电力电子技术试验指导书

1、电力电子技术”实验指导书（一）一、实验课程编码：二、实验课程名称：电力电子技术三、实验项目名称： 单相桥式全控整流电路实验四、实验目的1了解单相桥式全控整流电路的工作原理。2研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻电感负载的工作。3熟悉NMCL-36锯齿波触发电路的工作。五、主要设备1. MCL系列教学实验台主控制屏。2NMCL-002、NMEL-24、NMCL-331、NMCL-33、NMEL-03、NMEL-06、NMCL-36、NMCL-31A 组件。3. 双踪示波器。4. 万用表。六、实验内容1. 单相全控整流电路供电给电阻负载。2. 单相桥式全控整流电路供电给电阻电感性负载。七、实验

2、步骤1 .将NMCL-36面板上左上角的同步电压输入直接与 NMCL-002的U、V输出端相连。再依 照图1-1连线，先将NMEL-24与NMCL-36断开。将NMCL-31/面板的RP1逆时针旋到底，将 S2开关拨下。2. 三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源开关，调节NMCL-002俞出电压UU=220V。用示波器观察NMCL-360板上各观察孔的电压波形，示波器的地线接于“7”端。依次观察“ 1”、“2”孔的波形。观察“ 3” “6”孔波形，调整电位器RP1,使3的锯齿波刚出现平顶。3. 调整脉冲移相范围用示波器观察U电压（即“ 1”孔）及UG1K1的波形，调节RP2,使a角到0度，同

3、样，用 示波器观察U电压（即“ 1”孔）及UG3K3的波形，调节RP3使a角到180度。7二 TCMJ2n l+Q nTHo QiA 弓J 二一STd=A es1Hn出图1-1单相桥式全控整流电路的接线图4. 断开主电源，再将NMEL-24与NMCL-36连接，将S2开关拨上，调节NMCL-31A上RP1, 使a角分别调到60度和90度。当60度时，电阻负载，观察Ud、5波形，并测电压；当90 度时，分别在电阻，阻感负载时，并测电压，观察波形。5.用万用表分别测量UCt、Ud的值，填写下表:Uct (V)11.522.533.544.55Ud (V)八、实验结果1. 绘出单相桥式晶闸管全控整流

4、电路供电给电阻负载情况下，当a=60, 90时的Ud、 UVT波形，并加以分析。2, 绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻-电感性负载情况下，当a=90时的Ud、 id、UvT波形，并加以分析。3. 作出实验整流电路的输入-输出特性Ud二f Uct。（描点法）执笔人：任慧 实验室主任：系主任：电力电子技术”实验指导书(二)一、实验课程编码：二、实验课程名称：电力电子技术三、实验项目名称：三相半波可控整流电路的实验四、实验目的了解三相半波可控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载和电阻一电 感性负载时的工作。五、主要设备1. MCL系列教学实验台主控制屏。2. NMCL-002 NM

5、CL-33 NMEL-03 NMCL-31A&件。3. 双踪示波器。4. 万用表。六、实验内容1. 三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作。2. 三相半波可控整流电路供电给电阻一电感性负载时的工作。七、实验步骤1. 按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。(1) 打开NMCL-002电源开关，给定电压有电压显示。(2) 用示波器观察NMCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲。(3) 将NMCL-31A勺S2拨向“0V位置，并调节RP1逆时针到底。调节NMCL-33勺“偏 移电压”电位器，观察同步电压的“ U端与脉冲“ 1”孔的波形，使脉冲前沿调到180。(4

6、) 用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V- 2V的幅度。2. 三相半波可控整流电路供给电阻性负载时的工作合上主电源，接上电阻性负载，调节主控制屏输出电压UUv Uw Uv,从0V调至110V。(1) 将NMCL-31A勺S拨向“给定”位置，调节 RP1,改变控制电压UCt,观察在不同触 发移相角a时，可控整流电路的输出电压 Ud二f(t)与输出电流波形id二f(t)，并记录相应的 U、id、UCt值，填入表1。表1a00306090012001500UdIdUct(2) 记录a= 90时的Ud二f(t)及id二f(t)的波形图。(3) 求取三相半波可控整流电路的输入-输出特性U

7、d/丄二fC)(4) 求取三相半波可控整流电路的负载特性 Ud二f (Id)3三相半波可控整流电路供给电阻-电感性负载时的工作接入NMCL-331的电抗器L= 700mH可把原负载电阻Rd调小，监视电流，不宜超过0.8A (若超过0.8A，可用导线把负载电阻短路)。(1)观察不同的移相角a时的输出Ud = f(t)及id = f (t)，并记录相应的U、Id值，填入表2。并记录a = 90时的U d = f (t)、id = f (t)、U就=f (t)的波形图。表2a0306090UdId(2)求取整流电路的输入-输出特性Ud/U2二fC)八、实验结果1 绘出本整流电路供给电路电阻性负载，电

8、阻 -电感性负载时的Ud =f(t)、id =f(t)、Uvt =f(t)(在a = 90情况下)的波形，并进行分析讨论。2.根据实验数据，绘出整流电路的负载特性Ud二f(ld)，输入-输出特性Ud /U f C )MCL-002制屏u 输 出VL1 UL2 VNf平波电抗器Rd：可选用MEL-03的900欧瓷盘电阻并联, (I max-0- 8A)或自配电力电子技术”实验指导书（三）一、实验课程编码：二、实验课程名称：电力电子技术三、实验项目名称： 直流斩波电路的实验四、实验目的熟悉各种斩波电路的工作原理，掌握常用的三种斩波电路的工作状态及波形情况。五、主要设备1. MCL系列教学实验台主控

9、制屏。2. NMCL-24组件。3. 双踪示波器。4 .万用表。六、实验内容1. SG3525芯片的调试2. 斩波电路的连接3. 斩波电路的波形观察七、实验步骤1. SG3525性能测试先按下NMCL-22面板上的Si开关，用示波器观察 UPW脉宽调制器）的输出端2端的输 出波形。2. Buck Chopper（ 1 ）连接电路将UP（脉宽调制器）的输出端2端与DLD（逻辑延时）的1端相连，再将隔离及驱动部 分的吕、G分别与直流斩波电路中IGBT管VT的E、G端相连。然后，照面板上的电路图接 成Buck Chopper斩波器，电阻 R选用R,。（ 2）观察负载电压波形经检查电路无误后，按下开关

10、 S、S8,用示波器观察F6两端的电压，调节UPW勺电位器 RP及改变出发脉冲的占空比，观察负载电压的变化，并记录电压波形。3. Boost Chopper照图接成 Boost Chopper 电路。电感选用L4,电容任选，负载电阻R选择Rso实验步骤同 Buck Chopper 。4Buck-Boost Chopper照图接成Buck-Boost Chopper电路。电感选用L4,电容任选，负载电阻 R选择R, 实验步骤同 Buck Choppero八、实验结果1 记录UPV（脉宽调制器）的输出端2端的输出波形。2.分别记录各种斩波电路在某一占空比D下的负载电压的波形。执笔人：任 慧实验室主

11、任：系主任：电力电子技术”实验指导书（四）一、实验课程编码：二、实验课程名称：电力电子技术三、实验项目名称：单相交直交变频电路实验四、实验目的熟悉单相交直交变频电路的组成，重点熟悉其中的单相桥式PWM逆变电路中元器件的作用，工作原理，对单相交直交变频电路在电阻负载、电阻电感负载时的工作情况及其波形作 全面分析，并研究工作频率对电路工作波形的影响。五、主要设备1 电力电子及电气传动主控制屏。2. NMCL-22组件。3电阻元件（NMEL-03、电感元件（NMCL-331 上的700mH电感）4. 双踪示波器。5. 万用表。六、实验内容1. 测量SPWI波形产生过程中的各点波形。2. 观察变频电路

12、输出在不同的负载下的波形七、实验步骤45单相交直交变频电路的主电路如图 4-1所示。本实验中主电路中间直流电压 Ud由交流电整流而得，而逆变部分别采用单相桥式PWM逆变电路。逆变电路中功率器件采用IGBT单管（含反向二极管，型号为IRFP460）。IGBT的驱动电路采用美国国际整流器公司生产的大规模MOSFE和IGBT专用驱动集成电路IR2110。正弦波和三角波的发生电路以单片集成函数发生器2206CP为核心组成，生成两路PWM&号，分别用于控制VT、VT4和VT2、VT3两对IGBT管。2206CP能产生高稳定度和高精度的正弦波，方 波，三角波，谐波和矩形脉冲波，输出信号可受外加电压控制实现

13、振幅调制或频率调制。工 作频率可从0.01Hz1MHz之间。1. SPWI波形的观察（1） 观察正弦波发生电路输出的正弦信号 Ur波形（“2”端与“地”端），改变正弦波频 率调节电位器，测试其频率可调范围。（2）观察三角形载波Uc的波形（“1”端与“地”端），测出其频率，并观察Uc和U2的 对应关系：（3）观察经过三角波和正弦波比较后得到的 SPWI波形（“3”端与“地”端），并比较“3” 端和“4”端的相位关系。（4）观察对VT、VE进行控制的SPWI信号（“ 5”端与“地”端）和对VT3、VT4进行控制 的SPWMI号（“6”端与“地”端），仔细观察“ 5”端信号和“ 6”端信号之间的互锁

14、延迟 时间。2. 驱动信号观察在主电路不接通电源情况下，分别将“ SPWI波形发生电路”经DLD逻辑延时电路后的G、 G、G3、G和“单相交直交变频电路”的对应端 G、G、G、G相连。经检查接线正确后，按 下S1开关键，对比VT1和VT2的驱动信号，VT3和VT4的驱动信号，仔细观察同一相上、下 两管驱动信号的波形，幅值以及互锁延迟时间。3. S1键保持“ OFF状态，分别将“主电源2”的输出端“1”和“单相交直交变频电路” 的“ 1 ”端相连，“主电源2”的输出端“ 2”和“单相交直交变频电路”的“ 2”端相连， 将“单相交直交变频电路”的“ 5”端分别串联NMEL-03电阻箱（将一组900Q /0.41A并联, 然后顺时针旋转调至阻值最大约 450Q）和直流安培表（将量程切换到2A挡）。经检查无误 后，按下S,合上主电源（调节负载电阻阻值使输出负载电压波形达到最佳值，电阻负载阻 值在90 Q 360 Q时波形最好）。4当负载为电阻时，观察负载电压的波形，记录其波形。在三角波UC的频率可调范围内,改变U的频率多