实验一 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
一.实验目的
1.熟悉NMCL —33C 组件。
2.熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。
二.实验内容
1.三相桥式全控整流电路 2.三相桥式有源逆变电路
3. 观察整流或逆变状态下,模拟电路故障现象时的波形。
三. 实验线路及原理
实验线路如图1-7所示。主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。触发电路为模拟集成电路,可输出经高频调制后的双窄脉冲链。三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。
四.实验设备及仪器
1.教学实验台主控制屏 2.NMCL —33C 组件 3.MEL —03A 组件 4.NMCL —31组件 5. NMCL—35组件 6.双踪示波器(自备) 7.万用表(自备)
五.实验方法
1. 未上主电源之前,检查晶闸管的脉冲是否正常。
(1)用示波器观察NMCL —33C 的双脉冲观察孔,应有间隔均匀,相互间隔60的幅度相同的双脉冲。
(2)检查相序,用示波器观察“1”,“2”单脉冲观察孔,“1” 脉冲超前“2” 脉冲60,则相序正确,否则,应调整输入电源。
(3)用示波器观察每只晶闸管的控制极,阴极,应有幅度为1V —2V 的脉冲。
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注:将面板上的U pc 接地,接通触发电路的脉冲隔离组件。
(4)将NMCL-31的给定器输出U g 接至NMCL —33C 面板的U ct 端,调节偏移电压 U b ,在U ct =0时,使α=150。
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2. 三相桥式全控整流电路
按图1-7接线,AB 两点断开、CD 两点断开,AD 连接在一起,并将R D 调至最大(450Ω) 。 合上主电源。调节U ct ,使α在30~90范围内,用示波器观察记录α=30、60、90时,整流电压u d =f(t ),晶闸管两端电压u VT =f(t )的波形,并记录相应的Ud 和交流输入电压U 2数值。
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图1-7b 三相电路控制回路
3. 三相桥式有源逆变电路
断开电源开关后,断开AD 点的连接,分别连接AB 两点和CD 两点。调节U ct ,使α仍为150左右。
合上主电源。调节U ct ,观察α=90、120、150时, 电路中u d 、u VT 的波形,并记录相应的Ud 、U 2数值。
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4. 电路模拟故障现象观察
在整流状态时,断开某一晶闸管元件的触发脉冲开关,则该元件无触发脉冲即该支路不能导通,观察并记录此时的u d 波形。
六.实验报告
1.画出电路的移相特性Ud=f(α) 曲线;
2.作出整流电路的输入—输出特性U d /U2=f(α);
3.画出三相桥式全控整流电路时,α角为30、60、90时的u d 、u VT 波形; 4.画出三相桥式有源逆变电路时,β角为150、120、90 时的u d 、u VT 波形; 5. 简单分析模拟故障现象。
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实验二 直流斩波电路的性能研究
一.实验目的
熟悉降压斩波电路(Buck Chopper)和升压斩波电路(Boost Chopper)的工作原理,掌握这两种基本斩波电路的工作状态及波形情况。
二.实验内容
1.SG3525芯片的调试。
2.降压斩波电路的波形观察及电压测试。 3.升压斩波电路的波形观察及电压测试。
三.实验设备及仪器
1.电力电子教学实验台主控制屏。 2.MCL-16组件。
3.MEL-03电阻箱 (900Ω/0.41A) 或其它可调电阻盘。 4.万用表。
5.双踪示波器(自备)
6.2A 直流安培表(MCL-Ⅱ2A 直流毫安表为数字式仪表,MCL-Ⅲ 2A直流安培表为指针
分别串联MEL-03电阻箱(两组分别并联,然后串联在一起顺时针旋转调至阻值最大约900Ω)和直流安培表(将量程切换到2A 挡)。+
检查接线正确后,接通主电路和控制电路的电源。改变脉冲占空比D ,每改变一次,分别:观察PWM 信号的波形,MOSFET 的栅源电压波形,输出电压、u 0波形,输出电流i 0的波形,记录PWM 信号占空比D ,ui 、u 0的平均值Ui 和U 0。
(2)改变负载R 的值(注意:负载电流不能超过1A ),重复上述内容(1)。 (3)实验完成后,断开主电路电源,拆除所有导线。
五.注意事项:
(1)“主电路电源2”的实验输出电压为15V ,输出电流为1A ,当改变负载电路时,注意R 值不可过小,否则电流太大,有可能烧毁电源内部的熔断丝。
(2)实验过程当中先加控制信号,后加“主电路电源2”。
(3)做升压实验时,注意“PWM 波形发生器”的“S1”一定要打在“直流斩波”,如果打在“半桥电源”极易烧毁“主电路电源2” 内部的熔断丝。
六.实验报告
1.分析PWM 波形发生的原理
2.记录在某一占空比D 下,降压斩波电路中,MOSFET 的栅源电压波形,输出电压u 0
波形,输出电流i 0的波形,并绘制降压斩波电路的Ui/Uo-D曲线,与理论分析结果进行比较,并讨论产生差异的原因。
实验一 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
一.实验目的
1.熟悉NMCL —33C 组件。
2.熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。
二.实验内容
1.三相桥式全控整流电路 2.三相桥式有源逆变电路
3. 观察整流或逆变状态下,模拟电路故障现象时的波形。
三. 实验线路及原理
实验线路如图1-7所示。主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。触发电路为模拟集成电路,可输出经高频调制后的双窄脉冲链。三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。
四.实验设备及仪器
1.教学实验台主控制屏 2.NMCL —33C 组件 3.MEL —03A 组件 4.NMCL —31组件 5. NMCL—35组件 6.双踪示波器(自备) 7.万用表(自备)
五.实验方法
1. 未上主电源之前,检查晶闸管的脉冲是否正常。
(1)用示波器观察NMCL —33C 的双脉冲观察孔,应有间隔均匀,相互间隔60的幅度相同的双脉冲。
(2)检查相序,用示波器观察“1”,“2”单脉冲观察孔,“1” 脉冲超前“2” 脉冲60,则相序正确,否则,应调整输入电源。
(3)用示波器观察每只晶闸管的控制极,阴极,应有幅度为1V —2V 的脉冲。
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注:将面板上的U pc 接地,接通触发电路的脉冲隔离组件。
(4)将NMCL-31的给定器输出U g 接至NMCL —33C 面板的U ct 端,调节偏移电压 U b ,在U ct =0时,使α=150。
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2. 三相桥式全控整流电路
按图1-7接线,AB 两点断开、CD 两点断开,AD 连接在一起,并将R D 调至最大(450Ω) 。 合上主电源。调节U ct ,使α在30~90范围内,用示波器观察记录α=30、60、90时,整流电压u d =f(t ),晶闸管两端电压u VT =f(t )的波形,并记录相应的Ud 和交流输入电压U 2数值。
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图1-7b 三相电路控制回路
3. 三相桥式有源逆变电路
断开电源开关后,断开AD 点的连接,分别连接AB 两点和CD 两点。调节U ct ,使α仍为150左右。
合上主电源。调节U ct ,观察α=90、120、150时, 电路中u d 、u VT 的波形,并记录相应的Ud 、U 2数值。
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4. 电路模拟故障现象观察
在整流状态时,断开某一晶闸管元件的触发脉冲开关,则该元件无触发脉冲即该支路不能导通,观察并记录此时的u d 波形。
六.实验报告
1.画出电路的移相特性Ud=f(α) 曲线;
2.作出整流电路的输入—输出特性U d /U2=f(α);
3.画出三相桥式全控整流电路时,α角为30、60、90时的u d 、u VT 波形; 4.画出三相桥式有源逆变电路时,β角为150、120、90 时的u d 、u VT 波形; 5. 简单分析模拟故障现象。
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实验二 直流斩波电路的性能研究
一.实验目的
熟悉降压斩波电路(Buck Chopper)和升压斩波电路(Boost Chopper)的工作原理,掌握这两种基本斩波电路的工作状态及波形情况。
二.实验内容
1.SG3525芯片的调试。
2.降压斩波电路的波形观察及电压测试。 3.升压斩波电路的波形观察及电压测试。
三.实验设备及仪器
1.电力电子教学实验台主控制屏。 2.MCL-16组件。
3.MEL-03电阻箱 (900Ω/0.41A) 或其它可调电阻盘。 4.万用表。
5.双踪示波器(自备)
6.2A 直流安培表(MCL-Ⅱ2A 直流毫安表为数字式仪表,MCL-Ⅲ 2A直流安培表为指针
分别串联MEL-03电阻箱(两组分别并联,然后串联在一起顺时针旋转调至阻值最大约900Ω)和直流安培表(将量程切换到2A 挡)。+
检查接线正确后,接通主电路和控制电路的电源。改变脉冲占空比D ,每改变一次,分别:观察PWM 信号的波形,MOSFET 的栅源电压波形,输出电压、u 0波形,输出电流i 0的波形,记录PWM 信号占空比D ,ui 、u 0的平均值Ui 和U 0。
(2)改变负载R 的值(注意:负载电流不能超过1A ),重复上述内容(1)。 (3)实验完成后,断开主电路电源,拆除所有导线。
五.注意事项:
(1)“主电路电源2”的实验输出电压为15V ,输出电流为1A ,当改变负载电路时,注意R 值不可过小,否则电流太大,有可能烧毁电源内部的熔断丝。
(2)实验过程当中先加控制信号,后加“主电路电源2”。
(3)做升压实验时,注意“PWM 波形发生器”的“S1”一定要打在“直流斩波”,如果打在“半桥电源”极易烧毁“主电路电源2” 内部的熔断丝。
六.实验报告
1.分析PWM 波形发生的原理
2.记录在某一占空比D 下,降压斩波电路中,MOSFET 的栅源电压波形,输出电压u 0
波形,输出电流i 0的波形,并绘制降压斩波电路的Ui/Uo-D曲线,与理论分析结果进行比较,并讨论产生差异的原因。