自动控制系实验指导书电力电子技术.doc

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河南机电高等专科学校 《电力电子技术及应用》实验指导书 自动化教研室编 2008年8月 目 录 实验一:单相桥式半控整流电路实验………………………………………….. 实验二:三相桥式全控整流及有源逆变电路实验…………………………….. 实验三:单相交流调压、调功电路实验……………………………………….. 实验四:三相交流调压电路实验……………………………………………….. 实验五:SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性、驱动与保护电路实验……….. 实验六:升、降压与复合斩波电路实验……………………………………….. 实验七:三相正弦波脉宽度调制(SPWM)变频原理实验…………………….. 实验八:全桥DC-DC变换电路实验…………………………………………….. 实验九:锯齿波同步移相触发电路实验……………………………………….. 实验十:单相斩控式交流调压电路实验……………………………………….. 实验一 单相桥式半控整流电路实验 一、实验目的 1.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。 2.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分析和解决。 二、实验设备和仪器 序号 型 号 备 注 1 DJK01 电源控制屏 该控制屏包含“三相电源输出”,“励磁电源”等几个模块。 2 DJK02 晶闸管主电路 该挂件包含“晶闸管”以及“电感”等几个模块。 3 DJK03-1 晶闸管触发电路 该挂件包含“锯齿波同步触发电路”模块。 4 DJK06 给定及实验器件 该挂件包含“二极管”等几个模块。 5 D42 三相可调电阻 6 双踪示波器 自备 7 万用表 自备 三、实验内容及要求 1.实验内容 (1)单相桥式半控整流电路带电阻性负载。 (2)单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载。 (3)单相桥式半控整流电路带反电势负载(选做)。 2.实验要求 (1)阅读电力电子技术教材中有关单相桥式半控整流电路的有关内容。 (2)了解续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用。 (3)掌握单相桥式半控整流电路在什么情况下会发生失控现象? (4)在加续流二极管前后,单相桥式半控整流电路中晶闸管两端的电压波形如何? 四、实验原理及步骤 1.实验原理 本实验线路如图1-1所示,两组锯齿波同步移相触发电路均在DJK03-1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D42三相可调电阻,将两个 900Ω接成并联形式,二极管VD1、VD2、VD3及开关S1均在DJK06挂件上,电感Ld在DJK02面板上,有100mH、200mH、700mH三档可供选择,本实验用700mH,直流电压表、电流表从DJK02挂件获得。 图1-1 单相桥式半控整流电路实验线路图 2. 步骤 (1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V,用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端,按下“启动”按钮,打开DJK03-1电源开关,用双踪示波器观察“锯齿波同步触发电路”各观察孔的波形。 (2)锯齿波同步移相触发电路调试:其调试方法与实验九相同。令Uct=0时(RP2电位器顺时针转到底)α=170o。 (3)单相桥式半控整流电路带电阻性负载: 按原理图1-1接线,主电路接可调电阻R,将电阻器调到最大阻值位置,按下“启动”按钮,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α角时Ud、UVT、UVD1的波形,测量相应电源电压U2和负载电压Ud的数值,记录于下表1中。(计算公式: Ud = 0.9U2(1+cosα)/2) (4)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,将负载换成将平波电抗器Ld(70OmH)与电阻R串联。 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α时Ud、UVT、UVD1、Id的波形,并测定相应的U2、Ud数值,记录于下表2中: ③在α=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),观察并记录移去脉冲前、后Ud、UVT1、UVT3、UVD1、UVD2、Id的波形。 ④接上续流二极管VD3,接通主电路,观察不同控制角α时Ud、UVD3、Id 的波形,并测定相应的U2、Ud数值,记录于下表3中: ⑤在接有续流二极管VD3及α=60°时,移去触发脉冲(将锯齿波同步触发电路上的

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