电力电子实验报告

1、一实验目的一实验目的1熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用。2掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。二实验内容二实验内容1单结晶体管触发电路的调试。2单结晶体管触发电路各点波形的观察。三实验线路及原理三实验线路及原理将单结晶体管触发电路的输出端电源线接通。四实验设备及仪器四实验设备及仪器1教学实验台主控制屏2NMCL33组件3NMCL05E组件4NMCL03组件5双踪示波器（自备）6万用表（自备）五注意事项五注意事项1双踪示波器有两个探头，可以同时测量两个信号，但这两个探头的地线都与示波器的外壳相连接，所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点通过示波器发生

2、电气短路。为此，在实验中可将其中一根探头的地线取下或外包以绝缘，只使用其中一根地线。当需要同时观察两个信号时，必须在电路上找到这两个被测信号的公共点，将探头的地线接上，两个探头各接至信号处，即能在示波器上同时观察到两个信号，而不致发生意外。2为保护整流元件不受损坏，需注意实验步骤：（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，接通主电路电源，然后逐渐加大Uct，使整流电路投入工作。（3）正确选择负载电阻或电感，须注意防止过流。在不能确定的情况下，尽可能选择较大的电阻或电感，然后根据电流值来调整。（4）晶闸管具有一定的维持电流IH，只有流过晶闸管的电流大于

3、IH，晶闸管才可靠导通。实验中，若负载电流太小，可能出现晶闸管时通时断，所以实验中，应保持负载电流不小于100mA。（5）本实验中，因用NMCL05E组件中单结晶触发电路控制晶闸管，注意须断开NMCL33的内部触发脉冲。六实验方法六实验方法1单结晶体管触发电路调试及各点波形的观察将NMCL05E面板左上角的同步电压输入接SMCL-02的U、V输出端，“触发电路选择”拨至“单结晶”。按照实验接线图正确接线，但由单结晶体管触发电路连至晶闸管VT1的脉冲UGK不接（将NMCL05E面板中G、K接线端悬空），而将触发电路“2”端与脉冲输出“K”端相连，以便观察脉冲的移相范围。SMCL-02的“三相交流

4、电源”开关拨向“直流调速”。合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮，这时候主控制屏U、V、W端有电压输出， NMCL05E内部的同步变压器原边接有220V，原边输出分别为60V（单结晶触发电路）、30V（正弦波触发电路）、7V（锯齿波触发电路）。合上NMCL05E面板的右下角船形开关，用示波器观察触发电路单相半波整流输出（“1”），梯形电压（“3”），锯齿波电压（“4”）及单结晶体管输出电压（“5”、“6”）和脉冲输出（“G”、“K”）等波形。调节移相可调电位器RP，观察输出脉冲的移相范围能否在30180范围内移。注：由于在以上操作中，脉冲输出未接晶闸管的控制极和阴极，所以在用示波器观

5、察触发电路各点波形时，特别是观察脉冲的移相范围时，可用导线把触发电路的地端（“2”）和脉冲输出“K”端相连。但一旦脉冲输出接至晶闸管，则不可把触发电路和脉冲输出相连，否则造成短路事故，烧毁触发电路。采用正弦波触发电路、锯齿波触发电路或其它触发电路，同样需要注意，谨慎操作。 5 2 2 0 V正 弦 波触 发 电 路 选 择单 结 管锯 齿 波同 步 电 压 输 入32R P4单 结 晶 体 管 触 发 电 路1R P6KGWVUARD平 波 电 抗 器 ， 位 于N M C L -3 3 1上负 载 电 阻 ， 可 选 用N M C L -0 3直 流 电 流 表 ， 量 程 为5 AI组 晶

6、 闸 管 ， 位 于N M C L -3 3续 流 二 极 管 ，位 于N M C L -3 3主 电 源 输 出 ， 位于N M C L -3 2图1 -1 单 结 晶 体 管 触 发 电 路 及 单 相 半 波 可 控 整 流 电 路 将测试的探头端接在“1”点，将地线端接在“2”点，测的波形。 该波形是经过半波整流后的，负半周被削去，只保留正半轴。 将测试端得探头接在“3”点，测出波形为梯形。 经过稳压二极管的稳压，电波被削去波顶，最终形成梯形波。4点波形为梯形波 将测试端得探头接在“4”点，测得的波形为梯形波。 电波又经过稳压二极管处的稳压，电波依然为梯形波。 将探头的测试端接在“5”

7、点，测出的波形为锯齿波。 梯形波通过电阻及等效可变电阻三极管向5点处的电容充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压Up时，单结晶体管导通，电容通过脉冲变压器原边放电，脉冲变压器副边输出脉冲。同时由于放电时间常数很小，电容两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压Uv，使单结晶体管关断，电容再次充电，周而复始，在电容两端呈现锯齿波形，在脉冲变压器副边输出尖脉冲。在一个梯形波周期内，单结晶体管可能导通、关断多次，但只有输出的第一个触发脉冲对晶闸管的触发时刻起作用。充电时间常数由电容和等效电阻等决定，调节RP改变电容的充电的时间，控制第一个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲的移相控制。 将探头的测试端接在“6

8、”处，测得波形如图所示。 当单结晶体管的发射级电压Ue从零开始增加。当Ue-Uc，T5重新导通。2总结锯齿波同步触发电路移相范围的调试方法，移相范围的大小与哪些参数有关？ 答：调节电位器RP2，改变偏移电压Ub，从而改变。移相范围与电位器RP1，Uct的大小等参数有关。3如果要求Uct=0时，=90O，应如何调整？ 当T5截止时，+15V经过电阻对电容C4充电。当电容C4电压上升到1.4V时，T6导通，电容电压为钳位在1.4V。当T5重新导通时，电容经过T5迅速放电，电容电压迅速下降。4讨论分析其它实验现象。 答：实验中一时无法观察到脉冲UG1K1和UG3K3的波形，后发现由于脉冲UG1K1和

9、UG3K3输出端有电容影响，故观察输出脉冲电压波形时，需将输出端UG1K1和UG3K3分别接到晶闸管的门极和阴极，才能观察到正确的脉冲波形。 实验四 单相桥式半控整流电路实验 姓名： 学号：8 班级：一实验目的一实验目的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 NMCL05E锯齿波触发电路的工作。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。二实验线路及原理二实验线路及原理见图1-1。 图1 - 2 单相桥式半控整流电路主电源输出，位于N M C L - 3 2续流二极管，位于N M C L - 3 3I组晶闸管，位于N M C L - 3 3

10、直流电流表，量程为5 A负载电阻，可选用N MC L - 0 3平波电抗器，位于N M C L - 3 3 1上RDAUVW锯齿波触发电路21G3K3G4K4U c tR P2R P33R P1- 1 5 V5- 1 5 V476K2G2K1G1+ 1 5 V同 步 电 压 输 入 2 2 0 VG给定N MC L - 3 1N MC L - 0 5 EN MC L - 3 6图1-1三实验内容三实验内容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（无续流二极管）。四四实验设备及仪器实验设备及仪器

11、1教学实验台主控制屏2NMCL33组件3NMCL05E组件4NMCL03组件5二踪示波器（自备）6万用表（自备）五注意事项五注意事项1实验前必须先了解晶闸管的电流额定值（本装置为5A），并根据额定值与整流电路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，使整流电路投入工作。（3）断开整流电路时，应先把Uct降到零，使整流电路无输出，然后切断总电源。3注意示波器的使用。4NMCL33的内部脉冲需断开。 若输出电压的波形不对称，可分别调整锯齿

12、波触发电路中RP1，RP3电位器。单相桥式半控整流电路供电给电阻电感性负载（a）接上续流二极管，接上平波电抗器。 SMCL-01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=90，测取输出电压Ud=f（t）。 调节电阻RD，观察id波形如何变化，注意防止过流。（c）断开续流二极管，观察Ud=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。七实验七实验报告报告1绘出单相桥式半控整流电路供电给电阻负载，电阻电感性负载情况下，有和无续流二极管时的，当=90时的Ud波形图并加以分析。2分析续流二极管作用及电感量大小对负载电

13、流的影响。八. 实验现象记录及分析“1”点波形 “2”点波形 单相桥式半控整流电路供电给电阻电感性负载： （a）接上续流二极管，接上平波电抗器： 经过桥式整流，并在=90时候导通。 当连接上续流二极管时，当电压降到零的时候，电感产生感动电流，感应电流经过续流二极管续流。（c）断开续流二极管：3分析续流二极管作用及电感量大小对负载电流的影响。 答：（1）.作用是防止出发信号对输出电压失去控制作用。 （2）. a.晶闸管在触发时刻被迫换流，二极管则在电源电压过零时自然换流； b.由于自然续流的作用，整理输出电压的波形没有负半波的部分，与全控桥电路带电阻性负载相同， 当无续流二极管时，当电压下降到零开始变负时，由于电感的作用，VT1将继续导通，但此时VD2的阴极的电压比VT1的阳极高，使得VD1正偏导通，而VD2反偏截止，电流从VD2流向VD1,负载电流从VD1，VT1的阳极，继续流回到负载，形成不经过变压器的自然续流，此时整