電力電子技術實驗指導書整理版

2021-03-04 04:42:54 字數 4780 閱讀 1297

實驗一閘流體的簡易測試及導通關斷條件實驗

1. 實驗目的:

1. 掌握閘流體的簡易測試方法;

2. 驗證閘流體的導通條件及關斷方法。

2. 實驗電路

見圖1-1。

1. 實驗裝置:

1. 自製閘流體導通與關斷實驗板

2. 0~30v直流穩壓電源

3. 萬用表

4. 1.5v×3乾電池

5. 好壞閘流體

2. 實驗內容及步驟:

1. 鑑別閘流體好壞

見圖1-2所示,將萬用表置於r×1位置,用錶筆測量g、k之間的正反向電阻,阻值應為幾歐~幾十歐。一般黑錶筆接g,紅錶筆接k時阻值較小。由於閘流體晶元一般採用短路發射極結構(即相當於在門極與陰極之間併聯了乙個小電阻),所以正反向阻值差別不大,即使測出正反向阻值相等也是正常的。

接著將萬用表調至r×10k檔,測量g、a與k、a之間的阻值,無論黑錶筆與紅錶筆怎樣調換測量,阻值均應為無窮大,否則,說明管子已經損壞。

1. 檢測閘流體的觸發能力

檢測電路如圖所示。外接乙個4.5v電池組,將電壓提高到6~7.

5v(萬用表內裝電池不同)。將萬用表置於0.25~1a檔,為保護表頭,可串入乙隻r=4.

5v/i檔ω的電阻(其中:i檔為所選擇萬用表量程的電流值)。

電路接好後,在s處於斷開位置時,萬用表指標不動;然後閉合s(s可用導線代替),使門極加上正向觸發電壓,此時,萬用表指標應明顯向右偏,並停在某一電流位置,表明閘流體已經導通。接著斷開開關s,萬用表指標應不動,說明閘流體觸發效能良好。

1. 檢測閘流體的導通條件:

1. 首先將s1~s3斷開,閉合s4,加上30v正向陽極電壓,然後讓門極開路或接一4.5v電壓,**閘流體是否導通,燈泡是否亮。

2. 加30v反向陽極電壓,門極開路、接-4.5v或接+4.5v電壓,觀察閘流體是否導通,燈泡是否亮。

3. 陽極、門極都加正向電壓,**閘流體是否導通,燈泡是否亮。

4. 燈亮後去掉門極電壓,看燈泡是否亮;再加-4.5v反向門極電壓,看燈泡是否繼續亮,為什麼?

2. 閘流體關斷條件實驗

1. 接通正30v電源,再接通4.5v正向門極電壓使閘流體導通,燈泡亮,然後斷開門極電壓。

2. 去掉30v陽極電壓,觀察燈泡是否亮。

3. 接通30v正向陽極電壓及正向門極電壓使燈亮,然後閉合s1,斷開門極電壓。然後接通s2,看燈泡是否熄滅。

4. 再把閘流體導通,斷開門極電壓,然後閉合s3,再立即開啟s3,觀察燈泡是否熄滅。

5. 斷開s4,再使閘流體導通,斷開門極電壓。逐漸減小陽極電壓,當電流錶指標由某值突然降到零時刻值就是被測閘流體的維持電流。

此時若再公升高陽極電壓,燈泡也不再發亮,說明閘流體已經關斷。

1.實驗報告要求:總結導通條件及關斷條件。

2.總結簡易判斷閘流體好壞的方法。

實驗二鋸齒波同步移相觸發電路實驗

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)掌握鋸齒波同步移相觸發電路的除錯方法。

二、實驗所需掛件及附件

三、實驗線路及原理

鋸齒波同步移相觸發電路的原理圖如圖1所示。鋸齒波同步移相觸發電路由同步檢測、鋸齒波形成、移相控制、脈衝形成、脈衝放大等環節組成,其工作原理可參見電力電子技術教材中的相關內容。

圖1四、實驗內容

(1)鋸齒波同步移相觸發電路的除錯。

(2)鋸齒波同步移相觸發電路各點波形的觀察和分析。

五、預習要求

(1)閱讀電力電子技術教材中有關鋸齒波同步移相

觸發電路的內容,弄清鋸齒波同步移相觸發電路的工作原理。

(2)掌握鋸齒波同步移相觸發電路脈衝初始相位的調整方法。

六、思考題

(1)鋸齒波同步移相觸發電路有哪些特點?

(2)鋸齒波同步移相觸發電路的移相範圍與哪些引數有關?

(3)為什麼鋸齒波同步移相觸發電路的脈衝移相範圍比正弦波同步

移相觸發電路的移相範圍要大?

七、實驗方法

(1)在「dzsz-1型電機及自動控制實驗裝置」上使用時,通過操作控制屏左側的自藕調壓器,將輸出的線電壓調到220v左右,然後才能將電源接入掛件),用兩根導線將200v交流電壓接到djk03的「外接220v」端,按下「啟動」按鈕,開啟djk03電源開關,這時掛件中所有的觸發電路都開始工作,用雙蹤示波器觀察鋸齒波同步觸發電路各觀察孔的電壓波形。

①同時觀察同步電壓和「1」點的電壓波形,了解「1」點波形形成的原因。

②觀察「1」、「2」點的電壓波形,了解鋸齒波寬度和「1」點電

壓波形的關係。

③調節電位器rp1,觀測「2」點鋸齒波斜率的變化。

④觀察「3」~「6」點電壓波形和輸出電壓的波形,記下各波形的幅值與寬度,並比較「3」點電壓u3和「6」點電壓u6的對應關係。

(2)調節觸發脈衝的移相範圍

將控制電壓uct調至零(將電位器rp2順時針旋到底),用示波器觀察同步電壓訊號和「6」點u6的波形,調節偏移電壓ub(即調rp3電位器),使α=170°,其波形如圖2所示。

圖2鋸齒波同步移相觸發電路

(3)調節uct(即電位器rp2)使α=60°,觀察並記錄u1~u6及輸出 「g、k」脈衝電壓的波形,標出其幅值與寬度,並記錄在下表中(可在示波器上直接讀出,讀數時應將示波器的「v/div」和「t/div」微調旋鈕旋到校準位置)。

八、實驗報告

(1)整理、描繪實驗中記錄的各點波形,並標出其幅值和寬度。

(2)總結鋸齒波同步移相觸發電路移相範圍的除錯方法,如果要求在uct=0的條件下,使α=90°,如何調整?

(3)討論、分析實驗中出現的各種現象。

九、注意事項

1.雙蹤示波器有兩個探頭,可同時觀測兩路訊號,但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連,所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點上,否則這兩點會通過示波器外殼發生電氣短路。為此,為了保證測量的順利進行,可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣,只使用其中一路的地線,這樣從根本上解決了這個問題。

當需要同時觀察兩個訊號時,必須在被測電路上找到這兩個訊號的公共點,將探頭的地線接於此處,探頭各接至被測訊號,只有這樣才能在示波器上同時觀察到兩個訊號,而不發生意外。

(2)由於脈衝「g」、「k」輸出端有電容影響,故觀察輸出脈衝電壓波形時,需將輸出端「g」和「k」分別接到閘流體的門極和陰極(或者也可用約100ω左右阻值的電阻接到「g」、「k」兩端,來模擬閘流體門極與陰極的阻值),否則,無法觀察到正確的脈衝波形。

實驗三單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

一、實驗目的

(1)加深理解單相橋式全控整流及逆變電路的工作原理。

(2)研究單相橋式變流電路整流的全過程。

(3)研究單相橋式變流電路逆變的全過程,掌握實現有源逆變的條件。

(4)掌握產生逆變顛覆的原因及預防方法。

二、實驗所需掛件及附件

三、實驗線路及原理

圖1為單相橋式整流帶電阻電感性負載,其輸出負載r用d42三相可調電阻器,將兩個900ω接成併聯形式,電抗ld用djk02面板上的700mh,直流電壓、電流錶均在djk02面板上。觸發電路採用djk03元件掛箱上的「鋸齒波同步移相觸發電路ⅰ」和「ⅱ」。

圖2為單相橋式有源逆變原理圖,三相電源經三相不控整流,得到乙個上負下正的直流電源,供逆變橋路使用,逆變橋路逆變出的交流電壓經公升壓變壓器返饋回電網。「三相不控整流」是djk10上的乙個模組,其「心式變壓器」在此做為公升壓變壓器用,從閘流體逆變出的電壓接「心式變壓器」的中壓端am、bm,返回電網的電壓從其高壓端a、b輸出,為了避免輸出的逆變電壓過高而損壞心式變壓器,故將變壓器接成y/y接法。圖中的電阻r、電抗ld和觸發電路與整流所用相同。

有關實現有源逆變的必要條件等內容可參見電力電子技術教材的有關內容。

圖1 單相橋式整流實驗原理圖

圖2 單相橋式有源逆變電路實驗原理圖

四、實驗內容

(1)單相橋式全控整流電路帶電阻電感負載。

(2)單相橋式有源逆變電路帶電阻電感負載。

(3)有源逆變電路逆變顛覆現象的觀察。

五、預習要求

(1)閱讀電力電子技術教材中有關單相橋式全控整流電路的有關內容。

(2)閱讀電力電子技術教材中有關有源逆變電路的內容,掌握實現有源逆變的基本條件。

六、思考題

實現有源逆變的條件是什麼?在本實驗中是如何保證能滿足這些條件?

七、實驗方法

(1)觸發電路的除錯

將djk01電源控制屏的電源選擇開關打到「直流調速」側使輸出線

電壓為200v,用兩根導線將200v交流電壓接到djk03的「外接220v」端,按下「啟動」按鈕,開啟djk03電源開關,用示波器觀察鋸齒波同步觸發電路各觀察孔的電壓波形。

將控制電壓uct調至零(將電位器rp2順時針旋到底),觀察同步電壓訊號和「6」點u6的波形,調節偏移電壓ub(即調rp3電位器),使α=180°。

將鋸齒波觸發電路的輸出脈衝端分別接至全控橋中相應閘流體的門極和陰極,注意不要把相序接反了,否則無法進行整流和逆變。將djko2上的正橋和反橋觸發脈衝開關都打到「斷」的位置,並使ulf和ulr懸空,確保閘流體不被誤觸發。

(2)單相橋式全控整流

按圖3-5接線,將電阻器放在最大阻值處,按下「啟動」按鈕,保持ub偏移電壓不變(即rp3固定),逐漸增加uct(調節rp2),在α=0°、30°、60°、90°、120°時,用示波器觀察、記錄整流電壓ud和閘流體兩端電壓uvt的波形,並記錄電源電壓u2和負載電壓ud的數值於下表中。

計算公式:ud=o.9u2(1+cosα)/2

(3)單相橋式有源逆變電路實驗

按圖2接線,將電阻器放在最大阻值處,按下「啟動」按鈕,保持ub偏移電壓不變(即rp3固定),逐漸增加uct(調節rp2),在β=30°、60°、90°時,觀察、記錄逆變電流id和閘流體兩端電壓uvt的波形,並記錄負載電壓ud的數值於下表中。

(4)逆變顛覆現象的觀察

電力電子技術實驗指導書

電力電子技術 實驗指導書 施武生編 廣西大學電氣工程學院 實驗一 單相橋式可控整流電路實驗 一 實驗目的 通過實驗,熟悉閘流體單相橋式可控整流電路的工作原理,驗證課本中所學的相關知識 通過波形分析,判斷該電路的工作狀況。二 實驗裝置 閘流體 kp5 10 4只 可變電阻器 0 900 250w 1個...

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