實驗報告書
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專業班級
實驗課時段
2023年12月制
工學院自動化系
紅河學院工學院實驗報告單
一、實驗目的
1、掌握單相橋式全控整流電路的基本組成和工作原理；
2、單相橋式全控整流電路的基本特性。
二、實驗內容
1、驗證單相橋式全控整流電路的工作特性。
三、實驗儀器、裝置和工具（含軟體）
四、實驗原理
實驗電路組成
實驗電路主要由觸發電路(dt02單元)、脈衝隔離(脈衝變壓器單元de08)、功率開關(閘流體)、電源及負載組成。dt02單元用於脈衝觸發器的觸發訊號，再經de08單元隔離最終得到四路脈衝訊號，功率開關主要用於構成橋式電路的四支開關器件，電源為單相ac~220v，負載分為純阻性負載和組感性負載兩種。
主電路由三部分組成，分別是變壓器、橋式整流電路、負載三部分。變壓器主要起降壓和隔離的作用，橋式電路由四支閘流體兩兩串聯再併聯中間抽頭接變壓器二次側，併聯端子接負載，這樣就構成了簡單的單相橋式全控整流電路。本實驗是驗證單相橋式全控整流電路的組成和工作特性，本實驗分別對負載為純阻性負載和阻感性負載進行實驗驗證(分別實驗α=36、α=72、α=90)，實驗主電路原理圖如圖1-1所示：
圖1-1 單相橋式全控整流電路原理圖
五、實驗步驟
1、開啟系統總電源，工作模式設定為高階應用，將智慧型檔位開關撥到』3』的位置；
2、在老師講解下，根據實驗主電路圖和附圖1完成接線，並將dt02單元的控制電位器逆時針旋到最小，先自行檢查無誤，再由指導教師檢查無誤即可開始實驗；
3、依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關、主電路；
4、通過調節dt02單元的控制電位器，使得α=36；
5、用示波器觀察並記錄負載電壓波形，並用萬用表測量ud值並記錄在表1-1中；
6、α分別為72和90的重複4、5兩步操作測的實驗資料；
7、依次關閉系統主電路、掛箱上的電源開關、控制電路；
8、將負載換位組感性負載，重複3、4、5、6步操作測得組感性負載實驗資料，並記錄在表1-2中；
9實驗完畢，一次關閉系統主電路、掛箱上的電源開關、控制電路、系統總電源；
10、整理桌面，進行資料分析、處理。
六、實驗資料記錄、處理及問題討論
1、純阻性負載
(1).實驗資料記錄
表1-1 單相橋式整流電路純阻性負載實驗資料記錄
2、阻感性負載
(1).實驗資料記錄
表1-2 單相橋式整流電路阻感性負載實驗資料記錄
紅河學院工學院實驗報告單
一、實驗目的
1、掌握三相橋式全控整流電路的基本組成和工作原理；
2、熟悉三相橋式全控整流電路的基本特性。
二、實驗內容
1、驗證三相橋式全控整流電路的工作特性；
2、驗證不同負載對整流輸出電壓波形的影響。
三、實驗儀器、裝置和工具（含軟體）
四、實驗原理
實驗電路組成
實驗電路主要由觸發電路、脈衝隔離、功率開關(閘流體)、電源及負載組成。三相全控橋主電路包含六隻閘流體，在工作時，同時有不處在同一相上的兩只管導通，每隔60會有一次換相，輸出電壓在每個交流電源週期內會有六次相同的脈動，就輸出電壓紋波而言，較三相半波可控整流電路小一半。示意圖如圖2所示：
主電路由三部分組成，分別是變壓器、橋式整流電路、負載三部分。變壓器主要起降壓和隔離、濾波的作用，三相橋式電路由六支閘流體兩兩串聯再併聯中間抽頭接變壓器二次側，併聯端子接負載，這樣就構成了簡單的三相橋式全控整流電路。本實驗是驗證三相橋式全控整流電路的組成和工作特性，本實驗分別對負載為純阻性負載和阻感性負載進行實驗驗證(分別實驗α=36、α=72、α=90)，實驗主電路原理圖如圖2-1所示：
圖2-1 三相橋式全控整流電路原理圖
五、實驗步驟
1、開啟系統總電源，工作模式設定為高階應用，將智慧型檔位開關撥到』1』的位置(即主電源相電壓輸出設定為52v)；
2、在老師講解下，根據實驗主電路圖和附圖2完成接線，並將dg01單元的控制電位器逆時針旋到最小，先自行檢查無誤，再由指導教師檢查無誤方可開始實驗；
3、依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關；
4、通過調節dt04單元的控制電位器，將dt04單元脈衝的初始相位整定到α=120位置，閉合主電路；
5、順時針緩慢調節給定電位器，用示波器觀察並記錄負載電壓波形，並用萬用表測量ud值並分別記錄下α=90、54、36在表2-1中；
6、實驗完畢，依次斷開系統主電路、掛箱上的電源開關、控制電路；
7、改變負載特性(阻感性負載)，將電dd11單元的電感串入負載迴路；
8、重複上述實驗，觀察並記錄負載電壓和波形跟隨α的變化情況分別記錄下α=90、54、36在表2-2中；
9、實驗完畢，依次關閉系統主電路、掛箱上的電源開關、控制電路、系統總電源；
10、整理桌面，進行資料分析、處理。
六、實驗資料記錄、處理及問題討論
1、純阻性負載
(1).實驗資料記錄
表2-1 三相橋式整流電路純阻性負載實驗資料記錄
2、阻感性負載
(1).實驗資料記錄
表2-2 三相橋式整流電路純阻性負載實驗資料記錄
α= 365490
純阻性負載波形記錄及實驗現象分析
阻感性負載波形記錄及實驗現象分析
紅河學院工學院實驗報告單
一、實驗目的
1、了解單相pwm、spwm波形發生電路的工作原理。
2、熟悉單相pwm、spwm波形發生電路的一般特點。
3、熟悉單相交直交變頻電路原理及電路組成。
4、熟悉icl8038的功能。
5、掌握spwm波產生的基理。
6、分析交直交變頻電路在不同負載時的工作情況和波形，並研究工作頻率對電路工作波形的影響。
二、實驗內容
1、用示波器觀察觸發電路各測試點，記錄各點波形，分析電路的工作原理。
2、驗證單相spwm逆變電路的工作特性。
3、觀測單相spwm逆變電路的工作波形。
三、實驗儀器、裝置和工具（含軟體）
四、實驗原理
採用spwm正弦波脈寬調變，通過改變調製頻率，實現交直交變頻的目的。實驗電路由三部分組成：即主電路, 驅動電路和控制電路。
(1)主電路部分:
ac/dc (整流dc/ac (逆變)
圖3-1 主電路結構原理圖
如圖3-1所示, 交直流變換部分（ac/dc）為不可控整流電路（由實驗掛箱djk09提供）；逆變部分（dc/ac）由四隻igbt管組成單相橋式逆變電路，採用雙極性調製方式。輸出經lc低通濾波器，濾除高次諧波，得到頻率可調的正弦波（基波）交流輸出 。
本實驗設計的負載為電阻性或電阻電感性負載。
(2)驅動電路:
如圖3-2（以其中一路為例）所示，採用igbt管專用驅動晶元m57962l，其輸入端接控制電路產生的spwm訊號，其輸出可用以直接驅動igbt管。其特點如下：
用快速型的光藕實現電氣隔離。
②具有過流保護功能，通過檢測igbt管的飽和壓降來判斷igbt是否過流,過流時igbt管ce結之間的飽和壓降公升到某一定值，使8腳輸出低電平，在光藕tlp521的輸出端oc1呈現高電平，經過流保護電路（見圖3-3），使4013的輸出q端呈現低電平，送控制電路，起到了封鎖保護作用。
圖3-2 驅動電路結構原理圖
圖3-3保護電路結構原理圖
(3)控制電路:
圖3-4 控制電路結構框圖
圖3-5控制電路結構原理圖
控制電路如圖3-5所示，它是由兩片整合函式訊號發生器icl8038為核心組成，其中一片8038產生正弦調製波ur，另一片用以產生三角載波uc，將此兩路訊號經比較電路lm311非同步調製後，產生一系列等幅，不等寬的矩形波um，即spwm波。um經反相器後，生成兩路相位相差180度的±pwm波，再經觸發器cd4528延時後，得到兩路相位相差180度並帶一定死區範圍的兩路spwm1和spwm2波，作為主電路中兩對開關管igbt的控制訊號。各波形的觀測點均已引到面板上，可通過示波器進行觀測。
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