电力电子技术实验指导书(改后)

1、电力电子技术实验指导书哈尔滨理工大学荣成学院2009-11-03实验实验二实验三实验四实验五实验六实验七目录锯齿波同步移相触发电路实验单相桥式半控整流电路实验单相桥式全控整流电路实验单相桥式有源逆变电路实验三相半波可控整流电路的研究. 错误 ! 未定义书签。错误 ! 未定义书签。晶闸管三相半波有源逆变电路的研究.错误 !未定义书签。三相桥式半控整流电路实验错误 !未定义书签。实验八相桥式全控整流及有源逆变电路实验9实验二 单相桥式半控整流电路实验一实验目的1研究单相桥式半控整流电路在电阻负载，电阻 电感性负载及反电势负载时的工作。2熟悉 NMCL 05 组件（或 NMCL-36 ）锯齿波触发电

2、路的工作。 3进一步掌握双踪示波器在电力电子线路实验中的使用特点与方法。二实验线路及原理见图 1-2 。三实验内容1单相桥式半控整流电路供电给电阻性负载。2单相桥式半控整流电路供电给电阻 电感性负载（带续流二极管） 。4单相桥式半控整流电路供电给电阻 电感性负载（断开续流二极管） 。四实验设备及仪器1教学实验台主控制屏；2 NMCL 33 组件；3NMCL 05 组件或 NMCL 36 组件；4NMEL 03A 组件；5二踪示波器（自备） ；6万用表（自备） 。五注意事项1实验前必须先了解晶闸管的电流额定值（本装置为 形式计算出负载电阻的最小允许值。2为保护整流元件不受损坏，晶闸管整流电路的正

3、确操作步骤 （ 1 ）在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。（2）在控制电压 Uct=0 时，接通主电源。然后逐渐增大 Uct，（3） 断开整流电路时，应先把 Uct 降到零，使整流电路无输出， 3注意示波器的使用。4 NMCL 33 的内部脉冲需断开。5A）,并根据额定值与整流电路使整流电路投入工作。 然后切断总电源。六实验方法1将 NMCL 05 面板左上角的同步电压输入接 NMCL 32的 U 、 V 输出端， “触发NMCL 32 的 U、电路选择”拨向锯齿波”如果是NMCL 36则220V电源输入端直接和V电源相连。合上主电路电源开关，并打开NMCL 05面板右下角的电源

4、开关，如果是NMCL 36则主控制屏合上设备即可得电。观察锯齿波触发电路中各点波形是否正确，确定其输出脉冲a =150°可调的移相范围。并调节偏移电阻RP2，使Uct=0时，2. 单相桥式晶闸管半控整流电路供电给电阻性负载：DUVLVI VDiVD3Ds220VGi1负载电阻，可选用NMEL-O3（9OO 欧并联）G;给定:I组晶闸管,NMCL-33RP3NMCL-05AMCL-36位于 NMCL-33同步电压入电源输岀，位于 NMCL-32早流电流表，量程为5AVD*T续流二极管,平波电抗器，位于NMCL-331 上XOG4K4U<UctG2AK2I厂斗I：亠- +15V锯齿

5、波触发电路ftJP®'(NMcL-31>T L*3耶 _ !_-15VN晶5图1-2单相桥式半控整流电路按图1-2接线，并短接平波电抗器L。调节电阻负载 Rd （可选择900Q电阻并联，最大电流为0.8A )至最大。a =90°测取此时整流电路 以及晶闸管端电压 UvT=f (t)波形，并测定交流输(a) NMCL-31A的给定电位器 RP1逆时针调到底，使 Uct=O。 合上主电路电源，调节NMCL-31的给定电位器 RP1，使的输出电压 Ud=f (t),输出电流id=f (t) 入电压U2、整流输出电压 Ud,验证UdCd 1 cos 0.9U 22若输

6、出电压的波形不对称，可分别调整锯齿波触发电路中RP1 , RP3电位器。(b)采用类似方法，分别测取a =60° a =30°时的Ud、id、Uvt波形。3. 单相桥式半控整流电路供电给电阻一电感性负载(a )接上续流二极管，接上平波电抗器。NMCL-31的给定电位器 RP1逆时针调到底，使 Uct=0。 合上主电源。(b)调节Uct，使a =90°测取输出电压 Ud=f (t),整流电路输出电流id=f (t)以及续 流二极管电流iVD=f (t)波形，并分析三者的关系。调节电阻 Rd，观察id波形如何变化，注 意防止过流。(C)调节Uct，使a分别等于60&#

7、176; 90°时，测取Ud, iL, id, iVD波形。(d)断开续流二极管，观察Ud=f (t), id=f (t)。突然切断触发电路， 观察失控现象并记录 Ud波形。若不发生失控现象， 可调节电阻Rd。七.实验报告电感性负载情况下，当a =901.绘出单相桥式半控整流电路供电给电阻负载，电阻 时的Ud、id、U VT、iVD等波形图并加以分析。2 作出实验整流电路的输入 一输出特性Ud=f( Uct),触发电路特性Uct=f(a)及Ud/U2=f (a)曲线。3 .分析续流二极管作用及电感量大小对负载电流的影响。八.思考1.在可控整流电路中，续流二极管VD起什么作用？在什么情

8、况下需要接入?2 .能否用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路的波形？实验三 单相桥式全控整流电路实验一实验目的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 电感性负载及反电势负载时的工作。3熟悉 NMCL 05 组件或 NMCL 36 组件。二实验线路及原理参见图 1-3 。三实验内容1单相桥式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。四实验设备及仪器1教学实验台主控制屏；2 NMCL 33 组件；3NMCL 05 组件或 NMCL 36 组件；4NMEL 03A 组件；5 NMCL 35 或 NMEL-25 组件； 6二

9、踪示波器（自备） ； 7万用表（自备） 。五注意事项1本实验中触发可控硅的脉冲来自 NMCL-05 挂箱（或 NMCL 36 组件），故 NMCL-33 的内部脉冲需断，以免造成误触发。2电阻 RD 的调节需注意。若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔断丝烧 断，或仪表告警） ；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流，造成可控硅时 断时续。3电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。4NMCL-05 （或 NMCL 36 ）面板的锯齿波触发脉冲需导线连到 NMCL-33 面板，应 注意连线不可接错， 否则易造成损坏可控硅。 同时，需要注意同步电压的相位，若出

10、现可控 硅移相范围太小（正常范围约 30。180°）,可尝试改变同步电压极性。5逆变变压器采用 NMCL 35 或 NMEL-25 组式变压器， 原边为 220V ，副边为 110V。 6示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。六.实验方法1 .将 NMCL 05 （或V输出端），触发电路选择NMCL 36 ）面板左上角的同步电压输入接 NMCL 32的U、”拨向锯齿波”DU1V1VG4司步电压G给定jMeKi韦i3-15V负载电阻，可选用NMEL-03（900 欧并联）I组晶闸管,NMCL-33主电源输出位I 于 NMCL-32K2+15V锯齿波触发

11、电路INMCL-05ANMCL-36G1A220VRP32RP 1G3VTiVT;'平波电抗器，位于NMCL-331 上图1-3单相桥式全控整流电路2 .断开NMCL-35和NMCL-33的连接线，合上主电路电源，此时锯齿波触发电路应 处于工作状态。NMCL-31的给定电位器 RP1逆时针调到底，使 Uct=O。调节偏移电压电位器 RP2,使 =90°。断开主电源，连接 NMCL-35 或 NMEL-25 和 NMCL-33 。3. 单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。接上电阻负载(可采用两只900Q电阻并联)，并调节电阻负载至最大，短接平波电抗、90°)时整流电路

12、的输出电压时的 Uct、Ud 和交流输入电压器。合上主电路电源，调节Uct，求取在不同 角(30° 60Ud=f (t),晶闸管的端电压 UvT=f (t)的波形，并记录相应 U2 值。RP1 ，RP3 电位器。若输出电压的波形不对称，可分别调整锯齿波触发电路中4. 单相桥式全控整流电路供电给电阻 电感性负载。断开平波电抗器短接线， 求取在不同控制电压 Uct时的输出电压 Ud=f( t)，负载电流id=f (t )以及晶闸管端电压 U VT=f (t )波形并记录相应 Uct时的Ud、U2值。注意，负载电流不能过小，否则造成可控硅时断时续，可调节负载电阻RP,但负载电流不能超过0.

13、8A , Uct从零起调。L 相串联的电阻加以限流。改变电感值(L=100mH )，观察 =90° , Ud=f (t)、id=f (t)的波形，并加以分析。注 意，增加Uct使 前移时，若电流太大，可增加与七实验报告1绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻负载情况下，当 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Ud、id、 UVT 波形，并加以分析。3作出实验整流电路的输入一输出特性Ud=f(Uct),触发电路特性Uct=f( )。4 .实验心得体会。=60°，90°时的 Ud、=90°时的）及 Ud

14、/U2=f实验五 三相半波可控整流电路的研究一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 电感性 负载时的工作。二实验线路及原理三相半波可控整流电路用三只晶闸管， 与单相电路比较，输出电压脉动小，输出功率大， 三相负载平衡。不足之处是晶闸管电流即变压器的二次电流在一个周期内只有 1/3 时间有电 流流过，变压器利用率低。实验线路见图 1-5。三实验内容1研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作。2研究三相半波可控整流电路供电给电阻电感性负载时的工作。四实验设备及仪表1教学实验台主控制屏； 2 NMCL 33 组件； 3NMEL 03A 组件； 4二踪

15、示波器（自备） 5万用表（自备） 。五注意事项1整流电路与三相电源连接时，一定要注意相序。2整流电路的负载电阻不宜过小，应使 Id 不超过 0.8A ，同时负载电阻不宜过大，保证 Id超过0.1A，避免晶闸管时断时续。3正确使用示波器，避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上，造成短路事故。六实验方法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 ）用示波器观察 MCL-33 的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，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 600，则 相序正确，否则，应调整输入电源。1V 2V 的脉冲。

16、（ 3）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为2 .研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作 合上主电源，接上电阻性负载：(a)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=fUct 值。严电源输出，位f 于 NMCL-321I流电流表，量程为AUVTiVTiVWI组晶闸管，位于NMC L-33m vTzAV负载电阻，可选用NMEL-03(900 欧并联)VTbRd图1-5三相半波可控整流电路F平波电抗器,NMC L-331Uc眛闻加大控蔚G给定Ubir(iiutAMK>(t )与输出电流波形id=f (t)，并记录相应的 Ud、Id、(

17、b)(c)(d)3 .研究三相半波可控整流电路供电给电阻记录a =90°时的Ud=f (t)及id =f (t)的波形图。(a)。求取三相半波可控整流电路的输入一输出特性Ud/U2=f 求取三相半波可控整流电路的负载特性 Ud=f (Id)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)，操作方法同上。(a )观察不同移相角 a时的输出Ud=f(t )、id=f(t)，并记录相应的Ud、Id值，记录a =90° 时的 Ud=f (t)、id=f (t)，Uvt

18、=f (t)波形图。(b)求取整流电路的输入 一输出特性Ud/U2=f (a)。七.实验报告1.绘出本整流电路供电给电阻性负载，电阻一电感性负载时的Ud= f (t)，id= f (t)及Uvt= f (t)(在a =90情况下)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=f ( Id)，输入一输出特性Ud/U2=f (a)。八.思考1 .如何确定三相触发脉冲的相序？它们间分别应有多大的相位差?2 .根据所用晶闸管的定额，如何确定整流电路允许的输出电流？实验八 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-33 组件。2熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电

19、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。触发电路为数字集成电路， 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 33 组件；3NMEL 03A 组件；4 NMCL 35 或 NMEL-25 组件；5二踪示波器(自备) ；6万用表(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

20、正常。(1) 用示波器观察 NMCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔 600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 600，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1V2V 的脉冲。注：将面板上的Ubif (当三相桥式全控变流电路使用I组桥晶闸管VT1VT6时)接地，将 I 组桥式触发脉冲的六个开关均拨到 “接通”。(4) 将 NMCL-31 的给定器输出 Ug 接至 NMCL-33 面板的 Uct 端，调节偏移电压 Ub， 在 Uct=0 时，使 =150o。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Rd调至最