直流斬波電路14497

1、重慶三峽學(xué)院實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙重 慶 三 峽 學(xué) 院實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告課程名稱(chēng) 電力電子技術(shù) 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng) 直流斬波電路 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型 驗(yàn)證 學(xué) 時(shí) 2 系 別 電信學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 電氣工程及自動(dòng)化年級(jí)班別 2015級(jí)2班 開(kāi)出學(xué)期 2016-2017下期 學(xué)生姓名 袁志軍 學(xué) 號(hào) 201507144228 實(shí)驗(yàn)教師 謝 輝 成 績(jī) 2017 年 6 月 4 日 填 寫(xiě) 說(shuō) 明1、 基本內(nèi)容（1） 實(shí)驗(yàn)序號(hào)、名稱(chēng)（實(shí)驗(yàn)一：xxx）； （2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?（3）實(shí)驗(yàn)原理；（4） 主要儀器設(shè)備器件、藥品、材料； （5）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容； （6）實(shí)驗(yàn)方法及步驟 （7）數(shù)據(jù)處理或分析討論2、要求：（1）用鋼筆書(shū)寫(xiě)（繪圖用鉛筆）（2）

2、凡需用坐標(biāo)紙作圖的應(yīng)使用坐標(biāo)紙進(jìn)行規(guī)范作圖實(shí)驗(yàn)八 直流斬波電路一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)加深理解斬波器電路的工作原理。(2)掌握斬波器主電路、觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和方法。(3)熟悉斬波器電路各點(diǎn)的電壓波形。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。2DJK05 直流斬波電路該掛件包含觸發(fā)電路及主電路兩個(gè)部分。3DJK06 給定及實(shí)驗(yàn)器件該掛件包含“給定”等模塊。4D42三相可調(diào)電阻5雙蹤示波器自備6萬(wàn)用表自備三、實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路及原理本實(shí)驗(yàn)采用脈寬可調(diào)的晶閘管斬波器，主電路如圖3-24所示。其中VT1為主晶閘管，VT2為輔助晶閘管, C和L1構(gòu)成振蕩電

3、路,它們與VD2、VD1、L2組成VT1的換流關(guān)斷電路。當(dāng)接通電源時(shí)，C經(jīng)L1、VD1、L2及負(fù)載充電至+Ud0，此時(shí)VT1、VT2均不導(dǎo)通，當(dāng)主脈沖到來(lái)時(shí)，VT1導(dǎo)通，電源電壓將通過(guò)該晶閘管加到負(fù)載上。當(dāng)輔助脈沖到來(lái)時(shí)，VT2導(dǎo)通，C通過(guò)VT2、L1放電，然后反向充電，其電容的極性從+Ud0變?yōu)?Ud0，當(dāng)充電電流下降到零時(shí)，VT2自行關(guān)斷，此時(shí)VT1繼續(xù)導(dǎo)通。VT2關(guān)斷后，電容C通過(guò)VD1及VT1反向放電，流過(guò)VT1的電流開(kāi)始減小，當(dāng)流過(guò)VT1的反向放電電流與負(fù)載電流相同的時(shí)候，VT1關(guān)斷；此時(shí)，電容C繼續(xù)通過(guò)VD1、L2、VD2放電，然后經(jīng)L1、VD1、L2及負(fù)載充電至+Ud0，電源停止

4、輸出電流，等待下一個(gè)周期的觸發(fā)脈沖到來(lái)。VD3為續(xù)流二極管，為反電勢(shì)負(fù)載提供放電回路。圖3-24 斬波主電路原理圖從以上斬波器工作過(guò)程可知，控制VT2脈沖出現(xiàn)的時(shí)刻即可調(diào)節(jié)輸出電壓的脈寬, 從而可達(dá)到調(diào)節(jié)輸出直流電壓的目的。VT1、VT2的觸發(fā)脈沖間隔由觸發(fā)電路確定。斬波器觸發(fā)電路如圖1-27所示，其原理可參見(jiàn)1-3節(jié)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)接線(xiàn)如圖3-25所示，電阻R用D42三相可調(diào)電阻，用其中一個(gè)900的電阻；勵(lì)磁電源和直流電壓、電流表均在控制屏上。圖3-25 直流斬波器實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)直流斬波器觸發(fā)電路調(diào)試。(2)直流斬波器接電阻性負(fù)載。(3)直流斬波器接電阻電感性負(fù)載（選做）。五、實(shí)驗(yàn)方

5、法(1)斬波器觸發(fā)電路調(diào)試 調(diào)節(jié)DJK05面板上的電位器RP1、RP2，RP1調(diào)節(jié)鋸齒波的上下電平位置，而RP2為調(diào)節(jié)鋸齒波的頻率。先調(diào)節(jié)RP2，將頻率調(diào)節(jié)到200Hz300Hz之間，然后在保證三角波不失真的情況下，調(diào)節(jié)RP1為三角波提供一個(gè)偏置電壓（接近電源電壓），使斬波主電路工作的時(shí)候有一定的起始直流電壓，供晶閘管一定的維持電流，保證系統(tǒng)能可靠工作，將DJK06上的給定接入，觀(guān)察觸發(fā)電路的第二點(diǎn)波形，增加給定，使占空比從0.3調(diào)到0.9。(2)斬波器帶電阻性負(fù)載按圖3-25實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路接線(xiàn)，直流電源由電源控制屏上的勵(lì)磁電源提供，接斬波主電路（要注意極性），斬波器主電路接電阻負(fù)載，將觸發(fā)電路的輸

6、出“G1”、“K1”、“G2”、“K2”分別接至VT1、VT2的門(mén)極和陰極。用示波器觀(guān)察并記錄觸發(fā)電路的“G1”、“K1”、“G2”、“K2”、波形，并記錄輸出電壓Ud及晶閘管兩端電壓UVT1的波形，注意觀(guān)測(cè)各波形間的相對(duì)相位關(guān)系。調(diào)節(jié)DJK06上的“給定”值，觀(guān)察在不同（即主脈沖和輔助脈沖的間隔時(shí)間）時(shí)Ud的波形，并記錄相應(yīng)的Ud和，從而畫(huà)出Ud=f(/T)的關(guān)系曲線(xiàn)，其中/T為占空比。(3)斬波器帶電阻電感性負(fù)載（選做）要完成該實(shí)驗(yàn)，需加一電感。關(guān)斷主電源后，將負(fù)載改接成電阻電感性負(fù)載，重復(fù)上述電阻性負(fù)載時(shí)的實(shí)驗(yàn)步驟。六、數(shù)據(jù)記錄及分析（matlab仿真）（1）直流降壓斬波電路：=30%=

7、50%=70%=90%E=200V，Ud=E,T=1ms /ms0.30.50.70.9占空比30%50%70%90% Ud/V60100140180數(shù)據(jù)分析：在占空比為30%時(shí)出現(xiàn)電流斷流情況，若負(fù)載為電機(jī)，則會(huì)導(dǎo)致電機(jī)惰行甚至停運(yùn)，在生產(chǎn)過(guò)程中時(shí)不允許有此種情況產(chǎn)生。（2）直流升壓斬波電路=30%=50%=70%=90%E=100V，Ud=1E=11-E,T=1ms /ms0.30.50.70.9占空比30%50%70%90% Ud/V142.8200333.331000數(shù)據(jù)分析：此電路避免了電流斷流情況，升壓效果良好，可用于電機(jī)傳動(dòng)，作單項(xiàng)功率因素校正，或其他電路中。（3）直流升降壓斬波

8、電路=30%=50%=70%=90%E=100V，Ud=1-E,T=1ms /ms0.30.50.70.9占空比30%50%70%90% Ud/V42.86100233.33900數(shù)據(jù)分析：由圖可知，在0<<0.5時(shí)為降壓，在0.5<<1時(shí)為升壓。 (4)不同電感的脈動(dòng)情況降壓斬波（電感為5mH,阻抗為2，U=200V）占空比為0.7時(shí)電流的大體趨勢(shì)圖降壓斬波（增大電感至20mH,阻抗為2，U=200V）占空比為0.7時(shí)電流的大體趨勢(shì)圖數(shù)據(jù)分析：在增大電感后，可以明顯地看出電感充放電過(guò)程脈動(dòng)減小，整體過(guò)度平緩。七、思考題(1) 直流斬波器有哪幾種調(diào)制方式?本實(shí)驗(yàn)中的斬波

9、器為何種調(diào)制方式?一般三種調(diào)制技術(shù)：固定頻率調(diào)脈寬，固定脈寬調(diào)頻率，調(diào)頻調(diào)寬，本實(shí)驗(yàn)采用固定頻率脈寬調(diào)制。 (2)本實(shí)驗(yàn)采用的斬波器主電路中電容C起什么作用?用于向負(fù)載供電，同時(shí)大電容保證輸出電壓恒定。八、注意事項(xiàng)(1)可參考實(shí)驗(yàn)一的注意事項(xiàng) 。(2)觸發(fā)電路調(diào)試好后，才能接主電路實(shí)驗(yàn)。(3)將DJK06上的“給定”與DJK05的公共端相連，以使電路正常工作。(4)負(fù)載電流不要超過(guò)0.5A，否則容易造成電路失控現(xiàn)象。(5)當(dāng)斬波器出現(xiàn)失控現(xiàn)象時(shí)，請(qǐng)首先檢查觸發(fā)電路參數(shù)設(shè)置是否正確，確保無(wú)誤后將直流電源的開(kāi)關(guān)重新打開(kāi)。九、實(shí)驗(yàn)總結(jié)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了直流斬波電路實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室電路由斬波主電路和脈沖觸發(fā)電路組成，主電路由于采用晶閘管，所以通過(guò)L，R電路輔以脈沖進(jìn)行換流控制，從而對(duì)直流斬波。通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握了斬波器主電路、觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和方法。 實(shí)驗(yàn)前首先檢查各個(gè)器件的完好性，避免接好線(xiàn)后盲目查找錯(cuò)誤，特別是檢查觸發(fā)脈沖的情況?？傊谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，要對(duì)實(shí)驗(yàn)熟悉，做到心中有數(shù)，嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟，切不可懷僥幸心理而不檢查器件；在出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有誤時(shí)，不要慌亂，借助實(shí)驗(yàn)儀器檢查