电力电子实验装置介绍

主控制屏Dk01介绍一．电源部分电源部分的面板如图2—2所示。在面板上布置了主电源、低压直流电源的输出端及控制开关、励磁电源输出端、交流电压表、交流电流隶、转速表、直流电压表、直流电流表等。1．主电路电源主电路电源由面板上部的按钮开关控制，按“闭合”按钮，则主电路电源接通，“主电路电源输出”端A2、B2、C2带电。三相交流电源电压由左上部的交流电压表指示，并由“交流电源电压指示”开关控制而分别观测Uab、Ubc、Uca三个线电压。主电路电源的输出电压由“调连电源选择开关”控制：当开关置“直流调速”档时，A2、B2、C2输出线电压为220V；当开关置“交流调速”档时，A2、B2、C2输出线电压为250V。2．励磁电源若开关投向“开”，则励磁电源输出为220V的直流电压，并有发光二极管指示电源是否正常，励磁电源由0.5A3．低压直流控制电源低压直流控制电源由面板左上角的“低压控制电源”开关控制，“低压电源输出”端有土15V，十5V，两组十24V低压直流控制电源。其中土15V电源作为控制系统的电源，其中一组与十15V共地的十L24v作为脉冲功放级电源，同时连线至Dk01上的五芯插座，另一组地线单独的24V连线至Dk01左边面板上的输出插口；十5V4．脉冲选择及工作状态指示在面板中间有“触发电路脉冲指示”及“Ⅱ桥工作状态指示”。当“触发电路脉冲指示”指示为“宽”时，晶闸管上的触发脉冲为后沿固定、前沿可变的宽脉冲链；当“触发电路脉冲指示”指示为“窄”时，晶问管上的触发脉冲为互差为60°的双窄脉冲。当“Ⅱ桥工作状态指示”指示为“变频”时，Ⅱ组晶闸管上的触发脉冲来自DK06组件挂箱上环形分配器产生的逆变器触发脉冲；当“Ⅱ桥上作状态指示”指示为“其他”时，Ⅱ组晶闸管上的触发脉冲为来自GT(变流桥触发电路)板的双窄脉冲。“触发电路脉冲指示’’和“Ⅱ桥工作状态指示”由控制柜内GT板和AP2(脉冲放大器)板上的钥子开关来分别控制。5．面板仪表电源面板下部设置有上2000r／min的转速表、土300V直流电压表，土2A的直流电流表，均为中零式，能为可逆凋速系统提供转速、电压、电流指示。二．主电路与集成触发电路1．功率半导体元件面板上有两组晶间管变流桥。其中VT1-VT6为正组桥(Ⅰ组桥)，由KP5-8晶闸管元件构成，—般不可逆、可逆系统的正桥、交-直-交变频器的整流部分均使用正组元件；由VT1‘-VT‘6组成反组桥(Ⅱ组桥)，元件为KP5-12晶闸管，可逆系统的反桥、交-直-交变频器的逆变部分使用反组元件；同时还配置了6只整流二极管VDl-VD6，可用作串联二极管式逆变器中的二极管，也可构成不可控整流桥作为直流电源．元件的型号为K25-10。所有这些功率半导体元件均配置有阻容吸收、熔丝保护，电源侧、直流环节、电机倒均配置有压敏电阻或阻存吸收等过电压保护装置。2．同步变压器面板上部为同步变压器，其连线已在内部接好，连接组为△／Y-1。可在“同步电源观察孔”观察同步电源的相位。3电抗器主回路中使用的平波电抗器L放置在面板的中间，共有四档电感值，分别为100mH、200mH、700mH，可根据实验需要选择电感值。4．触发电路面板上有GTF正组(Ⅰ组)触发脉冲装置和GTR反组(Ⅱ组)触发脉冲装置，分别通过开关连至VF正组晶闸管和VR反组晶闸管的门极、阴极。开关拨向“接通’’时，晶闸管上接有触发脉冲；开关拨向“断开”时，晶闸管上没有触发脉冲。正、反组的脉冲功放电路分别由Ublf和Ublr控制，将Ublf、Ublr接地，则相应的脉冲功放级开放，晶闸管上有脉冲；Ublf、Ublr悬空，则相应的晶同督无脉冲，开关上方有“单脉冲观察孔”和“双脉冲观察孔”，当“触发电路脉冲指示”为“窄”时，在此两组观察孔中观察到的分别是单脉冲和互差为60°的双脉冲；如“触发电路脉冲指示”为“宽”时，则观察到的是后沿固定、前沿可变的宽脉冲链。这两组观察孔一般只观察正组变流桥的触发脉冲。面板右上角有“锯齿波斜率调节与观察孔”、“穆相控制电压”和“偏移电压”。从锯齿波斜率调节观察孔中能观察到集成触发电路a、b、c三相的锯齿被，调节相应的电位器可使锈齿波斜率发生变化，a、b、c三相的锯齿被斜率应该相同。偏穆电压调节电位器可调节偏移电压Ub的数值。移相控制电压输入端应接实验时所需的移相电压Uct。DKll组件挂箱(晶阐管触发电路)DKll组件挂箱为晶闸触发电路专用挂箱，其中有单结晶体管触发电路、正弦波同步、移相触发电路、锯齿波同步核相触发电路。面板左上方装有同步变压器原边绕组的接线柱，下有“触发选择开关”，可根据需要选择“单结管”、“正弦波”、“锯齿波”等触发电路。1.单结晶体管触发电路单结晶体管触发电路由单结晶体管单结晶体管触发电路由单结晶体管VT3整流稳压环节及由VTl、VT2等组成的等效可变电阻组成，其原理图如图3-30所示VT3整流稳压环节及由vTl、vT2等组成的等效可变电阻组成，其原理图如图3-30所示。由同步变压器副边输出60v的交流同步电压uR，经VD1半波整流，再由稳压管VST1、VST2进行削波，从而得到梯形波电压，其过零点与晶闸管阳极电压的过零点一致、梯形被通过R4、VT2向电容C2充电，当充电电压达到单结晶体管的蜂值电压Up时，单结晶体管VT3导通，从而通过脉冲变压器输出脉冲。同时C2经VT3冲电，由于时间常数很小，Uc2很快下降到单结晶体管的谷点电压Uv，VT3重新关断，C2再次冲电。每个梯形被周期内，VT3可能导通、关断多次，们只有第一个输出脉冲起作用。电容C2的充电时间常数由等效电阻等决定，由RP1来调节。单结晶体管触发电路的各点波形如图3-31所示。元件RP1已装在DKll组件挂箱的面板上，同步信号己在内部接好。2.正弦波同步移相触发电路正弦波同步移相触发电路由同步移相、脉冲形成与放大等环节组成，其原理图如图3-32所示。同步信号uR由同步变压器副边提供。晶体管VT1左边部分为同步穆相环节，在VT1的基极综合了同步信号电压uT、偏移电压Ub及控制电压Uct，RP1可调节Uct，RP2可调节Ub。调节Uct可改变触发电路的控制角α。脉冲形成环节是一集基藕合单稳态脉冲电路，VT2的集电极藕合到VT3的基极，VT3的集电极通过C7、RP3耦合到VT2的基极。当同步移相环节送出负脉冲时，使单稳电路翻转，从而输出脉宽可调的触发脉冲。正弦波同步移相触发电路的各点电压波形如图3-33所示。元件RP1、RP2均已安装在DKll组件挂箱的面板上好，同步变压器副已在挂箱内部接好，触发电路的土15v电压由右上角的转换开关控制。3.锯齿波同步移相触发电路锯齿波同步移相触发电路由同步检测节组成，其原理图如图3—34所示。锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环。由VT1、VD1、VD2、C5等元件组成同步检测环节，其作用是利用同步电压uT来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。由VT1等元件组成的恒流源电路及VT1、VT3、C6等组成锯齿波形成环节。控制电压Uct、偏移电压Ub和锯齿波电压uT在VT4基极综合叠加，从而构成移相控制环节。VT5、VT6构成脉沛形成放大环节，脉冲变压器输