电力电子实验报告电气.docx
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电力电子实验报告电气
实验一同步信号为锯齿波的触发电路
一、实验目的
1．加深理解同步信号为锯齿波的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测量与调试方法。
3．掌握三相半波、三相桥式可控整流电路中主电路与触发脉冲的相位配合关系。
二、实验属性
验证性实验
三、实验设备及仪器
NMCL-Ⅲ型电力电子及电气传动教学实验台1台
双踪示波器1台
数字万用表1块
四、实验要求
1．阅读教材中“同步信号为锯齿波的触发电路”的内容，掌握其工作原理。
2．掌握同步信号为锯齿波的触发电路的调试，会正确观察和分析各点波形。
3．理解三相半波、三相桥式可控整流电路中主电路与触发脉冲的相位配合关系。
4．按规定完成实验报告。
五、实验电路和原理
同步信号为锯齿波的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”有关教材。
实验电路原理图见图3-1
图3-1同步信号为锯齿波的触发电路
表3.1Uct和α的对应关系
0°
30°
60°
90°
120°
150°
180°
Uct
7.06
5.97
4.72
3.39
1.9
0
-----
7．调节Uct使α＝60°，观察“1”~“6”点
波形及输出脉冲UG1K1间的波形。
记下各波形的幅
值与宽度，注意各波形间相位关系的对应。
同时标
出各波形的幅值与宽度。
8．测绘Uct和α的关系，即α＝f（Uct），并记
录于表3.1中。
图3-2脉冲移相范围
八、实验报告要求
1．实验中记录的波形。
3和4点波形
1和2点波形
2.R1过大过小会出现什么问题？
答：
导致2点电压过低锯齿波宽度过窄，过小锯波宽度过宽。
3．总结锯齿波同步触发电路移相范围测试方法，其脉冲移相范围大小与哪些量有关？
答：
测试方法:
调节偏移电压Up用示波器观察6点的波形当Uct=0时，为最大移相角，当Uct最大时为最大移相角。
移相范围与Rp1和Uct的大小有关。
4.如要求Uct＝0时，α＝90°应如何调整？
答：
调节Rp使Up产生的脉冲上升沿移至
实验二三相桥式可控整流电路的研究
一、实验目的
1．熟悉触发电路及晶闸管主回路组件。
2．掌握三相桥式可控整流电路的接线，观察不同负载状态下输出的电压电流波形。
3．掌握调试晶闸管整流装置的步骤和方法。
二、实验属性综合性实验
三、实验仪器设备及器材
NMCL-Ⅲ型电力电子及电气传动教学实验台1台
双踪示波器1台
万用表1块
四、实验要求
1．熟悉实验装置的电路结构。
2．阅读教材中有关三相桥式可控整流电路的内容，掌握不同控制角度和不同负载情况下的输出电压波形的特点。
3．掌握测试三相桥式整流电路的步骤和方法。
五、实验电路和原理
1．实验电路接线图
图3-3三相桥式可控整流电路实验接线图
2．主电路由三相全控整流电路组成，电路中的晶闸管按图3-3编号时，其导通顺序按：
VT6、VT1；VT1、VT2；VT2、VT3；VT3、VT4；VT4、VT5；VT5、VT6；VT6、VT1循环导通。
为保证每瞬间两只闸管同时导通，本实验采用了锯齿波同步的双脉冲触发电路，触发电路为集成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。
脉冲发出顺序按1#、2#、3#、4#、5#、6#、1#循环，间隔为60°，每个触发电路在一周内发两个脉冲，间隔也为60°。
三相桥式整流电路和触发电路的工作原理参见“电力电子技术”教材中的有关内容。
注意：
本实验触发电路内部采用的是集成芯片，外部仅需U、V、W三相同步信号，触发单元的同步信号与晶闸管对应的相电压是“同相位”。
表3.2晶闸管触发单元同步电压与晶闸管所对应的相电压之间的关系
组别
共阴极组
共阳极组
晶闸管序号
1
3
5
4
6
2
晶闸管对应的相电压
U
V
W
-U
-V
-W
晶闸管触发单元的同步电压
u
v
w
-u
-v
-w
七、注意事项
1．务必阅读第二章“实验要求及注意事项”中的第三条。
2．供电给电阻负载时，注意负载电阻允许的电流，电流不能超过负载电阻允许的最大值，供电给反电势负载时，注意电流不能超过电机的额定电流。
3．在电动机起动前必须预先做好以下几点：
（1）先加上电动机的励磁电流，然后才可使整流装置工作。
（2）起动前，必须置控制电压Uct于零位，整流装置的输出电压Ud最小，合上主电路后，才可逐渐加大控制电压。
4．主电路的相序不可接错，否则容易烧毁晶闸管。
5．示波器的两根地线与外壳相连，使用时必须注意两根地线需要等电位，避免造成短路事故。
图3－4直流电动机、发电机机组接线图
8、实验报告要求
1.实验中记录的波形
.
（1）电阻性负载下Ud和Uct值及输出波形（单位：
v）
α
π/6
π/3
π/2
2π/3
Ud
145
90
22
0
Uct
3.5
1.0
0.2
0
α=2π/3α=π/2
α=π/3α=π/6
（2）.阻感性负载下波形
α=π/2α=π/3
α=π/6
（3）.反电势负载下波形
α=π/2α=π/3
α=π/6
2．测试三相桥式整流电路的步骤和方法
答：
a、连接电路，用示波器观察各个晶闸管的脉冲是否正常。
b、给主电路和触发电路送上电，并调整初始相位，依次测出
的波形
c、把负载依次换成阻感性负载和电机，重复步骤b
实验三IGBT斩波电路的研究
一、实验目的
1．进一步掌握斩波电路的工作原理。
2．熟悉IGBT器件的应用。
3．熟悉5G3525集成PWM波形发生器电路的使用。
4．了解斩波器电路的测试步骤和方法。
二、实验属性
验证性实验
三、实验仪器设备及器材
NMCL-Ⅲ型电力电子及电气传动教学实验台1台
双踪示波器1台
万用表1块
四、实验要求
1．熟悉实验装置的电路结构。
2．阅读教材中有关斩波电路的内容，掌握斩波电路的工作原理。
3．通过实验练习斩波器电路的测试步骤和方法。
4．按规定完成实验报告。
五、实验电路和原理
直流降压斩波电路和直流升压斩波电路的工作原理可参见“电力电子技术”教材119页至124页。
实验电路原理图见图3-5
图3－5降压斩波电路与升压斩波电路原理图
表3.3记录占空比为αmin、αmax时U0电压数值及波形表
负载
占空比αmin
占空比αmax
U0（V）
u0、uRL1波形
U0（V）
u0、uRL1波形
450Ω
1.28
10.24
225Ω
1.22
10.09
表3.4输出电压U0和占空比α的对应关系表
α
αmin
α=30%
α=50%
α=70%
αmax
U0（500Ω）
1.28V
3.39V
6.78V
9.51V
10.25V
U0（83Ω）
1.16V
3.44V
6.46V
9.33V
10.01V
七、实验报告要求
1．整理实验中记录的波形，注意各波形的相应关系。
表3.3和3.4
2．比较两种负载下u0波形和uRL1波形有什么不同，为什么？
答：
由于电感的作用导致换相时电流不能突变，所以U0的波形变化较快。
3．解释在实验中观测到的波形和理论分析得到的波形为什么不一致。
答：
实验仪器本身存在一定误差；实验中电压电流不稳定。
实验四三相交流调压电路的研究
一、实验目的
1．加深理解三相交流调压电路的工作原理。
2．了解三相交流调压电路触发电路原理。
3．了解三相三线制和三相四线制交流调压电路在电阻负载时输出电压、电流的波形及移相特性。
二、实验属性综合性实验
三、实验仪器设备及器材
NMCL-Ⅲ型电力电子及电气传动教学实验台1台
双踪示波器1台
万用表1块
四、实验电路和原理
星形带中线的三相交流调压电路，实际上就是三个单相交流调压电路的组合，其工作原理和波形均与单相交流调压相同。
三相三线交流调压电路，由于没有中线，每相电流必须从另一相构成回路。
与三相全控桥一样，应采用宽脉冲或双窄脉冲触发。
与三相整流电路不同的是触发延迟角
=0°为相应电压过零点，而不是自然换相点。
三相交流调压电路的工作原理见教材第六章第一节。
实验电路接线图见图3-6。
图3——6三相交流调压实验电路图
七、注意事项
1．务必阅读第二章“实验要求及注意事项”中的第三条。
2．示波器的两根地线与外壳相连，使用时必须注意两根地线需要等电位，避免造成短路事故。
八、实验报告要求
1．讨论分析三相三线制交流调压电路中如何确定触发电路的同步电压。
答：
通常采用的方法是将主电路的电压信号直接引入，或通过同步变压器引入来作为同步信号。
2.整理记录波形，作不同接线方法时U＝f（α）曲线。
3.将两种接线方式的输出电压波形进行分析比较。
答：
当α>
三相三线制的波头数比三相四线制的多一倍，当α=
三相三线制的波行和三相四线制一样。
表3.5记录不同α时输出电压U有效电压值和波形表
接法
α
0°
30°
60°
90°
120°
150°
Yn
U
（有效值）
217
155
85
35
0
u波形
Y
U
（有效值）
215
150
50
7
0
u波形
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