《南昌电力电子技术实验指导书》由会员分享，可在线阅读，更多相关《南昌电力电子技术实验指导书（43页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 电力电子实验指导 目录第一章 NMCL（II）电机电力电子及电气传动实验台介绍第二章 半控型器件实验实验一锯齿波同步移相触发电路7实验二单相桥式全控整流电路10实验三单相桥式有源逆变电路14实验四三相桥式全控整流电路17实验五直流斩波电路20实验六单相交流调压电路实验24第三章 现代电力电子技术实验实验一直流斩波电路（buck-boost）研究27实验二单相正弦波逆变电源研究31实验三 直流斩波电路性能研究36实验四移相控制全桥零电压开关PWM变换器研究39实验五直流斩波电路（设计性）的性能研究44第一章 NMCL（II）电机电力电子实验台介绍一、装置的特点：（1）采用组件式结构，可根据不同
2、内容进行组合，结构紧凑，使用方便灵活，并且可随着功能的扩展增加组件，能在一套装置上完成电机与拖动基础电力电子学，自动控制系统等课程的主要实验。（2）装置布局合理，面板示意图明确，直观，可通过面板的示意查寻故障，分析工作原理。电机采用导轨式安装，更换机组简捷，方便，所采用的电机经过特殊设计，其参数特性能模拟3KW左右的通用实验机组，能给学生正确的感性认识。除实验控制屏外，还设置有实验用台，内可放置机组，实验组件等，并有可活动的抽屉，内可放置导线，工具等，使实验更方便。（3）实验线路典型，配合教学内容，满足教学大纲要求。控制电路全部采用模拟和数字集成芯片，可靠性高，维修，检测方便。触发电路采用数字
3、集成电路双窄脉冲。（4）装置具有较完善的过流、过压、RC吸收、熔断器等保护功能，提高了设备的运行可靠性和抗干扰能力。（5）面板上有多只发光二极管指示每一个脉冲的有无和熔断器的通断。触发脉冲可外加，也可采用内部的脉冲触发可控硅，并可模拟整流缺相和逆变颠覆等故障现象。二技术参数（1）输入电源： 380V 10% 50HZ1HZ（2）工作条件：环境温度：-5 400C 相对湿度：75% 海 拔：1000m（3）装置容量：1KVA（4）电机容量：200W（5）外形尺寸：长1600mm X宽700mm（长1300mm X宽700mm）三能开设的电力电子技术实验半控型器件1正弦波同步移相触发电路及单相半波
4、可控整流电路2锯齿波同步移相触发电路3单相桥式半控整流电路4单相桥式全控整流电路5单相桥式有源逆变电路6三相半波可控整流电路7三相半波有源逆变电路8三相桥式半控整流电路9三相桥式全控整流电路10三相桥式有源逆变电路11直流斩波电路全控型器件特性部分1功率场效应晶体管(MOSFET)的主要参数测量2功率场效应晶体管(MOSFET)的驱动电路研究3绝缘栅双极型晶体管(IGBT)特性及其驱动电路的研究4电力晶体管（GTR）驱动电路的研究5电力晶体管（GTR）的特性研究全控型器件典型线路部分1直流斩波电路（升压斩波、降压斩波）的性能研究2单相交直交变频电路的性能研究3半桥型开关稳压电源的性能研究4电流
5、控制型脉宽调制开关稳压电源研究5直流斩波电路（Buck-Boost变换器）的研究6采用自关断器件的单相交流调压实验7单相正弦波（SPWM）逆变电路实验8全桥DC/DC变换电路实验9整流电路的有源功率因数校正实验10软开关实验本实验指导书根据大纲的要求和实际情况，编排了11个实验。学生完成了规定的4-6个实验后，其他实验可根据个人兴趣选做。四、 组件配置：1) MEL-002 电源控制屏，配有电源总开关、三相可调交流电压源、三相交流线电压指示表。2) MEL0010交直流仪表，配有数字交流电流表、电压表、功率与功率因数表、直流电压、电流表，均为数字表。3) NMCL18直流电机仪表、电源，配有励
6、磁电流、电压数字表，励磁电源，电枢电源（可调节）。4) NMCL36锯齿波触发电路。配2路相差180度脉冲，每路可提供两个相同脉冲。5) NMEL19同步电机励磁电源可调电流源，数字表显示。6) NMCL331平波电抗器、阻容吸收器。7) NMEL24变压器，单相、三相组式芯式变压器8) NMEL13转矩转速测量与控制，配转速转矩数字显示及转矩加载调节功能。9) NMCL-33 触发电路，组晶闸管，组晶闸管，一组三相二极管整流桥，电流反馈环节。10) NMEL05B旋转指示灯及开关11) NMEL09电机起动箱、电枢调节电阻、绕线式异步电机起动电阻（0、2、5、15）12) NMEL03三相可
7、调电阻2900313) NMEL04三相可调电阻290314) NMCL-17 软开关15) NMCL-331A 速度变换器、给定、电流反馈N16) MCL-22 现代电力电子电路和直流脉宽调速系统实验五、 配用其它设备：1） 电机导轨及测速发电机直流电机M01：PN=100W，UN=200V2）双踪示波器一台3）万用表一块第二章半控型器件实验实验一 锯齿波同步移相触发电路实验一实验目的1加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。2掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。二实验内容 1锯齿波同步触发电路的调试。2锯齿波同步触发电路各点波形观察，分析。 三实验线路及原理锯齿波同步移相触发
8、电路主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成，同步移相等环节组成，其工作原理可参见“电力电子技术”有关教材。四实验设备及仪器1NMCL系列教学实验台主控制屏2NMEL0023NMEL364双踪示波器5万用表五实验方法 1将NMEL-36面板上左上角的同步电压输入接MCL002的U、V端。2三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源开关，调节主控制屏输出电压Uuv=220v，并打开MCL36面板右下角的电源开关。用示波器观察各观察孔的电压波形，示波器的地线接于“7”端。同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。观察“3”“5”孔波形及输出电压UG1K1的波形，调整电位器RP1，使“
9、3”的锯齿波刚出现平顶，记下各波形的幅值与宽度，比较“3”孔电压U3与U5的对应关系。3调节脉冲移相范围将NMEL36的“G”输出电压调至0V，即将控制电压Uct调至零，用示波器观察U2电压（即“2”孔）及U5的波形，调节偏移电压Ub（即调RP），使a=180O，其波形如图2-1所示。调节NMEL36的给定电位器RP1，增加Uct，观察脉冲的移动情况，要求Uct=0时，a=180O，Uct=Umax时，a=30O，以满足移相范围a=30O180O的要求。4调节Uct，使a=60O，观察并记录U1U5及输出脉冲电压UG1K1，UG2K2的波形，并标出其幅值与宽度。用导线连接“K1”和“K3”端，
10、用双踪示波器观察UG1K1和UG3K3的波形，调节电位器RP3，使UG1K1和UG3K3间隔1800。六实验报告1整理，描绘实验中记录的各点波形，并标出幅值与宽度。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？3如果要求Uct=0时，a=90O，应如何调整？4讨论分析其它实验现象。36018030U1ttU5图2-1 脉冲移相范围 七注意事项参见实验一的注意事项。图2-2：锯齿波同步电路原理图实验二 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NMEL36锯齿
11、波触发电路的工作。二实验线路及原理参见图2-3。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。3单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。四实验设备及仪器1NMCL系列教学实验台主控制屏。2NMCL36锯齿波同步移相触发电路。3NMCL33组件4NMEL03三相可调电阻器。5NMCL-31A组件5双踪示波器6万用表五注意事项1本实验中触发可控硅的脉冲来自NMEL36挂箱，故MCL-33的内部脉冲需断开，以免造成误触发。2电阻RP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
12、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。4NMEL36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，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30180），可尝试改变同步电压极性。5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。6带反电势负载时，需要注意直流电动机必须先加励磁。六实验方法1将NMCL-36面板左上角的同步电压输入接MEL-002的U、V输出端。2断开MEL-002和NMCL-33的连接线，合上主电路电源，调节主控制屏输出电压Uuv至2
13、20V，此时锯齿波触发电路应处于工作状态。NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。调节偏移电压电位器RP2，使a=90。断开主电源，连接MEL-02和MCL-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900电阻并联），并调节电阻负载至最大，短接平波电抗器。合上主电路电源，调节Uct，求取在不同a角（30、60、90）时整流电路的输出电压Ud=f（t），晶闸管的端电压UVT=f（t）的波形，并记录相应a时的Uct、Ud和交流输入电压U2值。若输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。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UVT=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0.8A，Uct从零起调。改变电感值（L=100mH），观察a=90，Ud=f（t）、id=f（t）的波形，并加
