电力电子技术实验指导书Word文档格式.docx

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　　　　四．实验设备及仪器　　　　1．MCL系列教学实验台主控制屏　　2．MCL—18组件或MCL—31组件3．MCL—33组件或MCL—53组件4．MCL—05组件或MCL—05A组件　　5．MEL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器6．二踪示波器7．万用表　　五．注意事项　　　　1．双踪示波器有两个探头，可以同时测量两个信号，但这两个探头的地线都与示波器的外壳相连接，所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点通过示波器发生电气短路。

为此，在实验中可将其中一根探头的地线取下或外包以绝缘，只使用其中一根地线。

当需要同时观察两个信号时，必须在电路上找到这两个被测信号的公共点，将探头的地线接上，两个探头各接至信号处，即能在示波器上同时观察到两个信号，而不致发生意外。

　　2．为保护整流元件不受损坏，需注意实验步骤：

　　在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。

　　2　　电力电子技术实验指导　　在控制电压Uct=0时，接通主电路电源，然后逐渐加大Uct，使整流电路投入工作。

正确选择负载电阻或电感，须注意防止过流。

在不能确定的情况下，尽可能选择较大的电阻或电感，然后根据电流值来调整。

　　晶闸管具有一定的维持电流IH，只有流过晶闸管的电流大于IH，晶闸管才可靠导通。

实验中，若负载电流太小，可能出现晶闸管时通时断，所以实验中，应保持负载电流不小于100mA。

　　本实验中，因用MCL—05组件中单结晶触发电路控制晶闸管，注意须断开MCL—33面板左上角的同步电压输入接MCL—18的U、V输出端，“触发电路选择”拨至“单结晶”。

按照实验接线图正确接线，但单结晶体管触发电路连至晶闸管VT1的脉冲UGK不接，而将触发电路“2”端与脉冲输出“K”端相连，以便观察脉冲的移相范围。

　　三相调压器逆时针调到底，合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮，这时候主控制屏U、V、W端有电压输出，大小通过三相调压器调节。

本实验中，调节Uuv=220V，这时候MCL—05内部的同步变压器原边接有220V，原边输出分别为60V、30V、7V，通过直键开关选择。

　　注：

如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源。

以下均同　　合上MCL—05面板的右下角船形开关，用示波器观察触发电路单相半波整流输出，梯形电压，锯齿波电压及单结晶体管输出电压和脉冲输出等波形。

　　调节移相可调电位器RP，观察输出脉冲的移相范围能否在30°

～180°

范围内移。

于在以上操作中，脉冲输出未接晶闸管的控制极和阴极，所以在用示波器观察触发电路各点波形时，特别是观察脉冲的移相范围时，可用导线把触发电路的地端和脉冲输出“K”端相连。

但一旦脉冲输出接至晶闸管，则不可把触发电路和脉冲输出相连，否则造成短路事故，烧毁触发电路。

　　采用正弦波触发电路、锯齿波触发电路或其它触发电路，同样需要注意，谨慎操作。

　　2．单相半波可控整流电路带电阻性负载　　断开触发电路“2”端与脉冲输出“K”端的连接，“G”、“K”分别接至MCL—33的VT1晶闸管的控制极和阴极，注意不可接错。

负载Rd接可调电阻，并调至阻值最大。

　　合上主电源，调节主控制屏输出电压至Uuv=220V，调节脉冲移相电位器RP，分别用示波器观察?

=30°

、60°

、90°

、120°

时负载电压Ud，晶闸管VT1的阳极、阴极电压波形UVt。

并测定Ud及电源电压U2，验证　　Ud?

?

cos?

2　　120°

αU2,ud30°

60°

3　　90°

电力电子技术实验指导　　UdU2　　3．单相半波可控整流电路带电阻—电感性负载，无续流二极管　　串入平波电抗器，在不同阻抗角情况下，观察并记录?

=30O、60O、90O、120O　　时的Ud、id及Uvt的波形。

注意调节Rd时，需要监视负载电流，防止电流超过Rd允许的最大电流及晶闸管允许的额定电流。

　　4．单相半波可控整流电路带电阻，电感性负载，有续流二极管。

　　接入续流二极管，重复“3”的实验步骤。

　　七．实验内容　　　　1．画出触发电路在α=90°

时的各点波形。

　　2．画出电阻性负载，α=90°

时，Ud=f，Uvt=f，id=f波形。

　　3．分别画出电阻、电感性负载，当电阻较大和较小时，Ud=f、UVT=f，id=f的波形。

　　4．画出电阻性负载时Ud/U2=f曲线，并与Ud?

．分析续流二极管的作用。

　　1?

2进行比较。

　　八．思考　　　　1．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？

2．为何要观察触发电路第一个输出脉冲的位置？

　　3．本实验电路中如何考虑触发电路与整流电路的同步问题？

　　4　　电力电子技术实验指导欧009大（3流0位L-电，，或LE大器上HmM最30抗307要d用求电=R选要LL需波C可，M选据平于可根，配阻自1DV电或A）8，载联.0表3负并于流A，35管电为A极L流程C二M直量流于续位52TTVV三，3件3组36TT8VV1LICLMC14MTTVV无V调、I可II不L压C电M相GKUVW6压过6S85护）保A压5P40RP过R）3流L路81C1护流00过.S8M电保过及L（发元5C压1fIP0触单RM过流测管L体过检C和M晶及ZI结馈制12单反控流123AAATT入电T（输择波齿A压V选锯F0+电2路波2C~步电弦正B1F23同发管LLL触结单UVW主控制屏输出5　　1-4图

　　　　　　电力电子技术实验指导　　　　实验三单相桥式全控整流电路实验　　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MCL—05锯齿波触发电路的工作。

　　二．实验线路及原理　　　　参见图4-7。

　　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。

3．单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。

　　四．实验设备及仪器　　　　1．MCL系列教学实验台主控制屏。

　　2．MCL—18组件。

3．MCL—33组件或MCL—53组件4．MCL—05组件或MCL—05A组件　　5．MEL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。

6．MEL—02三相芯式变压器。

7．双踪示波器8．万用表　　五．注意事项　　　　1．本实验中触发可控硅的脉冲来自MCL-05挂箱，故MCL-33的内部脉冲需断X1插座相连的扁平带需拆除，以免造成误触发。

　　2．电阻RP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；

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．MCL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到MCL-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，可尝试改变同步电压极性。

　　5．逆变变压器采用MEL-02三相芯式变压器，原边为220V，中压绕组为110V，低压绕组不用。

　　6．示波器的两根地线于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。

　　6　　电力电子技术实验指导　　7．带反电势负载时，需要注意直流电动机必须先加励磁。

　　六．实验方法　　　　1．将MCL—05面板左上角的同步电压输入接MCL—18的U、V输出端，“触发电路选择”拨向“锯齿波”。

　　2．断开MEL-02和MCL-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。

　　MCL-18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MEL-02和MCL-33。

以下均同　　3．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。

　　接上电阻负载，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?

角时整流电路的输出电压Ud=f，晶闸管的端电压UVT=f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，负载电流id=f以及晶闸管端电压UVT=f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，Uct从零起调。

　　改变电感值，观察?

，Ud=f、id=f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。

　　5．单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。

　　把开关S合向左侧，接入直流电动机，短接平波电抗器，短接负载电阻Rd。

　　调节Uct，在?

时，观察Ud=f，id=f以及UVT=f。

注意，交流电压UUV须从0V起调，同时直流电动机必须先加励磁。

　　直流电动机回路中串入平波电抗器，重复的观察。

　　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?

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，触发电路特性Uct=f及Ud/U2=f　　。

　　4．实验心得体会。

　　7　　电力电子技术实验指导36TTVVG14TTVVkA8流整控全式桥相单7-4图电力电子技术实验指导　　　　实验四三相桥式半控整流电路实验　　　　一．实验目的　　　　1．熟悉MCL—18、MCL—33组件。

　　2．了解三相桥式半控整流电路的工作原理及输出电压，电流波形。

　　3．了解晶闸管—电动机系统工作情况的内容，分析不同控制角α及不同电感量时反电势及负载电流的关系。

　　　　二．实验内容　　　　1．三相桥式半控整流供电给电阻负载。

2．三相桥式半控整流供电给反电势负载。

3．观察平波电抗器的作用。

　　三．实验线路及原理　　　　在中等容量的整流装置或要求不可逆的电力拖动中，可采用比三相全控桥式整流电路更简单、经济的三相桥式半控整流电路。

它共阴极接法的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成，因此这种电路兼有可控与不可控两者的特性。

共阳极组三个整流二极管总是自然换流点换流，使电流换到比阴极电位更低的一相中去，而共阴极组三个晶闸管则要在触发后才能换到阳极电位高的一相中去。

输出整流电压Ud的波形是三组整流电压波形之和，改变共阴极组晶闸管的控制角α，可获得0～×

U2φ的直流可调电压。

　　具体线路可参见图4-11。

3．MCL—33组件或MCL—53组件　　4．可调电阻器MEL—03或自配滑线变阻器。

5．电机导轨及直流发电机M01。

6．直流电动机M03。

7．双踪示波器。

　　8．MEL—02芯式变压器。

9．万用电表。

　　五．注意事项　　　　1．供电给电阻负载时，注意负载电阻允许的电流，电流不能超过负载电阻允许的最大值，供电给反电势负载时，注意电流不能超过电机的额定电流。

　　9　　电力电子技术实验指导　　2．在电动机起动前必须预先做好以下几点：

　　先加上电动机的励磁电流，然后才可使整流装置工作。

　　起动前，必须置控制电压Uct于零位，整流装置的输出电压Ud最小，合上主电路后，才可逐渐加大控制电压。

　　3．主电路的相序不可接错，否则容易烧毁晶闸管。

　　4．示波器的两根地线与外壳相连，使用时必须注意两根地线需要等电位，避免造成短路事故。

　　六．实验方法　　　　1．按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。

　　打开MCL-18电源开关，给定电压有电压显示。

　　用示波器观察MCL-18的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲　　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。

　　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。

　　2．三相半控桥式整流电路供电给电阻负载时的工作研究　　三相调压器逆时针调到底，合上主电源，调节主控制屏U、V、W输出电压至线电压为220V。

调节负载电阻，使Rd大于200Ω，注意电阻不能过大，应保持id不小于100mA，否则可控硅于存在维持电流，容易时断时续。

以下均同调节Uct，，观察在30°

等不同移相范围内，整流电路的输出电压　　Ud=f，输出电流id=f以及晶闸管端电压UVT=f的波形，并加以记录。

　　读取本整流电路的特性Ud/U2=f。

　　3．三相半控桥式整流电路在供电给反电势负载时的工作研究　　置电感量较大时，调节Uct，，观察在不同移相角时整流电路供电给反电势负载的输出电压Ud=f，输出电流id=f波形，并给出α=60°

时的相应波形。

注意，电机空载时，于电流比较小，有可能电流时断时续。

　　在相同电感量下，求取本整流电路在α=60°

与α=90°

时供电给反电势负载时的负载特性n=f。

从电机空载开始，测取5～7个点，注意电流最大不能超过1A。

　　α=60°

Idn　　α=90°

Idn　　　　4．观察平波电抗器的作用　　在大电感量与α=120°

条件下，求取反电势负载特性曲线，注意要读取从电流连续到电流断续临界点的数据，并记录此时的Ud=f，id=f。

　　减小电感量，重复的实验内容　　10