电力电子术实验

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,电力电子技术实验,1,序号,实 验 项 目,学时,类 型,性 质,1,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,2,验证,必做,2,三相桥式全控整流,及有源逆变电路实验,4,综合,必做,3,直流斩波电路原理实验,2,验证,必做,4,单相交流调压电路实验,2,验证,必做,2,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,直流斩波电路原理实验,单相交流调压电路实验,3,一、实验目的,二、实验电路,四、实验,原理,三、实验,器件,五、实验内容,八、实验参考数据,六、实验报告要求,七、实验过程照片或录像,十、实验常见故障及解决措施,九、实验注意事项,4,一、实验目的,1,、掌握各种电力电子器件的工作特性。,2,、掌握各器件对触发信号的要求。,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,5,二、实验电路,图,1,新器件特性实验原理图,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,6,三、实验器件,1,、,DJK01,电源控制屏,2,、,DJK04,电机调速控制实验挂件,3,、,DJK07,新器件特性实验挂件,4,、,BX7D-2/5,型滑线变阻器,5,、万用表,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,7,四、实验原理,将电力电子器件和负载电阻,R,串联后接至直流电源,的两端，由,DJK04,上的给定为新器件提供触发信号，使,器件触发导通。图中的电阻,R,用,BX7D-2/5,型滑线变阻器，,接成并联形式（,1.3A,，,500,），直流电压和电流表,可从,DJK01,电源控制屏上获得，电力电子器件在,DJK07,挂箱上，直流电源从电源控制屏的励磁电源取得。,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,8,五、实验内容,1,、晶闸管（,SCR,）特性实验,按图,1,接线，将晶闸管（,SCR,）接入电路，在实验,开始时，将给定电位器沿逆时针旋到底，负载电阻,R,调至最大阻值位置，关闭励磁电压。按下“启动”按,钮，打开,DJK04,的开关，然后打开励磁开关，缓慢调节,给定输出，同时监视电压表、电流表的读数，使之指,示接近零（表示管子完全导通），记录给定电压,Ug,、,回路电流,Id,以及器件的管压降,Uv,。,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,9,2,、可关断晶闸管（,GTO,）特性实验,将晶闸管换成可关断晶闸管（,GTO,），重复上述步骤，,并记录数据。,五、实验内容,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,10,3,、功率场效应管（,MOSFET,）特性实验,换成功率场效应管（,MOSFET,），重复上述步骤，并,记录数据。,五、实验内容,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,11,4,、大功率晶体管（,GTR,）特性实验,换成大功率晶体管（,GTR,），重复上述步骤，并记录,数据。,五、实验内容,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,12,5,、绝缘双极性晶体管（,IGBT,）特性实验,换成绝缘双极性晶体管（,IGBT,），重复上述步骤，并,记录数据。,五、实验内容,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,13,六、实验报告要求,1.,实验目的,;,2,实验原理,;,3.,实验器件,;,4,实验电路,;,5,实验内容及实验步骤,;,6,整理实验数据，并把实测数据与理论计算值比较,分析产生误差原因；,7,根据得到的数据，绘出各器件的输出特性。,8.,实验总结。,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,14,七、实验过程照片或录像,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,15,八、实验参考数据,1,、晶闸管（,SCR,）特性实验,U,g,(V),0,0.50,0.78,1.00,2.20,I,d,(A),0,0,0.44,0.44,0.44,U,v,(V),230,230,0,0,0,U,g,(V),0,1.00,3.66,3.80,3.96,I,d,(A),0,0,0.06,0.27,0.44,U,v,(V),230,230,200,50,0,2,、可关断晶闸管（,GTO,）特性实验,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,16,八、实验参考数据,3,、功率场效应管（,MOSFET,）特性实验,U,g,(V),0,1.00,5.07,5.43,5.56,I,d,(A),0,0,0.06,0.35,0.43,U,v,(V),230,230,200,50,0,U,g,(V),0,1.02,4.75,5.16,6.75,I,d,(A),0,0,0.22,0.44,0.44,U,v,(V),230,230,100,0,0,4,、大功率晶体管（,GTR,）特性实验,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,17,八、实验参考数据,5,、绝缘双极性晶体管（,IGBT,）特性实验,U,g,(V),0,0.60,0.61,0.66,1.22,I,d,(A),0,0.06,0.35,0.44,0.44,U,v,(V),230,200,50,0,0,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,18,九、实验注意事项,1,、,器件被触发导通的过程非常短暂，注意细心观察，详细记录。,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,19,十、,实验常见故障现象及解决措施,1,、挂件无电源，应查看挂件保险丝是否完好。,SCR,、,GTO,、,MOSFET,、,GTR,、,IGBT,特性实验,20,一、实验目的,二、实验电路,四、实验,原理,三、实验,器件,五、实验内容,八、实验参考数据,六、实验报告要求,七、实验过程录像,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,十、实验常见故障 现象及解决措施,九、实验注意事项,21,1,、加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的,工作原理。,2,、了解,KC,系列集成触发器的调整方法和各点的波形。,3,、研究三相桥式变流电路整流的全过程。,4,、研究三相桥式变流电路逆变的全过程，掌握实现,有源逆变的条件。,一、实验目的,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,22,二、实验电路,图,1,三相桥式全控整流电路实验电路图,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,23,二、实验电路,图,2,三相桥式全控整流电路带电动机负载实验,电路,图,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,24,二、实验电路,图,3,三相桥式有源逆变电路实验,电路,图,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,25,三、实验器件,1,、,DJK01,电源控制屏,2,、,DJK02,三相变流桥路,3,、,DJKO6,挂件,(,给定、负载及吸收电路,),4,、,DJK10,变压器实验,5,、,DJ13,直流复励发电机,6,、,DJ15,直流并励电动机,7,、,BX7D-2/5,型滑线变阻器,8,、双踪示波器,9,、万用表,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,26,四、实验原理,实验电路如图,1,、图,2,、图,3,所示。主电路由三相全控整流电路,及作为逆变直流电源的三相不控整流电路,组成，三相全控整流电路实验电路原理图如图,4,所示。,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,图,4,三相全控整流电路实验电路原理图,27,四、实验原理,三相,全控整流电路所在挂件,DJK02,的内部图片如图,5,所示。,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,图,5 DJK02,的内部图片,28,四、实验原理,触发电路为,DJKO2,中的集成触发电路，由,KCO4,、,KC4l,、,KC42,等集成芯片组成，可输出经高频调制后,的,三相六路互差,60,的双窄脉冲和三相六路后沿固,定、前沿可调的宽脉冲链，供触发晶闸管使用。,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,实验电路图中的,R,用,BX7D-2/5,型滑线变阻器，将,其接成并联形式（,1.3A,，,500,）；电感,L,d,在,DJK02,面板上，选用,700mH,，直流电压、电流表由,DJK02,获得。,29,四、实验原理,在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在,DJK10,挂件上。其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端,Am,、,Bm,、,Cm,返回电网的电压从高压端,A,、,B,、,C,输出。为了避免输出的逆变电压过高而损坏心式变压器，故将变压器接成,Y/Y,接法。,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,30,五、实验内容,1,、,DJK02,上“触发电路”的调试,打开,DJK01,总电源开关，操作“电源控制屏”上的,“三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网,电压是否平衡。,将,DJK01“,电源控制屏”上“调速电源选择开关”,拨至“直流调速”侧。,打开,DJK02,电源开关，拨动 “触发脉冲指示”钮,子开关，使“窄”发光管亮。,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,31,观察,A,、,B,、,C,三相的锯齿波，并调节,A,、,B,、,C,三相锯,齿波斜率调节电位器（在各观测孔左侧），使三相,锯齿波斜率尽可能一致。,将,DJK06,上的“给定”输出,Ug,直接与,DJK02,上的移相,控制电压,Uct,相连，将给定开关,S,2,拨到接地位置（即,Uct=0,时），调节,DJK02,上的偏移电压电位器，用双,踪示波器观察,A,相锯齿波和“双脉冲观察孔”,VT,1,的,输出波形，使,=150,。,五、实验内容,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,32,适当增加给定,Ug,的正电压输出，观测,DJK02,上“触发,脉冲观察孔”的波形，此时应观测到双窄脉冲。,将,DJK02,面板上的,U,lf,端接地，将“正桥触发脉冲”的,六个开关拨至“通”，观察正桥,VT1,VT6,晶闸管门,极和阴极之间的触发脉冲是否正常。,五、实验内容,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,33,2,、三相桥式全控整流电路,(1),带电阻负载,按图,1,接线，将,DJK06,上的 “给定”输出调到零,(,逆时,针旋到底,),，使滑线变阻器放在最大阻值处，不串电感，按,下“启动”按钮，调节给定电位器，增加移相电压，使,角在,0,120,范围内调节，同时，根据需要不断调整负,载电阻,R,使得负载电流,I,d,保持在,0.6A,左右,(,注意,I,d,不得超过,0.65A),。,五、实验内容,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,34,用示波器观察并记录,=0,、,30,、,60,、,90,时的整,流电压,U,d,和晶闸管两端电压,U,vt,的波形，并记录相应的,U,d,数值,于表中。,计算公式,: U,d,=2.34U,2,cos (0,60,O,),U,d,=2.34U,2,1+cos(a+,/3,) (60,o,120,o,),五、实验内容,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,35,(2),带阻感负载,按图,1,接线，将,DJK06,上的 “给定”输出调到零，,使滑线变阻器放在最大阻值处，串入电感，按下“启,动”按钮，调节给定电位器，使,角在,0,90,范,围内调节，同时，根据需要不断调整负载电阻,R,使,得负载电流,I,d,保持,0.6A,左右,(,注意,I,d,不得超过,0.65A),。,五、实验内容,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,36,用示波器观察并记录,=0,、,30,、,60 ,、,90,时的整流,电压,U,d,和晶闸管两端电压,U,vt,的波形，并记录相应的,U,d,数值,于表中。,计算公式,: U,d,=2.34U,2,cos,五、实验内容,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,37,(3),带电动机负载,按图,2,接线，将,DJK06,上的 “给定”输出调到零，,按下“启动”按钮，打开电动机、发电机的励磁电源，,调节给定电位器，使,角在,0,90,范围内调节，同,时，观察灯泡的明暗变化。,五、实验内容,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,38,3,、三相桥式有源逆变电路,按图,3,接线，将,DJK06,上的 “给定”输出调到零,(,逆,时针旋到底,),，使滑线变阻器放在最大阻值处，按下“启,动”按钮，调节给定电位器，增加移相电压，使,角在,30,90,范围内调节，同时，根据需要不断调整负载,电阻,R,使得电流,Id,保持,0.6A,左右,(,注意,Id,不得超过,0.65A),。,用示波器观察并记录,=30,、,60,、,90,时的电压,U,d,和,晶闸管两端电压,U,VT,的波形，并记录相应的,U,d,数值于表中。,五、实验内容,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,39,计算公式,:,U,d,=2.34U,2,cos(180,O,-),五、实验内容,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,40,4,、故障现象的模拟,当,=60,时，将触发脉冲钮子开关拨向“断开”位置，,模拟晶闸管失去触发脉冲时的故障，观察并记录这时的,U,d,、,U,VT,波形的变化情况。,五、实验内容,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,41,六、实验报告要求,1.,实验目的,;,2,实验原理,;,3.,实验器件,;,4,实验电路,;,5,实验内容及实验步骤,;,6,整理实验数据，并把实测数据与理论计算值比较,分析产生误差原因；,7,(1),画出电路的移相特性,U,d,=f(),。,(2),画出触发电路的传输特性, =f(U,ct,),。,(3),画出电阻负载和阻感负载,=30,、,60,、,90,时的,整流电压,U,d,和晶闸管两端电压,U,VT,的波形。,(4),画出,=30,、,60,、,90,时的电压,U,d,和晶闸管两端,电压,U,VT,的波形。,(5),简单分析模拟的故障现象。,8.,实验总结。,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,42,七、实验过程录像,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,43,八、实验参考数据,0,30,60,90,U,2,127,127,127,127,U,d,(,记录值,),297,258,150,40,U,d/,U,2,2.24,2.03,1.17,0.31,U,d,(,计算值,),295,257,149,40,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,三相桥式全控整流电路带电阻负载不同,下,U,d,的数值：,44,三相桥式全控整流电路带电阻负载,a,=0,时的波形,八、实验参考数据,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,45,三相桥式全控整流电路带电阻负载,a,=30,时的波形,八、实验参考数据,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,46,三相桥式全控整流电路带电阻负载,a,=60,时的波形,八、实验参考数据,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,47,三相桥式全控整流电路带电阻负载,a,=90,时的波形,八、实验参考数据,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,48,八、实验参考数据,0,30,60,90,U,2,127,127,127,127,U,d,(,记录值,),297,258,150,0,U,d/,U,2,2.24,2.03,1.17,0,U,d,(,计算值,),295,257,149,0,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,三相桥式全控整流电路带阻感负载不同,下,U,d,的数值：,49,三相桥式全控整流电路带阻感负载,a,=90,时的波形,八、实验参考数据,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,50,八、实验参考数据,30,60,90,U,2,127,127,127,U,d,(,记录值,),-257,-148,0,U,d/,U,2,2.03,1.17,0,U,d,(,计算值,),-257,-149,0,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,三相桥式有源逆变电路不同,下,U,d,的数值：,51,九、实验注意事项,1,、双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信,号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,52,九、实验注意事项,2,、在本实验中，触发脉冲是从外部接入,DJKO2,面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将,U,lf,及,U,lr,悬空，避免误触发。,3,、为了防止过流，启动时将负载电阻,R,调至最大阻值位置。,电阻调节要缓慢进行，以防止主电路电流过大，损坏晶闸管。,4,、三相不控整流桥的输入端可加接三相自耦调压器，以降低逆变用直流电源的电压值。,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,53,九、实验注意事项,5,、触发脉冲观察孔从,VT1,到,VT6,共六路触发脉冲观察孔，可观测到相位逐个相差,60,o,的窄脉冲或宽脉冲。要注意的是：在观测孔处只能接示波器作观测用，不能用作脉冲输出。,6,、为防止逆变颠覆，逆变角必须安置在,90,o,30,o,范围内。即,Uct,0,时，,30,o,调整,Uct,时，用直流电压表监视逆变电压，待逆变电压接近零时，必须缓慢操作。,7,、在实验过程中调节,，必须监视主电路电流，防止,的变化引起主电路出现过大的电流。,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,54,十、,实验常见故障现象及解决措施,1,、有时会发现脉冲的相位只能移动,120,左右就消失了，这是因为,A,、,C,两相的相位接反了，这对整流状态无影响。但在逆变时，由于调节范围只能到,120,，使实验效果不明显，用户可自行将四芯插头内的,A,、,C,相两相的导线对调，就能保证有足够的移相范围。,2,、如果输出的整流电压波形有波形缺失的情况，多数是因为保护晶闸管的保险丝被熔断所导致的，更换保险丝即可。,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,55,十、,实验常见故障现象及解决措施,3,、电机启动前，应先加上电动机的励磁，才能使电机启动。在启动前必须将移相控制电压调到零，使整流输出电压为零，这时才可以逐渐加大给定电压，不能突加给定，否则会引起过大的启动电流，使过流保护动作，告警，跳闸。,4,、通电实验时，可先用电阻作为整流桥的负载，待确定电路能正常工作后，再换成电动机作为负载。,三相桥式全控整流及有源逆变电路实验,56,一、实验目的,二、实验电路,四、实验,原理,三、实验,器件,五、实验内容,八、实验参考数据,六、实验报告要求,七、实验过程录像,直流斩波电路原理实验,十、实验常见故障 现象及解决措施,九、实验注意事项,57,一、实验目的,直流斩波电路原理实验,1,、加深理解降压斩波器电路的工作原理。,2,、掌握斩波器主电路、触发电路的调试步骤和方法。,3,、熟悉降压斩波器电路各点的电压波形。,58,二、实验电路,图,1,斩波主电路原理图,直流斩波电路原理实验,59,二、实验电路,图,2,直流斩波器实验线路图,直流斩波电路原理实验,60,二、实验电路,图,3,直流斩波器触发电路原理图,直流斩波电路原理实验,61,三、实验器件,1,、,DJK01,电源控制屏,2,、,DJK04,电机调速控制实验挂件,3,、,DJK05,直流斩波触发电路,4,、,BX7D-2/5,型滑线变阻器,5,、双踪示波器,6,、万用表,直流斩波电路原理实验,62,四、实验原理,1,、斩波器工作原理,本实验采用脉宽可调的晶闸管斩波器，主电路如图,1,所示。其中,VT,1,为主晶闸管，,VT,2,为辅助晶闸管, C,和,L,1,构,成振荡电路,它们与,VD,2,、,VD,1,、,L,2,组成,VT,1,的换流关断电路。,当接通电源时，,C,经,L,1,、,VD,1,、,L,2,及负载充电至,+U,d0,，此时,VT,1,、,VT,2,均不导通，当主脉冲到来时，,VT,1,导通，电源电,压将通过该晶闸管加到负载上。,直流斩波电路原理实验,63,四、实验原理,当辅助脉冲到来时，,VT,2,导通，,C,通过,VT,2,、,L,1,放电，,然后反向充电，其电容的极性从,+U,d0,变为,-U,d0,，当充电,电流下降到零时，,VT,2,自行关断，此时,VT,1,继续导通。,VT,2,关断后，电容,C,通过,VD,1,及,VT,1,反向放电，流过,VT,1,的电,流开始减小，当流过,VT,1,的反向放电电流与负载电流相同,的时候，,VT,1,关断；,直流斩波电路原理实验,64,四、实验原理,此时，电容,C,继续通过,VD,1,、,L,2,、,VD,2,放电，然后经,L,1,、,VD,1,、,L,2,及负载充电至,+U,d0,，电源停止输出电流，等待下,一个周期的触发脉冲到来。,VD,3,为续流二极管，为反电动,势负载提供放电回路。,从以上斩波器工作过程可知，控制,VT,2,脉冲出现的时,刻即可调节输出电压的脉宽,从而可达到调节输出直流,电压的目的。,直流斩波电路原理实验,65,四、实验原理,直流斩波电路原理实验,2,、触发电路工作原理,斩波器触发电路原理图如图,3,所示,由三部分组成：由幅值比较电路和积分电路组成一个频率和幅值均可调的锯齿波发生器部分；比较器部分；比较器产生的方波送到,4098,双单稳电路，单稳电路则在方波的前沿和后沿分别产生两个脉冲，将上述两脉冲分别送至主晶闸管及辅助晶闸管，其中方波前沿脉冲触发,G,1,、,K,1,接主晶闸管,VT,1,，而后沿脉冲触发,G,2,、,K,2,接辅助晶闸管,VT,2,。,66,五、实验内容,1,、连接实验线路,实验接线如图,2,所示，励磁电源和直流电压、电流表,均在控制屏上，电阻,R,用,BX7D-2/5,滑线变阻器，接成串联,形式（,0.65A,，,2k,）,；,DJK04,挂件上的给定调为正给定送,至触发电路；将,DJK05,挂件上的斩波器主电路以及触发电,路按图,2,对应连接，将触发电路的输出“,G1”,、“,K1”,、,“,G2”,、“,K2”,分别接至,VT,1,、,VT,2,的门极和阴极。,直流斩波电路原理实验,67,五、实验内容,2,、,斩波器触发电路调试,调节,DJK05,面板上的电位器,R,P1,、,R,P2,，,R,P1,调节锯齿波,的上下电平位置，而,R,P2,为调节锯齿波的频率。,观察触发,电路的第一点波形，,先调节,R,P2,，将频率调节到,200Hz,300,Hz,之间，然后在保证三角波不失真的情况下，调节,RP,1,为,三角波提供一个偏置电压（接近电源电压），使斩波主,电路工作的时候有一定的起始直流电压，供晶闸管一定,的维持电流，保证系统能可靠工作,;,将,DJK04,上的给定接,入，观察触发电路的第二点波形，增加给定，使占空比,从,0.3,调到,0.9,。,直流斩波电路原理实验,68,3,、,斩波器带电阻性负载,接通直流电源（励磁电源），用示波器观察并记录,触发电路的“,G1”,、“,K1”,、“,G2”,、“,K2”,波形，调,节,DJK04,上的“给定”值，使占空比,从,0.3,调到,0.9,，并,记录相应的,U,d,和,，从而画出,U,d,=f(,),的关系曲线。,五、实验内容,直流斩波电路原理实验,69,观察在不同占空比时,U,d,的波形并记录输出,电压,U,d,及晶闸管两端电压,U,VT1,的波形，注意观,测各波形间的相对相位关系。,五、实验内容,直流斩波电路原理实验,70,4,、斩波器带电阻电感性负载（选做）,要完成该实验，需加一电感。关断主电源后，将负,载改接成电阻电感性负载，重复上述电阻性负载时的实,验步骤,。,五、实验内容,直流斩波电路原理实验,71,六、实验报告要求,1.,实验目的,;,2,实验原理,;,3.,实验器件,;,4,实验电路,;,5,实验内容,;,6,整理实验数据，并把实测数据与理论计算值比较,分析产生误差原因；,7,(1),整理并画出实验中记录下的各点波形，画出,U,d,=f(,),的关系曲线。,(2),讨论、分析实验中出现的各种现象。,8.,实验总结。,直流斩波电路原理实验,72,七、实验过程照片或录像,直流斩波电路原理实验,73,八、实验参考数据,直流斩波电路原理实验,斩波电路的输出电压、电流波形,74,八、实验参考数据,直流斩波电路原理实验,20%,30%,50%,60%,70%,90%,U,d,48,72,120,144,168,216,75,九、实验注意事项,1,、双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信,号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。,直流斩波电路原理实验,76,九、实验注意事项,2,、为安全起见，触发电路调试好后，才能接通电,源进行实验。,3,、将,DJK04,上的“给定”与,DJK05,的公共端相连，,以使电路正常工作。,4,、负载电流不要超过,0.5A,。,直流斩波电路原理实验,77,十、,实验常见故障现象及解决措施,1,、触发电路的调节是本实验的一个难点，如果调节不出触发信号则主电路难以正常工作，必须,耐心,的反复调节！,2,、占空比调至,0.9,以上后，触发电路失去对斩波电路的控制能力，即使调小占空比，直流输出电压保持最大值并不随之变小。需关闭电源，将给定调小，再接通电源后，一切正常。,直流斩波电路原理实验,78,一、实验目的,二、实验电路,四、实验,原理,三、实验,器件,五、实验内容,八、实验参考数据,六、实验报告要求,七、实验过程录像,单相交流调压电路实验,十、实验常见故障 现象及解决措施,九、实验注意事项,79,一、实验目的,单相交流调压电路实验,1,、加深理解单相交流调压电路的工作原理。,2,、加深理解单相交流调压电路带电感性负载对,脉冲及移相范围的要求。,3,、了解,KC05,晶闸管移相触发器的原理和应用。,80,二、实验电路,图,1,单相交流调压主电路,实验电路,单相交流调压电路实验,81,二、实验电路,图,2,单相交流调压触发电路原理图,单相交流调压电路实验,82,三、实验器件,1,、,DJK01,电源控制屏,2,、,DJK02,三相变流桥路,3,、,DJK03,晶闸管触发电路,4,、,BX7D-2/5,滑线变阻器,5,、双踪示波器,6,、万用表,单相交流调压电路实验,83,四、实验原理,1,、触发电路工作原理,本实验采用,KCO5,晶闸管集成移相触发器。该触发器,适用于双向晶闸管或两个反向并联晶闸管电路的交流相,位控制，具有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简,单、易于集中控制、有失交保护、输出电流大等优点。,单相交流调压触发电路原理图如图,2,所示。,单相交流调压电路实验,84,四、实验原理,同步电压由,KC05,的,15,、,16,脚输入，在,TP2,点可以观测,到锯齿波，,RP1,电位器调节锯齿波的斜率，,RP2,电位器调,节移相角度，触发脉冲从第,9,脚，经脉冲变压器输出。,电位器,RP1,、,RP2,均已安装在挂箱的面板上，同步变,压器副边已在挂箱内部接好，所有的测试信号都在面板,上引出。,单相交流调压电路实验,85,四、实验原理,2,、,单相晶闸管交流调压主电路工作原理,单相晶闸管交流调压器的主电路由两个反向并联的,晶闸管组成，如图,1,所示。,图中电阻,R,用,BX7D-2/5,滑线变阻器，接成并联接法,（,1.3A,，,500,）,，晶闸管则利用,DJK02,上的反桥元件，交,流电压、电流表由,DJK01,控制屏上得到，电抗器,L,d,从,DJK02,上得到，用,700mH,。,单相交流调压电路实验,86,五、实验内容,1,、,KCO5,集成晶闸管移相触发电路调试,将,DJK01,电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为,200V,，用两根导线将,200V,交流电压接到,DJK03,的“外接,220V”,端，按下“启动”按钮，打开,DJK03,电源开关，用示波器观察“,1”,“,5”,端及脉冲输出的,波形。调节电位器,R,P1,，观察锯齿波斜率是否变化，调节,R,P2,，观察输出脉冲的移相范围如何变化，移相能否达到,170,，记录上述过程中观察到的各点电压波形。,单相交流调压电路实验,87,2,、单相交流调压带电阻性负载,将,DJKO2,面板上的反桥的两个晶闸管反向并联而构,成交流调压器，将触发器的输出脉冲端“,G1”,、“,K1”,、,“,G2”,和“,K2”,分别接至主电路相应晶闸管的门极和阴,极。接上电阻性负载，打开电源，用示波器观察负载电,压、晶闸管两端电压,U,vT,的波形。调节“单相调压触发电,路”上的电位器,R,P2,，观察在不同,角时各点波形的变化，,并记录,=30,、,60,、,90,、,120,时的波形。,五、实验内容,单相交流调压电路实验,88,3,、,单相交流调压接电阻电感性负载,按图,1,将,L,与,R,串联，改接为电阻电感性负载。按下“启,动”按钮，用双踪示波器同时观察负载电压,U,1,和负载电流,I,1,的波形。调节,R,的数值，使阻抗角为一定值,观察在不同,角,时波形的变化情况， 记录,、,= ,、,三种情,况下负载两端的电压,U,1,和流过负载的电流,I,1,波形。,五、实验内容,单相交流调压电路实验,89,六、实验报告要求,1.,实验目的,;,2,实验原理,;,3.,实验器件,;,4,实验电路,;,5,实验内容,;,6,整理实验数据，并把实测数据与理论计算值比较,分析产生误差原因；,7,(1),整理、画出实验中所记录的各类波形。,(2),分析电阻电感性负载时，,角与,角相应关系的变化,对调压器工作的影响。,(3),分析实验中出现的各种问题。,8.,实验总结,单相交流调压电路实验,90,七、实验过程录像,单相交流调压电路实验,91,八、实验参考数据,单相交流调压电路实验,电阻负载单相交流调压电路波形,92,八、实验参考数据,单相交流调压电路实验,阻感负载单相交流调压电路波形,93,八、实验参考数据,单相交流调压电路实验,a,j,时阻感负载交流调压电路工作波形,94,九、实验注意事项,1,、双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信,号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。,单相交流调压电路实验,95,九、实验注意事项,2,、在本实验中，触发脉冲是从外部接入,DJKO2,面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将,U,lf,及,U,lr,悬空，避免误触发。,单相交流调压电路实验,96,十、,实验常见故障现象及解决措施,1,、由于“,G”,、“,K“,输出端有电容影响，故观察触发脉冲电压波形时，需将输出端“,G”,和“,K”,分别接到晶闸管的门极和阴极（或者也可用约,100,左右阻值的电阻接到“,G”,、“,K”,两端，来模拟晶闸管门极与阴极的阻值），否则，无法观察到正确的脉冲波形。,单相交流调压电路实验,97,十、,实验常见故障现象及解决措施,2,、如果输出的交流电压波形有波形缺失的情况，多数是因为保护晶闸管的保险丝被熔断所导致的，更换保险丝即可。,3,、触发电路所需的交流,30V,电源不需要另外接入，已由挂件接入的,200V,交流电源变压获得。,单相交流调压电路实验,98,