电力电子实验指导书

实验一 单相桥式全控整流电路实验 一 实验目的一 实验目的 1 了解单相桥式全控整流电路的工作原理 2 研究单相桥式全控整流电路在电阻负载 电阻 电感性负载及反电势负载时的工 作 3 熟悉 NMCL 05 组件 二 实验线路及原理二 实验线路及原理 参见图 1 3 三 实验内容三 实验内容 1 单相桥式全控整流电路供电给电阻负载 2 单相桥式全控整流电路供电给电阻 电感性负载 四 实验设备及仪器四 实验设备及仪器 1 教学实验台主控制屏 2 NMCL 33 组件 3 NMCL 05 组件 4 NMEL 03 组件 5 NMCL 35 组件 6 NMCL 31 组件 7 双踪示波器 自备 8 万用表 自备 五 注意事项五 注意事项 1 本实验中触发可控硅的脉冲来自 NMCL 05 挂箱 故 NMCL 33 的内部脉冲需断 以免造成误触发 2 电阻 RD的调节需注意 若电阻过小 会出现电流过大造成过流保护动作 熔断丝 烧断 或仪表告警 若电阻过大 则可能流过可控硅的电流小于其维持电流 造成可控 硅时断时续 3 电感的值可根据需要选择 需防止过大的电感造成可控硅不能导通 4 NMCL 05 面板的锯齿波触发脉冲需导线连到 NMCL 33 面板 应注意连线不可接 错 否则易造成损坏可控硅 同时 需要注意同步电压的相位 若出现可控硅移相范围太 小 正常范围约 30 180 可尝试改变同步电压极性 5 逆变变压器采用 NMCL 35 组式变压器 原边为 220V 副边为 110V 6 示波器的两根地线由于同外壳相连 必须注意需接等电位 否则易造成短路事故 图 1 3 单项桥式全控整流电路 六 实验方法六 实验方法 1 将 NMCL 05 面板左上角的同步电压输入接 NMCL 002 的 U V 输出端 触发电路选择 拨向 锯齿波 2 断开 NMEL 02 和 NMCL 33 的连接线 合上主电路电源 调节主控制屏输出电压 Uuv至 220V 此时锯齿波触发电路应处于工作状态 NMCL 31 的给定电位器 RP1 逆时针调到底 使 Uct 0 调节偏移电压电位器 RP2 使 90 断开主电源 连接 NMCL 35 和 NMCL 33 3 单相桥式全控整流电路供电给电阻负载 接上电阻负载 可采用两只 900 电阻并联 并调节电阻负载至最大 短接平波电 抗器 合上主电路电源 调节 Uct 求取在不同 角 30 60 90 时整流电路的输出 电压 Ud f t 晶闸管的端电压 UVT f t 的波形 并记录相应 时的 Uct Ud和交流输 入电压 U2值 若输出电压的波形不对称 可分别调整锯齿波触发电路中 RP1 RP3 电位器 4 单相桥式全控整流电路供电给电阻 电感性负载 断开平波电抗器短接线 求取在不同控制电压 Uct时的输出电压 Ud f t 负载电流 id f t 以及晶闸管端电压 UVT f t 波形并记录相应 Uct时的 Ud U2值 注意 负载电流不能过小 否则造成可控硅时断时续 可调节负载电阻 RP 但负载 电流不能超过 0 8A Uct从零起调 改变电感值 L 100mH 观察 90 Ud f t id f t 的波形 并加以分析 注意 增加 Uct使 前移时 若电流太大 可增加与 L 相串联的电阻加以限流 七 实验报告七 实验报告 1 绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻负载情况下 当 60 90 时的 Ud UVT波形 并加以分析 2 绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻 电感性负载情况下 当 90 时的 Ud id UVT波形 并加以分析 3 作出实验整流电路的输入 输出特性 Ud f Uct 触发电路特性 Uct f 及 Ud U2 f 4 实验心得体会 实验二 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 一 实验目的一 实验目的 1 熟悉 NMCL 33 组件 2 熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理 二 实验内容二 实验内容 1 三相桥式全控整流电路 2 三相桥式有源逆变电路 3 观察整流或逆变状态下 模拟电路故障现象时的波形 三 实验线路及原理三 实验线路及原理 实验线路如图 1 7 所示 主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控 整流桥组成 触发电路为数字集成电路 可输出经高频调制后的双窄脉冲链 三相桥式整 流及有源逆变电路的工作原理可参见 电力电子技术 的有关教材 四 实验设备及仪器四 实验设备及仪器 1 教学实验台主控制屏 2 NMCL 33 组件 3 NMEL 03 组件 4 NMCL 31 组件 5 NMCL 35 组件 6 双踪示波器 自备 7 万用表 自备 五 实验方法五 实验方法 1 未上主电源之前 检查晶闸管的脉冲是否正常 1 用示波器观察 NMCL 33 的双脉冲观察孔 应有间隔均匀 相互间隔 60o的幅度 相同的双脉冲 2 检查相序 用示波器观察 1 2 单脉冲观察孔 1 脉冲超前 2 脉冲 600 则 相序正确 否则 应调整输入电源 3 用示波器观察每只晶闸管的控制极 阴极 应有幅度为 1V 2V 的脉冲 注 将面板上的 Ublf 当三相桥式全控变流电路使用 I 组桥晶闸管 VT1 VT6 时 接地 将 I 组桥式触发脉冲的六个开关均拨到 接通 4 将 NMCL 31 的给定器输出 Ug接至 NMCL 33 面板的 Uct端 调节偏移电压 Ub 在 Uct 0 时 使 150o NMEL 02 NMCL 35 D C B A V 图1 7a 三相桥式全控整流及有源逆变电路主回路 主电源输出 位 于NMCL 002 U V W 2 三相桥式全控整流电路 按图 1 7 接线 AB 两点断开 CD 两点断开 AD 连 接在一起 并将 RD调至最大 450 三相调压器逆时针调到底 合上主电源 调节主控制 屏输出电压 Uuv Uvw Uwu 从 0V 调至 220V 调节 Uct 使 在 30o 90o范围内 用示波器观察记录 30O 60O 90O时 整流电压 ud f t 晶闸管两端 电压 uVT f t 的波形 并记录相应的 Ud 和交流输入电 压 U2数值 3 三相桥式有源逆变电路 断开电源开关后 断开 AD 点的连接 分别连接 AB 两点和 CD 两点 调节 Uct 使 仍为 150O左右 三相调压器逆时针调到底 合上主电源 调节主控制 屏输出电压 Uuv Uvw Uwu 从 0V 调至 220V 合上电源 开关 调节 Uct 观察 90O 120O 150O时 电路中 图1 7b 三相电路控制回路 G 给定 NMCL 31A NMCL 33 ud uVT的波形 并记录相应的 Ud U2数值 4 电路模拟故障现象观察 在整流状态时 断开某一晶闸管元件的触发脉冲开关 则该元件无触发脉冲即该支路不能导通 观察并记录此时的 ud波形 六 实验报告六