华南理工电力电子实验指导书.docx

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华南理工电力电子实验指导书

华南理工电力电子实验指导书（2012）

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—33C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Upc接地，接通触发电路的脉冲隔离组件。

（4）将NMCL-31的给定器输出Ug接至NMCL—33C面板的Uct端，调节偏移电压

Ub，在Uct=0时，使α=150o。

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（450Ω）。

合上主电源。

调节Uct，使α在30o~90o范围内，用示波器观察记录α=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α仍为150O左右。

合上主电源。

调节Uct，观察α=90O、120O、150O时,电路中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

1．画出电路的移相特性Ud=f（α）曲线；

2．作出整流电路的输入—输出特性Ud/U2=f（α）；

3．画出三相桥式全控整流电路时，α角为30O、60O、90O时的ud、uVT波形；

4．画出三相桥式有源逆变电路时，β角为150O、120O、90O时的ud、uVT波形；

5.简单分析模拟故障现象。

实验二直流斩波电路的性能研究

一．实验目的

熟悉降压斩波电路（BuckChopper）和升压斩波电路（BoostChopper）的工作原理，掌握这两种基本斩波电路的工作状态及波形情况。

二．实验内容

1．SG3525芯片的调试。

2．降压斩波电路的波形观察及电压测试。

3．升压斩波电路的波形观察及电压测试。

三．实验设备及仪器

1．电力电子教学实验台主控制屏。

2．MCL-16组件。

3．MEL-03电阻箱（900Ω/0.41A）或其它可调电阻盘。

4．万用表。

5．双踪示波器（自备）

6．2A直流安培表（MCL-Ⅱ2A直流毫安表为数字式仪表，MCL-Ⅲ2A直流安培表为指针式仪表，其他型号可能为MEL-06）。

四．实验方法

1．SG3525的调试。

原理框图见图5—11。

将扭子开关S1打向“直流斩波”侧，S2电源开关打向“ON”，将“3”端和“4”端用导线短接，用示波器观察“1”端输出电压波形应为锯齿波，并记录其波形的频率和幅值。

扭子开关S2扳向“OFF”，用导线分别连接“5”、“6”，“9”、“10”，用示波器观察“5”端波形，并记录其波形、频率、幅度，调节“脉冲宽度调节”电位器，记录其最大占空比和最小占空比。

Dmax=Dmin=

2.直流降压斩波电路

（1）实验接线图见图5—12（b）。

切断MCL-16主电源，分别将“主电源2”的“1”端和“直流斩波电路”的“1”端相连，“主电源2”的“2”端和“直流斩波电路”的“2”端相连，将“PWM波形发生”的“7”、“8”端分别和直流斩波电路VT1的G1S1端相连，“直流斩波电路”的“4”、“5”端串联MEL-03电阻箱（将两组900Ω/0.41A的电阻并联起来，顺时针旋转调至阻值最大约450Ω），和直流安培表（将量程切换到2A挡）。

（2）检查接线正确后，接通控制电路和主电路的电源（注意：

先接通控制电路电源后接通主电路电源），改变脉冲占空比，每改变一次，分别观察PWM信号的波形，MOSFET的栅源电压波形，输出电压、u0波形，输出电流i0的波形，记录PWM信号占空比D，ui、u0的平均值Ui和U0。

（3）改变负载R的值（注意：

负载电流不能超过1A），重复上述内容

（2）。

3.直流升压斩波电路

（1）实验接线图见图5—12（c）。

切断主电路电源，断开“主电路2”和“降压斩波电路”的连接，断开“PWM波形发生”与VT1的连接，分别将“直流斩波电路”的“6”和“主电路2”的“1”相连，“直流斩波电路”的“7”和“主电路2”的“2”端相连，将VT2的G2S2分别接至“PWM波形发生”的“7”和“8”端，直流斩波电路的“10”、“11”端，分别串联MEL-03电阻箱（两组分别并联，然后串联在一起顺时针旋转调至阻值最大约900Ω）和直流安培表（将量程切换到2A挡）。

+

检查接线正确后，接通主电路和控制电路的电源。

改变脉冲占空比D，每改变一次，分别：

观察PWM信号的波形，MOSFET的栅源电压波形，输出电压、u0波形，输出电流i0的波形，记录PWM信号占空比D，ui、u0的平均值Ui和U0。

（2）改变负载R的值（注意：

负载电流不能超过1A），重复上述内容

（1）。

（3）实验完成后，断开主电路电源，拆除所有导线。

五．注意事项：

（1）“主电路电源2”的实验输出电压为15V，输出电流为1A，当改变负载电路时，注意R值不可过小，否则电流太大，有可能烧毁电源内部的熔断丝。

（2）实验过程当中先加控制信号，后加“主电路电源2”。

（3）做升压实验时，注意“PWM波形发生器”的“S1”一定要打在“直流斩波”，如果打在“半桥电源”极易烧毁“主电路电源2”内部的熔断丝。

六．实验报告

1．分析PWM波形发生的原理

2．记录在某一占空比D下，降压斩波电路中，MOSFET的栅源电压波形，输出电压u0波形，输出电流i0的波形，并绘制降压斩波电路的Ui/Uo-D曲线，与理论分析结果进行比较，并讨论产生差异的原因。