《電力電子技術(shù)》實驗指導(dǎo)書概要

1、djst哥包班極大號，b qingdao uhlivarbiiy of scineb & tchnology?電氣工程及其自動化實驗室實驗指導(dǎo)書系列電力電子技術(shù)實驗指導(dǎo)書（第1版）主編張偉莊克玉逢海萍青島科技大學(xué)自動化與電子工程學(xué)院目錄電力電子及電氣傳動教學(xué)實驗臺介紹3實驗一絕緣柵雙極型晶體管（igbt）特性與驅(qū)動電路研究1 1實驗二三相橋式全控整流電路實驗14實驗三直流斬波電路的性能研究17實驗四單相交直交變頻電路的性能研究20電氣工程及其自動化實驗室實驗指導(dǎo)書系列電力電子及電氣傳動教學(xué)實驗臺介紹 一概 述1 .特點：(1)采用組件式結(jié)構(gòu)，可根據(jù)不同內(nèi)容進行組合，故結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便靈活，并

2、且可隨著功能的擴展只需增加組件即可，能在一套裝置上完成電力電子學(xué)，電力拖動自動控制系統(tǒng)等課程的主要實驗。(2)裝置布局合理，外形美觀，面板示意圖明確，直觀，學(xué)生可通過面板的示意 查尋故障，分析工作原理。電機采用導(dǎo)軌式安裝，更換機組簡捷，方便，所采用的電機 經(jīng)過特殊設(shè)計，其參數(shù)特性能模擬3kw左右的通用實驗機組，能給學(xué)生正確的感性認識。除實驗控制屏外，還設(shè)置有實驗用臺，內(nèi)可放置機組，實驗組件等，并有可活動的 抽屜，內(nèi)可放置導(dǎo)線，工具等，使實驗更方便。(3)實驗線路典型，配合教學(xué)內(nèi)容，滿足教學(xué)大綱要求?？刂齐娐啡坎捎媚M 和數(shù)字集成芯片，可靠性高，維修，檢測方便。觸發(fā)電路采用數(shù)字集成電路雙窄脈沖

3、。(4)裝置具有較完善的過流、過壓、 rc吸收、熔斷器等保護功能，提高了設(shè)備的 運行可靠性和抗干擾能力。(5)面板上有多只發(fā)光二極管指示每一個脈沖的有無和熔斷器的通斷。觸發(fā)脈沖 可外加，也可采用內(nèi)部的脈沖觸發(fā)可控硅，并可模擬整流缺相和逆變顛覆等故障現(xiàn)象。2.技術(shù)參數(shù)(1)輸入電源：780v 10% 50hz1hz(2)工作條件：環(huán)境溫度：-5 40 0c相對濕度：75%海 拔：1000m(3)裝置容量：1kva(4)電機容量：200w(5)外形尺寸：長 1600mm x 寬 700mm (長 1300mm x 寬 700mm二 mcl系統(tǒng)掛箱介紹和使用說明1 .mcl-33 掛箱：mcl33由

4、脈沖控制及移相，雙脈沖觀察孔，一組可控硅，二組可控硅及二極管， rc吸收回路，平波電抗器 l組成。本實驗臺提供相位差為 60,經(jīng)過調(diào)制的“雙窄”脈沖(調(diào)制頻率大約為3m0khz), 觸發(fā)脈沖分別由兩路功放進行放大，分別由ublr和ublf進行控制。當ublf接地時，第一組脈沖放大電路進行放大。當 ublr接地時，第二組脈沖放大電路進行工作。脈沖移 相由uct端的輸入電壓進行控制，當 uct端輸入正信號時，脈沖前移，uct端輸入負信號時，脈沖后移，移相范圍為10160。偏移電壓調(diào)節(jié)電位器 rp調(diào)節(jié)脈沖的初始相位， 不同的實驗初始相位要求不一樣。雙脈沖觀察孔輸出相位差為60o的雙脈沖，同步電壓觀察

5、孔，輸出相電壓為 30v左右的同步電壓，用雙蹤示波器分別觀察同步電壓和雙脈沖，可比較雙脈沖的相位。使用注意事項：單雙脈沖及同步電壓觀察孔在面板上俱為小孔，僅能接示波器，不 能輸入任何信號。1 .脈沖控制。面板上部的六檔直鍵開關(guān)控制接到可控硅的脈沖，1、2、3、4、5、6分別控制可控硅vt1、vt2、vt3、vt4、vt5、vt6的觸發(fā)脈沖，當直鍵開關(guān)按下時，脈沖斷開， 彈出時脈沖接通。2 . 一橋可控硅由六只 5a800v組成。3 .二橋可控硅由六只 5a800v構(gòu)成，另有六只 5a800v二極管。4 . rc吸收回路可消除整流引起的振蕩。當做調(diào)速實驗時需接在整流橋輸出端。平 波電抗器可作為電

6、感性負載電感使用，電感分別為50mh、100mh、200mh、700mh,在1a范圍內(nèi)基本保持線性。使用注意事項：外加觸發(fā)脈沖時，必須切斷內(nèi)部觸發(fā)脈沖。2 .mcl0小箱mcl-05掛箱為觸發(fā)電路專用掛箱，其中有單結(jié)晶體管，正弦波，鋸齒波同步移相 觸發(fā)電路。面板左上方裝有同步變壓器原邊組的接線柱，下有“觸發(fā)選擇開關(guān)”，可根據(jù)需要選擇“單結(jié)管”，“正弦波”，“鋸齒波”等觸發(fā)電路。當外加同步電壓 220v為時，通過觸發(fā)電路選擇直鍵開關(guān)可選擇輸出至單結(jié)管觸發(fā) 電路，正弦波觸發(fā)電路，鋸齒波觸發(fā)電路的同步電壓分別為60v, 15, 7v1 .單結(jié)晶體管觸發(fā)電路由單結(jié)晶體管 v3,整流穩(wěn)壓環(huán)節(jié)，及由 v1

7、v2等組成的等效可變電阻等組成，其 原理圖如圖1-12所示。a620/8wr1nvr3=ivd5r4ar21kr55.1kr61kr73.6kt s vv 2 7 4v13dg6c0dnv91 0t wscv2v2d23b c2683rp1c4.7kc1n4007圖1-12單結(jié)晶體管觸發(fā)電路vd6r82400 47n d1 vv3bt35cvd91n4007* vd81n40073由同步變壓器副邊輸出 60v的交流同步電壓，經(jīng)全波整流，再由穩(wěn)壓管vst1,vst2 進行削波，而得到梯形波電壓，其過零點與晶閘管陽極電壓的過零點一致，梯形波通過r7,v2向電容c2充電，當充電電壓達到單結(jié)晶體管的峰

8、點電壓時，單結(jié)晶體管v3導(dǎo)通,titlere vi從而通過脈沖變壓器輸出脈沖。同時c3經(jīng)v3放電，由于時間常數(shù)很小，uc2很快0下降至單結(jié)晶體管的谷點電壓 ,v3重新關(guān)斷，c2再次充電。每個梯形波周期,a4v3可能最lm c 105 mc 105. ddb12通，關(guān)斷多次，但只有第一個輸出脈沖起作用。電容3c2的充電時間常數(shù)由等效電阻等she et ofdra wn by :4決定，調(diào)節(jié)rp3的滑動觸點可改變 v1的基極電壓，使v1,v2都工作在放大區(qū)，即等效電阻可由rp1來調(diào)節(jié)，也就是說一個梯形波周期內(nèi)的第一個脈沖出現(xiàn)時候（控制角）可 由rp1來調(diào)節(jié)。元件rp1裝有面板上，同步信號已在內(nèi)部接

9、好。2 .正弦波同步觸發(fā)電路1234電氣工程及其自動化實驗室實驗指導(dǎo)書系列5正弦波同步觸發(fā)電路由同步移相和脈沖形成放大等環(huán)節(jié)組成，其原理圖如圖 所示。1-13同步信號由同步變壓器副邊提供。晶體管v1左邊部分為同步移相環(huán)帶，在v1的sizenu mb er基極上綜合了同步信號ut,偏移電壓 ub及控制電壓 uct, rp2可調(diào)節(jié)4 ub,調(diào)節(jié)uctrevisio n可改變觸發(fā)電路的控制角。脈沖形成放大環(huán)節(jié)是一集基耦單穩(wěn)態(tài)脈沖電路,da te:file:7-oct-2 002d:use rmcl m cl05mc l05. ddbv2的集電she et of dra wn by :4極耦合到v3的

10、基極，v3的集電極通過 c4,rp3耦合到v2的基極。當同步移相環(huán)節(jié)送出負脈沖時，使單穩(wěn)電路翻轉(zhuǎn)，從而輸出脈寬可調(diào)的觸發(fā)脈沖。調(diào)節(jié)元件均裝在面板上，同步變壓器副邊已在內(nèi)部接好3.鋸齒波同步移相觸發(fā)電路鋸齒波同步移相觸發(fā)電路由同步檢測，鋸齒波形成，移相控制，脈沖形成，脈沖放大等環(huán)節(jié)組成，其原理圖如圖1-14所示。由 vd1,vd2,c1,r1等元件組成同步檢測環(huán)節(jié)，其作用是利用同步電壓來控制鋸齒波產(chǎn)生的時刻和寬度。由vst1,v1,r3等元件組成的恒流源電路及v2,v3,c2等組成鋸齒波形成環(huán)節(jié)。控制電壓uct,偏移電壓ub及鋸齒波電壓在 v4基極綜合疊加，從而構(gòu)成移相控制環(huán)節(jié)。v5,v6構(gòu)成脈

11、沖形成放大環(huán)節(jié)，脈沖變壓器輸出觸發(fā)脈沖。元件rp裝在面板上,同步變壓器副邊已在內(nèi)部接好。1234電力電子技術(shù)實驗指導(dǎo)書圖1-14鋸齒波觸發(fā)電路.mcl0瞅用說明mcl06為單相并聯(lián)逆變和直流斬波器專用掛箱。單相并聯(lián)逆變觸發(fā)電路555集成時基電路為基礎(chǔ)振蕩電路，通過雙212d觸發(fā)器二分頻得到相戰(zhàn)差3sizea4da te:180o 的nu mb3er7-oct-2 00 2revis發(fā)脈沖，經(jīng)三極管v1,v2功率放大后交替觸發(fā)主電路的兩個晶閘管。3m c 105 mc 105. ddbshe et of dra wn by :4rp進行調(diào)節(jié)，555的輸出”暇至4013的clk端，輸出為相位相差

12、180o的脈沖。單相并聯(lián)逆變觸發(fā)電路原理圖見圖1-15+15tp1 vd5圖1-15單相并聯(lián)逆變觸發(fā)電路2 .斬波器主電路圖1 16所示的是一脈寬可調(diào)的逆阻型斬波器，晶閘管vt1為主晶閘管,vt2為titlesizea4da te:file:nu mb erre visio n7 -oct-2 002d:use rmcl ml06 mc l06. d|bitleshe et o fdra wn by :4sizenumb er電氣工程及其自動化實驗室實驗指導(dǎo)書系列輔助晶閘管，用來控制輸出電壓的脈寬，c和l1組成換流振蕩環(huán)節(jié)。3 . upw（脈寬調(diào)制器）脈寬調(diào)制器upw的第一級為由幅值比較電路和

13、積分電路組成的一個頻率和幅值均可調(diào)的鋸齒波發(fā)生器。電位器rp2用來調(diào)節(jié)鋸齒波的幅值，電位器 rp1用來調(diào)節(jié)鋸齒波的頻率。電路如圖1-17所示。由第二比較器產(chǎn)生的方波接至電路的輸入端，則在方波的前沿和后沿分別產(chǎn)生兩個脈沖，如圖所示，其后沿脈沖隨方波的寬度變化而移動，前沿脈沖相位則保持不變。將12此兩脈沖通過功放級送至面板上的主晶閘管和輔助晶閘管，其中前沿脈沖送主晶閘管vt1 ,后沿脈沖送輔助晶閘管 vt2。d25四.mcl- 07掛箱mcl07掛箱由gtr驅(qū)動電路、mosfet驅(qū)動電路、igbt驅(qū)動電路、pwm發(fā) 生器、主電路等部分組成。titlesizea4da te:file:1. gtr電

14、路：內(nèi)含普通光耦、比較器、貝克箝位電路、gtr功率器件、串并聯(lián)緩a沖電路、保護電路等?？蓪怦畹奶匦裕ㄑ舆t時間、上升時間、下降時間），貝克電路對gtr通、關(guān)斷特性的影響，不同的串、并聯(lián)電路對gtr開關(guān)的影響以及保護電路的123工作原理進行研究和分析。2. mosfet電路：內(nèi)含高速光耦、比較器、推挽電路、mosfet功率器件等?？蓪Ω咚俟怦?、推挽驅(qū)動電路、mosfet的開啟電壓、導(dǎo)通電阻 ron、跨導(dǎo)gm、反向輸出特性、轉(zhuǎn)移特性、開關(guān)特性進行研究。3. igbt電路：采用富士 igbt專用驅(qū)動芯片 exb841 ,線路典型，外擴過流保護 電路。可對exb841的驅(qū)動電路各點波形以及 1gbt的

15、開關(guān)特性進行研究。特點：(1)線路典型，注重對基本概念的了解，力求通過實驗，使學(xué)生對自關(guān)斷器件的 特性有比較深刻的理解。(2)由于接線比較多，設(shè)計時充分考慮到學(xué)生實驗時可能產(chǎn)生的誤操作，保護功 能完善，可靠性高。使用注意事項：(1)面板上有比較多的扭子開關(guān)控制電源，需注意扭子開關(guān)的通斷。(2) gtr采用較低頻率的 pwm波形驅(qū)動，mosfet、igbt采用較高的pwm波 形驅(qū)動。(3)由于接線頭采用防轉(zhuǎn)動疊插頭，使用時需注意防轉(zhuǎn)動疊插頭導(dǎo)線的導(dǎo)通，以免觀察不到波形。5 .mcj 08掛箱mcl 08掛箱由直流變換電路 (buck - boost電路)和電流控制型脈寬調(diào)制開關(guān)穩(wěn) 壓電源組成。1

16、 .直流轉(zhuǎn)波電路：控制回路采用555波形發(fā)生器，由光耦進行隔離經(jīng)過推挽電路驅(qū)動gtr。555產(chǎn)生波形的占空比可由電位器進行調(diào)節(jié)，頻率約為 8k左右。斬波電路 主回路的功率器件采用 gtr (10a, 800v),輸入電壓為15v,輸出電壓為7.530v之 內(nèi)可調(diào)。按流過電感l(wèi)的電流在周期開始時是否從0開始，可分為連續(xù)或不連續(xù)工作狀態(tài)兩種模式。實驗中，可分別觀察兩種模式下，電感電流(二極管電流ivd、gtr電流臉等波形。2 .開關(guān)電源采用uc3842構(gòu)成電流控制型脈寬調(diào)制開關(guān)穩(wěn)壓電源，通過實驗使學(xué)生對開關(guān)電源 的工作原理以及 uc3842的應(yīng)用有一定的了解，uc3842脈寬調(diào)制器的具體說明可參見

17、第二章的有關(guān)內(nèi)容。6 .mcl-11掛箱：mcl -11掛箱分成兩部分：正弦波逆變電源和單相交流調(diào)壓。1 .正弦波逆變電源正弦波逆變電源的功能是把直流電逆變成交流電。該實驗電路框圖如圖13。由波形發(fā)生器產(chǎn)生一 50hz、幅度可變的正弦波，送入sg3525中的第9端，和3525+15圖 1-20的第5腳（為鋸齒波）比較后，輸出經(jīng)調(diào)制（調(diào)制頻率約為 10khz）的spwm波形，經(jīng)過倒相器反相后，得到兩路互為反相的 pwm驅(qū)動信號，分別驅(qū)動功率場效應(yīng)管 vt1、vt2，使vt1、vt2交替導(dǎo)通，從而在高頻變壓器的副邊得到一spwm波形，經(jīng)過lc濾波后，得到一 50hz的正弦波，幅度可通過電位器rp進

18、行改變。2 .單相交流調(diào)壓電路采用自關(guān)斷器件的單相交流調(diào)壓電路和采用傳統(tǒng)的可控硅組成的調(diào)壓電路相比，具有功率因數(shù)高、電網(wǎng)污染少、波形畸變小等優(yōu)點。其原理框圖如圖121。輸入交流電壓為220v,經(jīng)過同步變壓器 t后，分別形成兩路互為倒相的方波，寬 度為180。，分別對應(yīng)正弦波的正半周和負半周，由 3525進行調(diào)制（調(diào)制頻率約為 2.5khz）后，經(jīng)過隔離及驅(qū)動電路，分別驅(qū)動兩路功率場效應(yīng)管。工作過程為：當輸入交流電處于正半波時，經(jīng)調(diào)解制的方波信號施加于vt2的柵極和源極，vt1的控制電壓為0v,交流電經(jīng)l、r、vt2、vd1構(gòu)成回路；當輸入交流電處于負半周時，方波信號加于vt1、vt2控制電壓為

19、0,交流電經(jīng)過vt1、vd2、r、l構(gòu)成回路，從而在 r上得到一完整的經(jīng)過調(diào)制的單相正弦波交流電， 有效值通過調(diào)節(jié)脈沖的占空比進行改變。ymdful 一tars11i*-vd1vtivd2 vt2 hf3 +調(diào)制、隔離及驅(qū)動一 815 - +6 ,圖1-21實驗一絕緣柵雙極型晶體管(igbt)特性與驅(qū)動電路研究一.實驗?zāi)康模? .熟悉igbt開關(guān)特性的測試方法；2 .掌握混合集成驅(qū)動電路 exb840的工作原理與調(diào)試方法。二.實驗內(nèi)容1. exb840性能測試；2. igbt開關(guān)特性測試；3. 過流保護性能測試。三.實驗方法1. exb840性能測試(1)輸入輸出延時時間測試igbt部分的“1

20、”與pwm波形發(fā)生部分的 t 相連，igbt部分的“13”與pwm 波形發(fā)生部分的“ 2”相連，再將igbt部分的“10”與“13”相連，與門輸入“ 2”與“1”相連，用示波器觀察輸入“1”與“13”及exb840輸出“12”與“13”之間波形，記錄開通與關(guān)斷延時時間。ton=, toff二(2)保護輸出部分光耦延時時間測試將igbt部分“10”與“ 13”的連線斷開，并將“ 6”與“ 7”相連。用示波器觀察“8”與“13”及“ 4”與“13”之間波形，記錄延時時間。(3)過流慢速關(guān)斷時間測試接線同上，用示波器觀察“1”與“13”及“12”與“13”之間波形，記錄慢速關(guān)斷時間。(4)關(guān)斷時的負

21、柵壓測試斷開“10”與“ 13”的相連，其余接線同上，用示波器觀察“12”與“17”之間波形，記錄關(guān)斷時的負柵壓值。(5)過流閥值電壓測試斷開“10”與“13”的連接，斷開“ 2”與“ 1”的連接，分別連接“ 2”與“ 3”, “4”與“ 5”，“6”與“ 7”，分別將主回路的“ 3”與“ 4”和“ 10”與“ 17”相連，即按照以下表格的說明連線。igbt : 17主回路：4igbt : 105主回路：3igbt : 4iigbt : 5igbt : 6 0igbt : 7igbt : 22igbt : 3igbt : 12igbt : 14將主電路的rp左旋到底，用示波器觀察“12”與“1

22、7”之間波形，將 rp逐漸向右旋轉(zhuǎn)，邊旋轉(zhuǎn)邊監(jiān)視波形，一旦該波形消失時即停止旋轉(zhuǎn)，測出主回路“3”與“ 4”之間電壓值，該值即為過流保護閥值電壓值。2.開關(guān)特性測試(1)電阻負載時開關(guān)特性測試將t與“13”分別與波形發(fā)生器“ 1”與“2”相連，“4”與“5”，“6”與“7”, 2 “與” 3 ，“12” 與 “ 14”，“10” 與 “ 18”，“17” 與 “ 16” 相連，主回路的 “ 1”與“4”分別和igbt部分的“18”與“15”相連。即按照以下表格的說明連線。igbt : 1 apwm : 1igbt : 13pwm : 2igbt : 43igbt : 5igbt : 6igbt

23、 : 7igbt : 25igbt : 3igbt : 125igbt : 14igbt: 17igbt : 16igbt : 103igbt : 18igbt : 15主回路：4igbt : 18 0主回路：1用示波器分別觀察“ 14”與“ 15”及“16”與“ 15”的波形，記錄開通延遲時間。(2)電阻，電感負載時開關(guān)特性測試將主回路“1”與“ 18”的連線斷開，再將主回路“2”與“18”相連，用示波器分別觀察“14”與“15”及“16”與“ 15”的波形，記錄開通延遲時間。(3)不同柵極電阻時開關(guān)特性測試將“12”與“ 14”的連線斷開，再將“ 11”與“ 14”相連，柵極電阻從 r5=

24、3kq 改為r4=27 q ,其余接線與測試方法同上。3.并聯(lián)緩沖電路作用測試(1)將igbt部分的“18”與“ 19”相連，igbt部分的“17”與“ 20”相連。(2)電阻負載，有與沒有緩沖電路時觀察“14”與“17”及“18”與“17”之間波形。(3)電阻，電感負載，有與沒有緩沖電路時，觀察波形同上。4.過流保護性能測試，柵計電阻用 r在上述接線基石tb,將“ 4與“ 5”，“6”與“ 7”相連，觀察“ 14”與“17”之間 波形，然后將“ 10”與“18”之間連線斷開，并觀察驅(qū)動波形是否消失，過流指示燈 是否發(fā)亮，待故障消除后，揪復(fù)位按鈕即可繼續(xù)進行試驗。圖5-31gbt實駛電路四.實

25、驗報告1 .繪出輸入、輸出及對光耦延時以及慢速關(guān)斷等波形，并標出延時與慢速關(guān)斷時 間。2 .繪出所測的負柵壓值與過流閥值電壓值。3 .繪出電阻負載，電阻電感負載以及不同柵極電阻時的開關(guān)波形，并在圖上標出 ton 與 toff。4 .繪出電阻負載與電阻、電感負載有與沒有并聯(lián)緩沖電路時的開關(guān)波形，并說明 并聯(lián)緩沖電路的作用。5 .過流保護性能測試結(jié)果，并對該過流保護電路作出評價。實驗二 三相橋式全控整流電路實驗一.實驗?zāi)康? .熟悉三相橋式全控整流電路的接線及工作原理。2 . 了解集成觸發(fā)器的調(diào)整方法及各點波形。二.實驗內(nèi)容1 .三相橋式全控整流電路2 .觀察整流或逆變狀態(tài)下，模擬電路故障現(xiàn)象時的

26、波形。三.實驗方法3 .按圖接線，未上主電源之前，檢查晶閘管的脈沖是否正常。(1)主電路未通電，接通 mcl 32t電源控制屏的“低壓直流電源”開關(guān) ，將mcl-31板上的直流低壓電源引到 mcl-33板上.(2)用示波器觀察 mcl-33的雙脈沖觀察孔，應(yīng)有間隔均勻，相互間隔60o的幅 度相同的雙脈沖。(3)檢查相序，用示波器觀察“1”，“2”單脈沖觀察孔， t 脈沖超前“2”脈 沖60,則相序正確，否則，應(yīng)調(diào)整輸入電源。(4)將mcl-33板上的ubf接地，接通“低壓直流電源”，用示波器的一個探頭 逐個觀察 每個晶閘管的控制極、陰極電壓波形，應(yīng)有幅值為 1v2v的雙脈沖。(注 意：此時要逐

27、個測試，不得同時觀察兩個晶閘管上的脈沖)注：將面板上的ublf (當三相橋式全控變流電路使用i組橋晶閘管vt1vt6時)接地，將i組橋式觸發(fā)脈沖的六個開關(guān)均撥到“接通”(處于彈起狀態(tài))。(5)將給定器輸出ug接至mcl-33面板的uct端，調(diào)節(jié)偏移電壓 ub,在uct=0 時，使0=150。具體方法為：用雙蹤示波器的一路接 u相同步電壓，另一路接 1#脈 沖孔的觸發(fā)脈沖，調(diào)節(jié)偏移電壓 ub電位器，使得脈沖出現(xiàn)的位置剛好對應(yīng)于 u相同 步電壓的150位置。(注意：示波器兩路輸入的橫軸必須重合，否則將會產(chǎn)生誤差)4 .三相橋式全控整流電路按圖4-12接線，s撥向左邊短接線端，將 rd調(diào)至最大(45

28、00)。調(diào)節(jié)uct (即給定器輸出 ug電位器)，使a在3090范圍內(nèi)(具體方法和1中的 (5)相同)，用示波器觀察記錄0(=30、60、90o時，整流電壓 ud=f (t),晶閘管兩 端電壓uvt=f (t)的波形，并記錄相應(yīng)的 ud和交流輸入電壓 u2數(shù)值。5 .電路模擬故障現(xiàn)象觀察。(1)在整流狀態(tài)時，斷開某一晶閘管元件的觸發(fā)脈沖開關(guān)(依次按下觸發(fā)脈沖 的六個開關(guān)中其中一個)，則該元件無觸發(fā)脈沖即該支路不能導(dǎo)通，觀察并分別記錄 此時的ud波形。(2)斷開兩只晶閘管元件的觸發(fā)脈沖開關(guān)(任意按下觸發(fā)脈沖六個開關(guān)中其中兩個)，觀察并分別記錄此時的 ud波形。(3)斷開三只晶閘管元件的觸發(fā)脈沖開

29、關(guān)(任意按下觸發(fā)脈沖六個開關(guān)中其中三個)，觀察并分別記錄此時的ud波形。四.實驗報告1 .畫出電路的移相特性 ud=f(c()曲線；2 .作出整流電路的車入一輸出特性ud/u2=f ( “)；3 .畫出三相橋式全控整流電路時，”角為30、60、90o時的“、uvt波形;4 .畫出模擬故障的波形圖并簡單分析模擬故障現(xiàn)象。8tim變逆源有及流整控全式橋相三彳4圖黯理朗郭旅舒晨yso，親二面皿羯口卿埠神線斗,j口眼展金根鼻 口懈展屜螃澗ago-1埃實驗三直流斬波電路的性能研究1 .實驗?zāi)康氖煜そ祲簲夭娐?buck chopper)和升壓斬波電路(boost chopper)的工作原理, 掌握這兩種

30、基本斬波電路的工作狀態(tài)及波形情況。2 .實驗內(nèi)容1 . sg3525芯片的調(diào)試。2 .降壓斬波電路的波形觀察及電壓測試。3 .升壓斬波電路的波形觀察及電壓測試。s1直流斬波15半橋電源16c1 1s2欠壓鎖定3力振蕩器jtr425.1v5.1v關(guān)閉r5sg3525r2 72.q一, q567 脈沖上寬度調(diào)節(jié)onvc1offrp810軟起動ee11214圖511 pw幀形發(fā)生3 .實驗方法1 . sg3525的調(diào)試。原理框圖見圖511。將扭子開關(guān)s1打向“直流斬波”側(cè)，s2電源開關(guān)打向“ on”，將“ 3”端和“ 4” 端用導(dǎo)線短接，用示波器觀察“1”端輸出電壓波形應(yīng)為鋸齒波，并記錄其波形的頻率

31、和幅值。扭子開關(guān)s2扳向“on”，用導(dǎo)線分別連接“ 5”、“6”，用示波器觀察“ 5”端波形, 并記錄其波形、頻率、幅度，調(diào)節(jié)“脈沖寬度調(diào)節(jié)”電位器，記錄其最大占空比和最小占空比。dmax=dmin=2.實驗接線圖見圖 512 (接線時請斷開電源，即把鑰匙開關(guān)關(guān)閉)。(1)切斷mcl-16主電源，分另將“主電源 2”的“ 1”端和“直流斬波電路”的1”端相連，“主電源2”的“ 2”端和“直流斬波電路”的“ 2”端相連，將“ pwm波形發(fā)生”的“ 7”、“8”端分別和直流斬波電路vt1的g1s1端相連，“直流斬波電路”的“4”、“5”端串聯(lián)mel-03 電阻箱(將兩組900q/0.41a的電阻并

32、聯(lián)起來，逆時針旋 轉(zhuǎn)調(diào)至阻值最大約 450 q)o(2)檢查接線正確后，接通控制電路和主電路的電源(注意：先接通控制電路電源后接通主電路電源)，改變脈沖占空比，每改變一次，分別觀察pwm信號的波形，mosfet的柵源電壓波形，輸出電壓uo波形，輸出電流io的波形，記錄pwm信號占空比d, ui、uo的平均值ui 和uo。(3)改變負載r的值(注意：負載電流不能超過1a), 重復(fù)上述內(nèi)容2。(4)切斷主電路電源，斷開“主電路 2”和“降壓斬 波電路”的連接，斷開“pwm波形發(fā)生”與vt1的連接， 分別將“直流斬波電路”的“ 6”和“主電路2”的“1” 相連，“直流斬波電路”的“ 7”和“主電路2

33、”的“2”端 相連，將vt2的g2s2分別接至“ pwm波形發(fā)生”的“ 7” 和“8”端，直流斬波電路的“ 10”、“11”端，分別串聯(lián) mel-03電阻箱(兩組分別并聯(lián)，然后串聯(lián)在一起逆時針 旋轉(zhuǎn)調(diào)至阻值最大約 900 q )和直流安培表(將量程切換 到2a擋)。檢查接線正確后，接通主電路和控制電路的電源。改 變脈沖占空比d,每改變一次，分別：觀察 pwm信號的 波形，mosfet的柵源電壓波形，輸出電壓、見波形，輸出電流i0的波形，記錄 pwm信號占空比d, ui、u0的平 均值ui和u。(a)主電源vt1l1(b)降壓斬波電路(c)升壓斬波電路圖5-12直流斬波電路(5)改變負載r的值(

34、注意：負載電流不能超過1a),重復(fù)上述內(nèi)容4。(6)實驗完成后，斷開主電路電源，拆除所有導(dǎo)線。四.注意事項(1)“主電路電源2”的實驗輸出電壓為15v,輸出電流為1a,當改變負載電路時, 注意r值不可過小，否則電流太大，有可能燒毀電源內(nèi)部的熔斷絲。(2)實驗過程當中先加控制信號，后加“主電路電源2。(3)做升壓實驗時，注意“ pwm波形發(fā)生器”的“ s1” 一定要打在“直流斬波” 如果打在“半橋電源”極易燒毀“主電路電源2”內(nèi)部的熔斷絲。五.實驗報告1 .分析pwm波形發(fā)生的原理2 .記錄在某一占空比 d下，降壓斬波電路中， mosfet的柵源電壓波形，輸出電 壓uo波形，輸出電流io的波形，

35、并繪制降壓斬波電路的 ui/uo-d曲線，與理論分析結(jié) 果進行比較，并討論產(chǎn)生差異的原因。實驗四單相交直交變頻電路的性能研究.實驗?zāi)康氖煜蜗嘟恢苯蛔冾l電路的組成，重點熟悉其中的單相橋式pwm逆變電路中元器件的作用，工作原理，對單相交直交變頻電路在電阻負載、電阻電感負載時的工作情況 及其波形作全面分析，并研究工作頻率對電路工作波形的影響。二.實驗內(nèi)容1 .測量spwm波形產(chǎn)生過程中的各點波形。2 .觀察變頻電路輸出在不同的負載下的波形。三.實驗設(shè)備及儀器1 .電力電子及電氣傳動主控制屏。2 . mcl-16 組件。3 .電阻、電感元件 （mel-03、700mh電感）。4 .雙蹤示波器。5 .萬用表。四.實驗原理單相交直交變頻電路的主電路如圖513所示。本實驗中主電路中間直流電壓”由交流電整流而得，而逆變部分別采用單相橋式pwm逆變電路。逆變電路中功率器件采用600v8a的igbt單管（含反向二極管，型號為ith08c06 ） , igbt的驅(qū)動電路采用美國國際整流器公司生產(chǎn)的大規(guī)模mosfet和igbt專用驅(qū)動集成電路 1r211