電力電子
（12級電信專用）實驗
指導書姓名班級學號
目錄實驗一鋸齒波同步移相觸發電路及單相橋式半控整流電路實驗
實驗二三相半波可控整流電路的研究
實驗三單相交流調壓電路實驗
實驗一鋸齒波同步移相觸發電路及單相橋式半控整流電路實驗
一．實驗目的
1．加深理解鋸齒波同步移相觸發電路的工作原理及各元件的作用。
2．掌握鋸齒波同步觸發電路的除錯方法。
3．研究單相橋式半控整流電路在電阻負載，電阻—電感性負載時的工作。
4．鋸齒波觸發電路的工作。
5．進一步掌握雙蹤示波器在電力電子線路實驗中的使用特點與方法。
二．實驗內容
1．鋸齒波同步觸發電路的除錯。
2．鋸齒波同步觸發電路各點波形觀察，分析。
3．單相橋式半控整流電路供電給電阻性負載。
4．單相橋式半控整流電路供電給電阻—電感性負載。
三．實驗線路及原理
鋸齒波同步移相觸發電路主要由脈衝形成和放大，鋸齒波形成，同步移相等環節組成，其工作原理可參見「電力電子技術」有關教材。
1） 電源控制屏位於nmcl-35
2） 鋸齒波觸發電路位於cdj-06a
3） g給定（ug）位於nmcl-31
4） uct位於鋸齒波觸發電路中
圖1－1
四．實驗裝置及儀器
1．教學實驗台主控制屏2．閘流體
3．鋸齒波觸發電路4．可調電阻
5．二蹤示波器（自備6．萬用表（自備）
五．實驗方法
（一） 鋸齒波同步移相觸發電路見圖1－1
1．將觸發電路面板上左上角的同步電壓輸入接電源控制屏的u、v端。
2．合上電源控制屏主電路電源綠色開關。用示波器觀察各觀察孔的電壓波形，示波器的地線接於「7」端。
同時觀察「1」、「2」孔的波形，了解鋸齒波寬度和「1」點波形的關係。
觀察「3」~「5」孔波形及輸出電壓ug1k1的波形，調整電位器rp1，使「3」的鋸齒波剛出現平頂，記下各波形的幅值與寬度，比較「3」孔電壓u3與u5的對應關係。
3．調節脈衝移相範圍
將低壓單元的「g」輸出電壓調至0v（逆時針調節電位器），即將控制電壓uct調至零，用示波器觀察u2電壓（即「2」孔）及u5的波形，調節偏移電壓ub（即調rp），使=180o，（也可以用示波器觀測鋸齒波觸發電路「1」腳與「6」腳之間電壓波形，來判斷的大小）
調節低壓單元的給定電位器rp1，增加uct，觀察脈衝的移動情況，要求uct=0時，=180o，uct=umax時，=30o，以滿足移相範圍=30o~180o的要求。
4．調節uct，使=60o，觀察並記錄u1~u5及輸出脈衝電壓ug1k1，ug2k2的波形。
（二） 單相橋式半控整流電路見圖1－2
1） 電源控制屏位於nmcl-35
2） 鋸齒觸發電路位於cdj-06a
3） l平波電抗器位於nmcl-331
4） rd可調電阻位於nmcl-03
5） g給定（ug）位於nmcl-31
6） uct位於鋸齒觸發電路中
7） 二極體位於nmcl-33或nmcl-33f
圖1－2
1．將鋸齒波觸發電路面板左上角的同步電壓輸入接主電源控制屏的u、v輸出端。
a)．合上電源控制屏主電路電源開關，用示波器觀察各觀察孔的電壓波形，示波器的地線接於「7」端。
同時觀察「1」、「2」孔的波形，了解鋸齒波寬度和「1」點波形的關係。
觀察「3」~「5」孔波形及輸出電壓ug1k1的波形。（具體操作同實驗四）
b)．調節脈衝移相範圍
將調速系統控制單元（低電壓單元）的「g」輸出電壓調至0v，即將控制電壓uct調至零，用示波器觀察u2電壓（即「2」孔）及u5的波形，調節偏移電壓ub（即調rp），使=180o。
調節調速系統控制單元（低電壓單元）的給定電位器rp1，增加給定電壓uct，觀察脈衝的移動情況，要求uct=0時，=180o，以滿足移相範圍=30o~180o的要求。
2．單相橋式閘流體半控整流電路供電給電阻性負載：
按圖1－1接線，並短接平波電抗器l。調節電阻負載rd至最大（負載大於400ω）。
（a）調速系統控制單元（低電壓單元）的g給定電位器rp1逆時針調到底ug=0，使uct=0。
合上主電路電源， 調節調速系統控制單元（低電壓單元）的g給定電位器rp1，使α=90°，測取此時整流電路的輸出電壓ud=f（t），以及閘流體端電壓uvt=f（t）波形，並測定交流輸入電壓u2、整流輸出電壓ud，驗證。
（b）採用類似方法，分別測取α=60°，α=90°，α=120°時的ud、uvt波形。
3．單相橋式半控整流電路供電給電阻—電感性負載
（a）接上平波電抗器。
調速系統控制單元的g給定電位器rp1逆時針調到底ug=0，使uct=0。
合上主電源。
（b）調節ug，使α=90°，測取輸出電壓ud=f（t）數值。減小電阻rd，觀察波形如何變化，注意觀察電流錶防止過流。
（c）調節ug，使α分別等於60°、90°、120°時，測取以上波形或數值。
六．注意事項
1．雙蹤示波器有兩個探頭，可以同時測量兩個訊號，但這兩個探頭的地線都與示波器的外殼相連線，所以兩個探頭的地線不能同時接在某一電路的不同兩點上，否則將使這兩點通過示波器發生電氣短路。為此，在實驗中可將其中一根探頭的地線取下或外包以絕緣，只使用其中一根地線。當需要同時觀察兩個訊號時，必須在電路上找到這兩個被測訊號的公共點，將探頭的地線接上，兩個探頭各接至訊號處，即能在示波器上同時觀察到兩個訊號，而不致發生意外。
2．為保護整流元件不受損壞，需注意實驗步驟：
（1）在主電路不接通電源時，除錯觸發電路，使之正常工作。
（2）在控制電壓uct=0時，接通主電路電源，然後逐漸加大uct，使整流電路投入工作。
（3）正確選擇負載電阻或電感，須注意防止過流。在不能確定的情況下，盡可能選擇較大的電阻或電感，然後根據電流值來調整。
3．實驗前必須先了解閘流體的電流額定值（本裝置為5a），並根據額定值與整流電路形式計算出負載電阻的最小允許值。
4．為保護整流元件不受損壞，閘流體整流電路的正確操作步驟
（1）在主電路不接通電源時，除錯觸發電路，使之正常工作。
（2）在控制電壓uct=0時，接通主電源。然後逐漸增大uct，使整流電路投入工作。
（3）斷開整流電路時，應先把uct降到零，使整流電路無輸出，然後切斷總電源。
5．注意示波器的使用。
七、實驗體會：
成績教師簽閱年月日
實驗二三相半波可控整流電路的研究
一．實驗目的
了解三相半波可控整流電路的工作原理，研究可控整流電路在電阻負載和電阻—電感性負載時的工作。
二．實驗線路及原理
三相半波可控整流電路用三隻閘流體，與單相電路比較，輸出電壓脈動小，輸出功率大，三相負載平衡。不足之處是閘流體電流即變壓器的二次電流在乙個週期內只有1/3時間有電流流過，變壓器利用率低。
實驗線路見圖3－1。
1) 電源控制屏位於nmcl-35
2) l平波電抗器位於nmcl-331
3) rd可調電阻位於nmcl-03
4) g給定（ug）位於nmcl-31
5) uct位於nmcl-33中
6) 閘流體位於nmcl-33中
三．實驗內容
1．研究三相半波可控整流電路供電給電阻性負載時的工作。
2．研究三相半波可控整流電路供電給電阻—電感性負載時的工作。
四．實驗裝置及儀表
1．教學實驗台主控制屏2．觸發電路及晶閘主迴路元件
3．電阻負載元件4．二蹤示波器（自備）
5．萬用表（自備）
五．注意事項
1．整流電路與三相電源連線時，一定要注意相序。
2．整流電路的負載電阻不宜過小，應使id不超過2a，同時負載電阻不宜過大，保證id超過0.1a，避免閘流體時斷時續。
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上，造成短路事故。
六．實驗方法
1．按圖接線，未上主電源之前，檢查閘流體的脈衝是否正常。
（1）用示波器觀察觸發電路及閘流體主迴路的雙脈衝觀察孔，應有間隔均勻，幅度相同的雙脈衝。觸發脈衝均為雙脈衝雙脈衝之間間隔60度。
（2）檢查相序，用示波器觀察觸發電路及閘流體主迴路中同步電壓觀察口「1」超前「2」120度。觀察脈衝觀察孔，「1」 脈衝超前「2」 脈衝60度（及「1」號脈衝的第二個脈衝波與「2」號脈衝的第乙個脈衝波相重疊）則相序正確，否則，應調整輸入電源（任意對換三相插頭中的兩相電源）。示波器必須共地，地線接實驗箱中黑色「┻」標。
（3）用示波器觀察每只閘流體的控制極，陰極，應有幅度為1v—2v的脈衝。
2．研究三相半波可控整流電路，電阻性負載時的工作
合上主電源，接上電阻性負載rd（rd大於400ω）：
改變控制電壓ug，觀察在不同觸發移相角α時，可控整流電路的輸出電壓ud=f（t）與閘流體的端電壓uvt=f（t）波形，並記錄相應的ud、id、uct值。
（1）求取三相半波可控整流電路的輸入—輸出特性ud/u2=f（α）。
（2）求取三相半波可控整流電路的負載特性ud=f（id）
3．研究三相半波可控整流電路，電阻—電感性負載時的工作
接入電抗器，可把原負載電阻rd調小，監視電流，不宜超過1.1a，操作方法同上。
七、實驗體會：
成績教師簽閱年月日
實驗三單相交流調壓電路實驗
一．實驗目的
1．加深理解單相交流調壓電路的工作原理。
2．加深理解交流調壓感性負載時對移相範圍要求。
．實驗內容
1．單相交流調壓器帶電阻性負載。
2．單相交流調壓器帶電阻—電感性負載。
三．實驗線路及原理
本實驗採用了鋸齒波移相觸發器。該觸發器適用於雙向閘流體或兩隻反併聯閘流體電路的交流相位控制，具有控制方式簡單的優點。
閘流體交流調壓器的主電路由兩隻反向閘流體組成。
見圖3-1。
1） 電源控制屏位於nmcl-35
2） 鋸齒觸發電路位於cdj-06a
3） rd可調電阻位於nmcl-03
發電電力電子實驗指導書
示波器的使用簡介 該示波器由32位微處理器控制，可同時測量兩路訊號，易於操作的 autoset 功能可自動測量引數。現將示波器的功能使用簡介如下 1 示波器探棒 1 帶溝端為訊號輸入端，黑色夾子錶筆為訊號地端。錶筆上有 1，10 撥動開關，10代表將訊號衰減10倍，在測量大訊號時用，同時要與後續16...
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