1、電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書哈爾濱理工大學(xué)榮成學(xué)院2009-11-03實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)七目錄鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)單相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)單相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)單相橋式有源逆變電路實(shí)驗(yàn)三相半波可控整流電路的研究. 錯(cuò)誤 ! 未定義書簽。錯(cuò)誤 ! 未定義書簽。晶閘管三相半波有源逆變電路的研究.錯(cuò)誤 !未定義書簽。三相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤 !未定義書簽。實(shí)驗(yàn)八相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)9實(shí)驗(yàn)二 單相橋式半控整流電路實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究單相橋式半控整流電路在電阻負(fù)載，電阻 電感性負(fù)載及反電勢負(fù)載時(shí)的工作。2熟悉 NMCL 05 組件（或 NMCL-36 ）鋸齒波觸發(fā)電

2、路的工作。 3進(jìn)一步掌握雙蹤示波器在電力電子線路實(shí)驗(yàn)中的使用特點(diǎn)與方法。二實(shí)驗(yàn)線路及原理見圖 1-2 。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1單相橋式半控整流電路供電給電阻性負(fù)載。2單相橋式半控整流電路供電給電阻 電感性負(fù)載（帶續(xù)流二極管） 。4單相橋式半控整流電路供電給電阻 電感性負(fù)載（斷開續(xù)流二極管） 。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺主控制屏；2 NMCL 33 組件；3NMCL 05 組件或 NMCL 36 組件；4NMEL 03A 組件；5二蹤示波器（自備） ；6萬用表（自備） 。五注意事項(xiàng)1實(shí)驗(yàn)前必須先了解晶閘管的電流額定值（本裝置為 形式計(jì)算出負(fù)載電阻的最小允許值。2為保護(hù)整流元件不受損壞，晶閘管整流電路的正

3、確操作步驟 （ 1 ）在主電路不接通電源時(shí)，調(diào)試觸發(fā)電路，使之正常工作。（2）在控制電壓 Uct=0 時(shí)，接通主電源。然后逐漸增大 Uct，（3） 斷開整流電路時(shí)，應(yīng)先把 Uct 降到零，使整流電路無輸出， 3注意示波器的使用。4 NMCL 33 的內(nèi)部脈沖需斷開。5A）,并根據(jù)額定值與整流電路使整流電路投入工作。 然后切斷總電源。六實(shí)驗(yàn)方法1將 NMCL 05 面板左上角的同步電壓輸入接 NMCL 32的 U 、 V 輸出端， “觸發(fā)NMCL 32 的 U、電路選擇”撥向鋸齒波”如果是NMCL 36則220V電源輸入端直接和V電源相連。合上主電路電源開關(guān)，并打開NMCL 05面板右下角的電源

4、開關(guān)，如果是NMCL 36則主控制屏合上設(shè)備即可得電。觀察鋸齒波觸發(fā)電路中各點(diǎn)波形是否正確，確定其輸出脈沖a =150°可調(diào)的移相范圍。并調(diào)節(jié)偏移電阻RP2，使Uct=0時(shí)，2. 單相橋式晶閘管半控整流電路供電給電阻性負(fù)載：DUVLVI VDiVD3Ds220VGi1負(fù)載電阻，可選用NMEL-O3（9OO 歐并聯(lián)）G;給定:I組晶閘管,NMCL-33RP3NMCL-05AMCL-36位于 NMCL-33同步電壓入電源輸岀，位于 NMCL-32早流電流表，量程為5AVD*T續(xù)流二極管,平波電抗器，位于NMCL-331 上XOG4K4U<UctG2AK2I廠斗I：亠- +15V鋸齒

5、波觸發(fā)電路ftJP®'(NMcL-31>T L*3耶 _ !_-15VN晶5圖1-2單相橋式半控整流電路按圖1-2接線，并短接平波電抗器L。調(diào)節(jié)電阻負(fù)載 Rd （可選擇900Q電阻并聯(lián)，最大電流為0.8A )至最大。a =90°測取此時(shí)整流電路 以及晶閘管端電壓 UvT=f (t)波形，并測定交流輸(a) NMCL-31A的給定電位器 RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使 Uct=O。 合上主電路電源，調(diào)節(jié)NMCL-31的給定電位器 RP1，使的輸出電壓 Ud=f (t),輸出電流id=f (t) 入電壓U2、整流輸出電壓 Ud,驗(yàn)證UdCd 1 cos 0.9U 22若輸

6、出電壓的波形不對稱，可分別調(diào)整鋸齒波觸發(fā)電路中RP1 , RP3電位器。(b)采用類似方法，分別測取a =60° a =30°時(shí)的Ud、id、Uvt波形。3. 單相橋式半控整流電路供電給電阻一電感性負(fù)載(a )接上續(xù)流二極管，接上平波電抗器。NMCL-31的給定電位器 RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使 Uct=0。 合上主電源。(b)調(diào)節(jié)Uct，使a =90°測取輸出電壓 Ud=f (t),整流電路輸出電流id=f (t)以及續(xù) 流二極管電流iVD=f (t)波形，并分析三者的關(guān)系。調(diào)節(jié)電阻 Rd，觀察id波形如何變化，注 意防止過流。(C)調(diào)節(jié)Uct，使a分別等于60&#

7、176; 90°時(shí)，測取Ud, iL, id, iVD波形。(d)斷開續(xù)流二極管，觀察Ud=f (t), id=f (t)。突然切斷觸發(fā)電路， 觀察失控現(xiàn)象并記錄 Ud波形。若不發(fā)生失控現(xiàn)象， 可調(diào)節(jié)電阻Rd。七.實(shí)驗(yàn)報(bào)告電感性負(fù)載情況下，當(dāng)a =901.繪出單相橋式半控整流電路供電給電阻負(fù)載，電阻 時(shí)的Ud、id、U VT、iVD等波形圖并加以分析。2 作出實(shí)驗(yàn)整流電路的輸入 一輸出特性Ud=f( Uct),觸發(fā)電路特性Uct=f(a)及Ud/U2=f (a)曲線。3 .分析續(xù)流二極管作用及電感量大小對負(fù)載電流的影響。八.思考1.在可控整流電路中，續(xù)流二極管VD起什么作用？在什么情

8、況下需要接入?2 .能否用雙蹤示波器同時(shí)觀察觸發(fā)電路與整流電路的波形？實(shí)驗(yàn)三 單相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解單相橋式全控整流電路的工作原理。2研究單相橋式全控整流電路在電阻負(fù)載、電阻 電感性負(fù)載及反電勢負(fù)載時(shí)的工作。3熟悉 NMCL 05 組件或 NMCL 36 組件。二實(shí)驗(yàn)線路及原理參見圖 1-3 。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1單相橋式全控整流電路供電給電阻負(fù)載。2單相橋式全控整流電路供電給電阻 電感性負(fù)載。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺主控制屏；2 NMCL 33 組件；3NMCL 05 組件或 NMCL 36 組件；4NMEL 03A 組件；5 NMCL 35 或 NMEL-25 組件； 6二

9、蹤示波器（自備） ； 7萬用表（自備） 。五注意事項(xiàng)1本實(shí)驗(yàn)中觸發(fā)可控硅的脈沖來自 NMCL-05 掛箱（或 NMCL 36 組件），故 NMCL-33 的內(nèi)部脈沖需斷，以免造成誤觸發(fā)。2電阻 RD 的調(diào)節(jié)需注意。若電阻過小，會出現(xiàn)電流過大造成過流保護(hù)動作（熔斷絲燒 斷，或儀表告警） ；若電阻過大，則可能流過可控硅的電流小于其維持電流，造成可控硅時(shí) 斷時(shí)續(xù)。3電感的值可根據(jù)需要選擇，需防止過大的電感造成可控硅不能導(dǎo)通。4NMCL-05 （或 NMCL 36 ）面板的鋸齒波觸發(fā)脈沖需導(dǎo)線連到 NMCL-33 面板，應(yīng) 注意連線不可接錯(cuò)， 否則易造成損壞可控硅。 同時(shí)，需要注意同步電壓的相位，若出

10、現(xiàn)可控 硅移相范圍太小（正常范圍約 30。180°）,可嘗試改變同步電壓極性。5逆變變壓器采用 NMCL 35 或 NMEL-25 組式變壓器， 原邊為 220V ，副邊為 110V。 6示波器的兩根地線由于同外殼相連，必須注意需接等電位，否則易造成短路事故。六.實(shí)驗(yàn)方法1 .將 NMCL 05 （或V輸出端），觸發(fā)電路選擇NMCL 36 ）面板左上角的同步電壓輸入接 NMCL 32的U、”撥向鋸齒波”DU1V1VG4司步電壓G給定jMeKi韋i3-15V負(fù)載電阻，可選用NMEL-03（900 歐并聯(lián)）I組晶閘管,NMCL-33主電源輸出位I 于 NMCL-32K2+15V鋸齒波觸發(fā)

11、電路INMCL-05ANMCL-36G1A220VRP32RP 1G3VTiVT;'平波電抗器，位于NMCL-331 上圖1-3單相橋式全控整流電路2 .斷開NMCL-35和NMCL-33的連接線，合上主電路電源，此時(shí)鋸齒波觸發(fā)電路應(yīng) 處于工作狀態(tài)。NMCL-31的給定電位器 RP1逆時(shí)針調(diào)到底，使 Uct=O。調(diào)節(jié)偏移電壓電位器 RP2,使 =90°。斷開主電源，連接 NMCL-35 或 NMEL-25 和 NMCL-33 。3. 單相橋式全控整流電路供電給電阻負(fù)載。接上電阻負(fù)載(可采用兩只900Q電阻并聯(lián))，并調(diào)節(jié)電阻負(fù)載至最大，短接平波電抗、90°)時(shí)整流電路

12、的輸出電壓時(shí)的 Uct、Ud 和交流輸入電壓器。合上主電路電源，調(diào)節(jié)Uct，求取在不同 角(30° 60Ud=f (t),晶閘管的端電壓 UvT=f (t)的波形，并記錄相應(yīng) U2 值。RP1 ，RP3 電位器。若輸出電壓的波形不對稱，可分別調(diào)整鋸齒波觸發(fā)電路中4. 單相橋式全控整流電路供電給電阻 電感性負(fù)載。斷開平波電抗器短接線， 求取在不同控制電壓 Uct時(shí)的輸出電壓 Ud=f( t)，負(fù)載電流id=f (t )以及晶閘管端電壓 U VT=f (t )波形并記錄相應(yīng) Uct時(shí)的Ud、U2值。注意，負(fù)載電流不能過小，否則造成可控硅時(shí)斷時(shí)續(xù)，可調(diào)節(jié)負(fù)載電阻RP,但負(fù)載電流不能超過0.

13、8A , Uct從零起調(diào)。L 相串聯(lián)的電阻加以限流。改變電感值(L=100mH )，觀察 =90° , Ud=f (t)、id=f (t)的波形，并加以分析。注 意，增加Uct使 前移時(shí)，若電流太大，可增加與七實(shí)驗(yàn)報(bào)告1繪出單相橋式晶閘管全控整流電路供電給電阻負(fù)載情況下，當(dāng) UVT 波形，并加以分析。2繪出單相橋式晶閘管全控整流電路供電給電阻 電感性負(fù)載情況下，當(dāng)Ud、id、 UVT 波形，并加以分析。3作出實(shí)驗(yàn)整流電路的輸入一輸出特性Ud=f(Uct),觸發(fā)電路特性Uct=f( )。4 .實(shí)驗(yàn)心得體會。=60°，90°時(shí)的 Ud、=90°時(shí)的）及 Ud

14、/U2=f實(shí)驗(yàn)五 三相半波可控整流電路的研究一實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馊喟氩煽卣麟娐返墓ぷ髟恚?研究可控整流電路在電阻負(fù)載和電阻 電感性 負(fù)載時(shí)的工作。二實(shí)驗(yàn)線路及原理三相半波可控整流電路用三只晶閘管， 與單相電路比較，輸出電壓脈動小，輸出功率大， 三相負(fù)載平衡。不足之處是晶閘管電流即變壓器的二次電流在一個(gè)周期內(nèi)只有 1/3 時(shí)間有電 流流過，變壓器利用率低。實(shí)驗(yàn)線路見圖 1-5。三實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1研究三相半波可控整流電路供電給電阻性負(fù)載時(shí)的工作。2研究三相半波可控整流電路供電給電阻電感性負(fù)載時(shí)的工作。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀表1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺主控制屏； 2 NMCL 33 組件； 3NMEL 03A 組件； 4二蹤

15、示波器（自備） 5萬用表（自備） 。五注意事項(xiàng)1整流電路與三相電源連接時(shí)，一定要注意相序。2整流電路的負(fù)載電阻不宜過小，應(yīng)使 Id 不超過 0.8A ，同時(shí)負(fù)載電阻不宜過大，保證 Id超過0.1A，避免晶閘管時(shí)斷時(shí)續(xù)。3正確使用示波器，避免示波器的兩根地線接在非等電位的端點(diǎn)上，造成短路事故。六實(shí)驗(yàn)方法1 按圖接線，未上主電源之前，檢查晶閘管的脈沖是否正常。（ 1 ）用示波器觀察 MCL-33 的雙脈沖觀察孔，應(yīng)有間隔均勻，幅度相同的雙脈沖（2）檢查相序，用示波器觀察 “ 1 ，”“2單”脈沖觀察孔， “ 1 ”脈沖超前“2”脈沖 600，則 相序正確，否則，應(yīng)調(diào)整輸入電源。1V 2V 的脈沖。

16、（ 3）用示波器觀察每只晶閘管的控制極，陰極，應(yīng)有幅度為2 .研究三相半波可控整流電路供電給電阻性負(fù)載時(shí)的工作 合上主電源，接上電阻性負(fù)載：(a)改變控制電壓 Uct，觀察在不同觸發(fā)移相角a時(shí)，可控整流電路的輸出電壓 Ud=fUct 值。嚴(yán)電源輸出，位f 于 NMCL-321I流電流表，量程為AUVTiVTiVWI組晶閘管，位于NMC L-33m vTzAV負(fù)載電阻，可選用NMEL-03(900 歐并聯(lián))VTbRd圖1-5三相半波可控整流電路F平波電抗器,NMC L-331Uc眛聞加大控蔚G給定Ubir(iiutAMK>(t )與輸出電流波形id=f (t)，并記錄相應(yīng)的 Ud、Id、(

17、b)(c)(d)3 .研究三相半波可控整流電路供電給電阻記錄a =90°時(shí)的Ud=f (t)及id =f (t)的波形圖。(a)。求取三相半波可控整流電路的輸入一輸出特性Ud/U2=f 求取三相半波可控整流電路的負(fù)載特性 Ud=f (Id)電感性負(fù)載時(shí)的工作接入NMCL 331的電抗器L=700mH ,，可把原負(fù)載電阻 Rd調(diào)小，監(jiān)視電流，不宜超 過0.8A (若超過0.8A，可用導(dǎo)線把負(fù)載電阻短路)，操作方法同上。(a )觀察不同移相角 a時(shí)的輸出Ud=f(t )、id=f(t)，并記錄相應(yīng)的Ud、Id值，記錄a =90° 時(shí)的 Ud=f (t)、id=f (t)，Uvt

18、=f (t)波形圖。(b)求取整流電路的輸入 一輸出特性Ud/U2=f (a)。七.實(shí)驗(yàn)報(bào)告1.繪出本整流電路供電給電阻性負(fù)載，電阻一電感性負(fù)載時(shí)的Ud= f (t)，id= f (t)及Uvt= f (t)(在a =90情況下)波形，并進(jìn)行分析討論。2 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪出整流電路的負(fù)載特性Ud=f ( Id)，輸入一輸出特性Ud/U2=f (a)。八.思考1 .如何確定三相觸發(fā)脈沖的相序？它們間分別應(yīng)有多大的相位差?2 .根據(jù)所用晶閘管的定額，如何確定整流電路允許的輸出電流？實(shí)驗(yàn)八 三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉 NMCL-33 組件。2熟悉三相橋式全控整流及有源逆變電

19、路的接線及工作原理。二實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1三相橋式全控整流電路。2三相橋式有源逆變電路。3觀察整流或逆變狀態(tài)下，模擬電路故障現(xiàn)象時(shí)的波形。三實(shí)驗(yàn)線路及原理實(shí)驗(yàn)線路如圖 1-7 所示。主電路由三相全控變流電路及作為逆變直流電源的三相不控整 流橋組成。觸發(fā)電路為數(shù)字集成電路， 可輸出經(jīng)高頻調(diào)制后的雙窄脈沖鏈。 三相橋式整流及 有源逆變電路的工作原理可參見 “電力電子技術(shù)”的有關(guān)教材。四實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器1教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺主控制屏；2 NMCL 33 組件；3NMEL 03A 組件；4 NMCL 35 或 NMEL-25 組件；5二蹤示波器(自備) ；6萬用表(自備) 。五實(shí)驗(yàn)方法1未上主電源之前，檢查晶閘管的脈沖是否

20、正常。(1) 用示波器觀察 NMCL-33的雙脈沖觀察孔，應(yīng)有間隔均勻，相互間隔 600的幅度 相同的雙脈沖。(2) 檢查相序，用示波器觀察 “1，”“2單”脈沖觀察孔，“1”脈沖超前“2”脈沖 600，則 相序正確，否則，應(yīng)調(diào)整輸入電源。(3) 用示波器觀察每只晶閘管的控制極，陰極，應(yīng)有幅度為1V2V 的脈沖。注：將面板上的Ubif (當(dāng)三相橋式全控變流電路使用I組橋晶閘管VT1VT6時(shí))接地，將 I 組橋式觸發(fā)脈沖的六個(gè)開關(guān)均撥到 “接通”。(4) 將 NMCL-31 的給定器輸出 Ug 接至 NMCL-33 面板的 Uct 端，調(diào)節(jié)偏移電壓 Ub， 在 Uct=0 時(shí)，使 =150o。2三相橋式全控整流電路按圖1-7接線，AB兩點(diǎn)斷開、CD兩點(diǎn)斷開，AD連接在一起，并將Rd調(diào)至最