电力电子技术实验指导书v

电力电子技术实验指导书v内容摘要：

管的门极和阴极（或者也可用约 100Ω左右阻值的电阻接“ G”、“ K”两端来模拟晶闸管的门极和阴极） 1）同时观察同步电压和“ 1”点的电压波形。 2）观察“ 1”、“ 2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“ 1”点电压波形的关系。 3）调节电位器 RP1，观察“ 2”点锯齿波斜率的变化。 4）观察“ 3”～“ 6”点电压波形和输出电压的波形，记录各波形的幅值和宽度，并比较“ 3”点电压 U3和“ 6”点电压 U6的对应关系。 调节触发脉冲的移相范围 将控制电压 Uct调至零（将电位器 RP2 顺时针旋到底），用示波器观察同步电压信号和“ 5”点 U5的波形，调节偏移电压 Ub（调 RP3 电位器），使α =170176。 ，其波形如图 21所示。 U5U1WtWt360 0180 O 图 21 脉冲移相范围 调节 Uct（即电位器 RP2）使α =60176。 ，观察并记录 U1～ U6及输出脉冲“ G”、“ K” 的电压波形，标出其幅值和宽度。 用导线连接“ K1”和“ K3”端，接晶闸管后，用双综示波器观察 UG1K1和 UG2K2的波形，调节电位器 RP3，使 UG1K1和 UG2K2间隔 180176。 七、报告要求 整理、描绘实验中记录的各点波形。 总结锯齿波同步移相触发电路移相范围的调试方法。 八、思考题 锯齿波 同步移相触发电路有哪些特点。 锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关。 电力电子技 术实验指导书 12 实验三 单相半波整流电路实验 一、实验目的 掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法 掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作。 了解续流二极管的作用。 二、实验内容 单结晶体管触发电路的调试。 单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。 单相半波可控整流电路接电阻性负载 Ud/U2=f( )特性的测定 单相半波可控整流电路接电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。 三、实验仪器 ZYDL01 电源控制屏 ZYDL02 三相变流桥路 ZYDL03 晶闸管触发电路（单结晶体管触发电路） ZYDL04 给定负载及吸收电路 ZYDT13 三相可调电阻 900Ω 双踪示波器 自备 万用表 自备 四、实验原理 本实验线路如图 31 所示，单结晶体管触发电路触发电路在 ZYDL03 挂件上，触发信号加到 ZYDL02 反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，图中的 R 用 ZYDT13 接成并联形式，二极管 VD1 和开关 S1 均在 ZYDL04 挂件上，电感 Ld 在 ZYDL02 面板上，有 200mH、 500mH、 1000mH三档可供选择，本实验用 1000mH，直流电压表、电流表从 ZYDL02 挂件获得。 三相电源输出B1A1VT139。 U1I1R电阻性负载电阻电感性负载LdS1ZYDL03晶闸管触发电路～外接 2 2 0 V单结晶体管触发电路VAR VD1图 31 单相半波可控整流电路 电力电子技 术实验指导书 13 五、实验注意事项 双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两个探头的地线都与示波器的外壳相连，所以 两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上 ，否则这两点会通过示波器外壳发生电器短路。 为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。 当需要同时 观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。 本实验也可用锯齿波同步移相触发电路来完成。 实验中触发脉冲接入时应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关断开，并将 U1f及 U1r悬空，避免误触发。 为避免晶闸管意外损坏，应注意： 1） 在主电路未接通时，首先要调试触发电路，只有触发电路工作正常后，才可接通主电路。 2） 接通主电路前，必须将控制电压 Uct调到 0（ RP1 逆时针调到底），负载电阻调到最大。 接 通后，逐渐加大 Uct，避免过流。 3） 选择合适的负载电阻和电感，避免过流。 在无法确定的情况下，应尽可能选用大的电阻值。 4） 由于晶闸管具有一定的维持电流，故要使晶闸管可靠工作，其通过的电流不能太小，本装置中，要保证晶闸管正常工作，负载电流必须大于 50mA，否则会造成晶闸管时续时断。 5） 注意同步电压与触发相位的关系，例如在单结晶体管触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的上半周，而在锯齿波触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的下半周。 使用电感时要注意其通过的电流不要超过 1A。 六、实验步骤 单结晶体管 触发电路的调试。 1） 依次打开实验台左侧的空气开关、控制屏的钥匙和启动开关，操作交流电压表下面的波段开关检测输入的电网电压是否有缺陷，在输出端得到三相 200V 的交流电，按下“停止”按钮。 2） 用两根导线将控制屏输出的线电压 200V，接 ZYDL03 的“外接 220V”端，按下“启动”按钮，打开 ZYDL03 电源开关，这时挂件中所有触发电路都开始工作。 本实验用到 ZYDL02 的单结晶体管触发电路模块 ,输出端“ G”、“ K”分别接到晶闸管的门极和阴极（或者也可用约100Ω左右阻值的电阻接“ G”、“ K”两端来模拟晶闸管的门极和阴极 ） 单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。 用示波器观察单结晶体管触发电路，经半波整流后“ 1”点的波形，经稳压管削波后得到“ 2”点的波形，调节移相电位器 RP1，观察“ 4”点锯齿波的周期变化及“ 5”点的触发脉冲波形。 单相半波可控整流电路接电阻性负载 Ud/U2=f( )特性的测定。 触发电路调试正常以后，按图 31 接线。 将负载电阻调节在最大的阻值位置，按下“启 电力电子技 术实验指导书 14 动”按钮，用示波器观察负载 Ud、晶闸管 VT 两端电压 Uvt 的波形，调节电位器 RP1，观察不同  时 Ud、 Uvt的波形，并记录直流输出电压 Ud和电源电压 U2的数值，记录于下表 31 中。 表 31  30176。 60176。 90176。 120176。 150176。 U2 Ud（测量值） Ud/U2(测量值 ) Ud/U2(计算值 ) 计算公式： Ud＝ (1+cos )/2 单相半波可控整流电路接电阻电感性负载 Ud/U2=f( )特性的测定 将负载电阻改成电阻电感性负载。 暂不接续流二极管 VD1，在不同阻抗角（阻抗角φ=tg1(ω L/R),保持电感量不变（ 1000mH），改变 R 的阻值，注意电流不要超过 1A）情况下，观察不同  时的直流输出电压值 Ud及 Uvt的波形。 接入续流二极管 VD1,重复上述实验，观察续流二极管作用，及 UVD1波形的变化。 加入续流二极管以后，输出直流电压 Ud的波形与电阻负载时一样。 七、实验报告 画出  =90176。 时，电阻性负载的 Ud及 Uvt电压波形。 画出  =60176。 时电阻电感性负载的 Ud及 Uvt电压波形 八、思考题 单相半波可控整流电路接电感性负载时会出现什么现象，如何解决。 本实验中能否用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路的波形。 为什么。 本实验中如何考虑触发电路与整流电路的同步问题。 电力电子技 术实验指导书 15 实验四 单相桥式半控整流电路实验 一、实验目的 加深对单相桥式半控整流电路带电阻性、电阻电感性负载时各工作情况的理解。 了解续流二极管在单相桥式 半控整流电路中的作用，学会对实验中出现的问题加以分析和解决。 二、实验内容 锯齿波同步触发器电路的调试。 单相桥式半控整流电路带电阻性负载 单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载 三、实验仪器 ZYDL01 电源控制屏 ZYDL02 三相变流桥路 ZYDL03 晶闸管触发电路（锯齿波同步移相触发电路） ZYDL04 给定、负载及吸收电路 ZYDT13 三相可调电阻 900Ω 双踪示波器 自备 万用表 自备 四、实验原理 三相电源输出A1B1U1I1R电阻性负载电阻电感性负载LdS1ZYDL03晶闸管触发电路～外接 2 2 0 V锯齿波触发电路 Ⅰ锯齿波触发Ⅱ电路 VARVD3VT3VT1VD1 VD2G1K1G2K2G3K3G4K4 图 41 单相桥式半控整流电路实验线路图 电力电子技 术实验指导书 16 本实验线路如图 41 所示，两组锯齿波同步移相触发电路均在 ZYDL03 挂件上，它们由同一个同步变压器保持与输入的电压同步，触发信号加到共阴极的两个晶闸管，图中的 R 用ZYDT13，接成并联形式，二极管 VD VD VD3 及开关 S1 均在 ZYDL04 挂件上，电感 Ld 在ZYDL02 面板上，有 200mH、 500mH、 1000mH 三档可供选择，本实验用 1000mH，直流电压表、电流表从 ZYDL02 挂件获得。 五、实验注意事项 双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两个探头的 地线都与示波器的外壳相连，所以 两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上 ，否则这两点会通过示波器外壳发生电器短路。 为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。 当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。 在本实验中，触发脉冲是从外部接入 ZYDL02 面板上晶闸管的门极和阴极，此时，应将所有晶闸管对应的正桥触 发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将 U1f 和 U1r悬空，避免误触发。 六、实验步骤 锯齿波同步触发器电路的调试。 用两根导线将 200V 交流电压接 ZYDL03 的“外接 220V”端，按下“启动”按钮，打开 ZYDL03电源开关，这时挂件中所有触发电路都开始工作。 用双踪示波器观察“锯齿波同步触发电路”各观察孔的波形。 令 Uct=0 时（ RP2 电位器顺时针转到底），  =170o（其调试方法与实验二相同）。 单相桥式半控整流电路带电阻性负载： 按原理图 41 接线，用 示波器观察负载电压 Ud、晶闸管两端电压 Uvt和整流二极管两端电压 UVD1的波形，调节锯齿波同步移相触发电路上的移相控制电位器 RP2，观察并记录在不同 角时 Ud、 UVD1的波形，测量相应电源电压 U2和负载电压 Ud的数值，记录于表 41中。 表 4－ 1  30176。 60176。 90176。 120176。 150176。 U2 Ud（测量值） Ud/U2(测量值 ) Ud/U2(计算值 ) 计算公式： Ud=（ 1+cos ） /2 单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载。 1） 断开主电路后，将负载换成电阻电感性负载。 2） 不接续流二极管 VD3，接通主电路，用示波器观察不同控制角  时 Ud、 UVT、 UVD1的波 电力电子技 术实验指导书 17 形。 3） 在  = 60゜时，移去触发脉冲（将锯齿波同步触发电路上的“ G3”或“ K3”拔掉），会发生什么现象。 4） 接上续流二极管 VD3，接通主电路，测定不同控制角  时相应的 U Ud数值，记录于表 42 中： 表 4－ 2  30176。 60176。 90176。 120176。 150176。 U2。