正常后，才可以接通主電路。在接通主電路前，必須先將控制電壓Uct調(diào)到零，且將負(fù)載電阻調(diào)到最大阻值處；接通主電路后，才可逐漸加大控制電壓Uct，避免過流。要選擇合適的負(fù)載電阻和電感，避免過流。在無法確定的情況下，應(yīng)盡可能選用大的電阻值。 (5)由于晶閘管持續(xù)工作時(shí)，需要有一定的維持電流，故要使晶閘管主電路可靠工作，其通過的電流不能太小，否則可能會(huì)造成晶閘管時(shí)斷時(shí)續(xù)，工作不可靠。在本實(shí)驗(yàn)裝