電力電子技術實驗指導書

2022-08-22 16:33:04 字數 5293 閱讀 9242

1.正弦波同步觸發電路

正弦波同步觸發電路由同步移相和脈衝形成放大等環節組成,其原理圖如圖1-13所示。

同步訊號由同步變壓器副邊提供。電晶體v1左邊部分為同步移相環節,在v1的基極上綜合了同步訊號ut,偏移電壓ub及控制電壓uct,rp2可調節ub,調節uct可改變觸發電路的控制角。脈衝形成放大環節是一集基耦單穩態脈衝電路,v2的集電極耦合到v3的基極,v3的集電極通過c4,rp3耦合到v2的基極。

當同步移相環節送出負脈衝時,使單穩電路翻轉,從而輸出脈寬可調的觸發脈衝。調節元件均裝在面板上,同步變壓器副邊已在內部接好

.實驗二正弦波同步移相觸發電路實驗

一.實驗目的

1.熟悉正弦波同步觸發電路的工作原理及各元件的作用。

2.掌握正弦波同步觸發電路的除錯步驟和方法。

二.實驗內容

1.正弦波同步觸發電路的除錯。

2.正弦波同步觸發電路各點波形的觀察。

三.實驗線路及原理

1.將nmcl—05面板上左上角的同步電壓輸入端接主控制屏的u、v輸出端相連,將「觸發電路選擇」撥至「正弦波」位置。

2. 將nmcl31面板的、地分別接到nmcl05面板的、8端。

3. 將nmcl05面板的g、k端接至nmcl33面板的或任一閘流體的g、k端。

四.實驗裝置及儀器

1.nmcl—05、31、32、33元件

2.雙蹤示波器

3.萬用表

五.實驗方法

1.合上主電路電源開關,並開啟nmcl—05面板右下角的電源開關。

2.確定脈衝的初始相位。當uct=0時,要求接近於180o。調節rp使u3波形與圖1b中的u1波形相同,這時正好有脈衝輸出,接近180o。

用示波器觀察各觀察孔的電壓波形,測量觸發電路輸出脈衝的幅度和寬度,示波器的地線接於「8」端。

3.保持rp不變,調節nmcl-31的給定電位器rp1,逐漸增大uct,用示波器觀察u1及輸出脈衝ugk的波形,注意uct增加時脈衝的移動情況,並估計移相範圍。

4.調節uct使、觀察並記錄面板上觀察孔「1」~「7」及輸出脈衝電壓波形。

(a)<180ob)接近180o

圖1 初始相位的確定

六.實驗報告

1.畫出、時,觀察孔「1」~「7」及輸出脈衝電壓波形。

2.指出uct增加時,應如何變化?移相範圍大約等於多少度?指出同步電壓的那一段為脈衝移相範圍。

七.注意事項

注:由於在以上操作中,脈衝輸出未接閘流體的控制極和陰極,所以在用示波器觀察觸發電路各點波形時,特別是觀察脈衝的移相範圍時,可用導線把觸發電路的地端(「2」)和脈衝輸出「k」端相連。但一旦脈衝輸出接至閘流體,則不可把觸發電路和脈衝輸出相連,否則造成短路事故,燒毀觸發電路。

採用鋸齒波觸發電路或其它觸發電路,同樣需要注意,謹慎操作。

實驗三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.掌握鋸齒波同步觸發電路的除錯方法。

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。

三.實驗線路及原理

1.將nmcl—05面板上左上角的同步電壓輸入端接主控制屏的u、v輸出端相連,將「觸發電路選擇」撥至「鋸齒波」位置。

2. 將nmcl31面板的、地分別接到nmcl05面板的、7端。

四.實驗裝置及儀器

1.nmcl—05、31、32、33元件

2.雙蹤示波器

3.萬用表

五.實驗方法

1.將nmcl05面板的、端接至nmcl33面板的g、k端。將nmcl05面板的、端接至nmcl33面板的g、k端。

2.合上主電路電源開關,並開啟nmcl—05面板右下角的電源開關。

3. 使,調節nmcl05面板的使「3」的鋸齒波剛出現平頂。

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,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.保持不變,調節、,使。用示波器觀察各點波形。

4.保持、也不變,調節uct,使、,觀察並記錄u1~u5及輸出脈衝電壓ug1k1,ug2k2的波形,並標出其幅值與寬度。

用導線連線「k1」和「k3」端,用雙蹤示波器觀察ug1k1和ug3k3的波形,調節電位器rp3,使ug1k1和ug3k3間隔1800。

六.實驗報告

1.整理,描繪實驗中、記錄的各點波形,並標出幅值與寬度。

2.總結鋸齒波同步觸發電路移相範圍的除錯方法,移相範圍的大小與哪些引數有關?

3.怎樣確認、?

4.討論分析其它實驗現象。

七.注意事項

參見實驗二的注意事項。

實驗四單相橋式半控整流電路實驗

(設計性實驗)

一.實驗目的

1.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。

2.熟悉nmcl—05元件鋸齒波觸發電路的工作。

3.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.實驗線路及原理

由學生自己完成設計方案。

三.實驗內容

1.單相橋式半控整流電路供電給電阻性負載。

2.單相橋式半控整流電路供電給電阻—電感性負載(帶續流二極體)。

四.實驗裝置及儀器

1.nmcl—03a可調電阻器、05、31、32、33、331平波電抗器元件

2.雙蹤示波器

3.萬用表

五.注意事項

1.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。

2.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。

3.注意示波器的使用。

4.nmcl—33的內部脈衝需斷開。

六.實驗方法

1.將nmcl—05面板左上角的同步電壓輸入接主控制屏的u、v輸出端, 「觸發電路選擇」撥向「鋸齒波」。

合上主電路電源開關,並開啟nmcl—05面板右下角的電源開關。觀察nmcl—05鋸齒波觸發電路中各點波形是否正確,確定其輸出脈衝可調的移相範圍。注意觀察波形時,須斷開變壓器和nmcl-33元件的連線線。

2.單相橋式閘流體半控整流電路供電給電阻性負載:

連線變壓器和nmcl-33元件。

(a)調節電阻負載至最大。

調節nmcl-31的給定電位器rp1,使uct=0。

合上主電路電源。

調節nmcl-31的給定電位器rp1,使α=90°,測取此時整流電路的輸出電壓ud=f(t),輸出電流id=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

。若輸出電壓的波形不對稱,可分別調整鋸齒波觸發電路中、電位器。

(b)採用類似方法,分別測取、時的ud、id、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)接上續流二極體以及平波電抗器。

調節nmcl-31的給定電位器rp1,使uct=0。

合上主電源。

(b)調節uct,使α=90°,測取輸出電壓ud=f(t),電感上的電流il=f(t),整流電路輸出電流id=f(t)以及續流二極體電流ivd=f(t)波形,並分析三者的關係。調節電阻rd,觀察id波形如何變化,注意防止過流。

(c)調節uct,使α分別等於、時,測取ud,il,id,ivd波形。

(d)斷開續流二極體,觀察ud=f(t),id=f(t)。

突然切斷觸發電路,觀察失控現象並記錄ud波形。若不發生失控現象,可調節電阻rd。

七.實驗報告

1.繪出單相橋式半控整流電路供電給電阻負載,電阻—電感性負載情況下,當、、時的ud、id、uvt、ivd等波形圖並加以分析。

2.分析續流二極體作用及電感量大小對負載電流的影響。

八.思考

1. 在可控整流電路中,續流二極體vd起什麼作用?在什麼情況下需要接入?

2. 能否用雙蹤示波器同時觀察觸發電路與整流電路的波形?

實驗五三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

(設計性和綜合性實驗)

一.實驗目的

1.熟悉三相橋式全控整流及有源逆變電路的接線及工作原理。

2.了解整合觸發器的調整方法及各點波形。

二.實驗內容

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下,模擬電路故障現象時的波形。

三.實驗線路及原理

實驗線路如圖2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。觸發電路為數字積體電路,可輸出經高頻調製後的雙窄脈衝鏈。

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」的有關教材。

四.實驗裝置及儀器

1.nmcl—03a可調電阻器、05、31、32、33、35、331平波電抗器元件

2.雙蹤示波器

3.萬用表

五.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)開啟nmcl-31電源開關,給定電壓有電壓顯示。

(2)用示波器觀察nmcl-33的雙脈衝觀察孔,應有間隔均勻,相互間隔60o的幅度相同的雙脈衝。

(3)檢查相序,用示波器觀察「1」,「2」單脈衝觀察孔,「1」 脈衝超前「2」 脈衝600,則相序正確,否則,應調整輸入電源。

(4)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。

注:將面板上的ublf(當三相橋式全控變流電路使用i組橋閘流體vt1~vt6時)接地,將i組橋式觸發脈衝的六個開關均撥到「接通」。

(5)將給定器輸出nmcl31面板的接至nmcl-33面板的uct端,調節偏移電壓ub,在uct=0時,使=150o。

2.三相橋式全控整流電路

按圖接線,s撥向左邊短接線端,將rd調至最大(450)。

合上主電源。

調節,使在30o~90o範圍內,用示波器觀察記錄=30o、60o、90o時,整流電壓ud=f(t),閘流體兩端電壓uvt=f(t)的波形,並記錄相應的ud和交流輸入電壓u2數值。

3.三相橋式有源逆變電路

斷開電源開關後,將s撥向右邊的不控整流橋,調節uct,使仍為150o左右。

調節uct,觀察=90o、120o、150o時, 電路中ud、uvt的波形,並記錄相應的ud、u2數值。

4.電路模擬故障現象觀察。在整流狀態時,斷開某一閘流體元件的觸發脈衝開關,則該元件無觸發脈衝即該支路不能導通,觀察並記錄此時的ud波形。

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