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1、电电力力电电子技子技术术基基础实验础实验指指导书导书南昌大学信息工程学院南昌大学信息工程学院 电电气与自气与自动动化化实验实验中心中心目 录实验一实验一 锯齿波同步移相触发电路实验锯齿波同步移相触发电路实验.1实验二实验二 单相桥式全控整流电路实验单相桥式全控整流电路实验.3实验三实验三 三相桥式全控整流电路实验三相桥式全控整流电路实验.6实验四实验四 直流斩波电路实验直流斩波电路实验.8电力电子技术基础实验指导书电力电子技术基础实验指导书1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
2、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”教材。四实验设备及仪器1NMCL 系列教学实验台主控制屏2NMCL-32 组件和 SMCL-组件3NMCL-05 组件4双踪示波器5万用表五实验方法 图 1-1 锯齿波同步移相触发电路1将 NMCL-05 面板左上角的同步电压输入接到主控电源的 U、V 端， “触发电路选择”拨向“锯齿波” 。2. 将锯齿波触发电路上的 Uct 接着至 SMCL-01 上的 Ug 端， 7端地。电力电子技术基础实验指导书电力电子
3、技术基础实验指导书23合上主电路电源开关，并打开 NMCL-05 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“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。4调节脉冲移相范围将 SMCL-01 的“Ug”输出电压调至 0V，即将控制电压 Uct 调至零，用示波器观察U1电压（即“1”孔）及 U5的波形，调节偏移电压 Ub（即调 RP2） ，使=180。调节 NMCL-0
4、1 的给定电位器 RP1，增加 Uct，观察脉冲的移动情况，要求 Uct=0 时，=180，Uct=Umax 时，=30，以满足移相范围=30180的要求。5调节 Uct，使=60，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。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，=90，应如何调整？4讨论分析其它实验现象。5. 写出实验心得体会。电力电
5、子技术基础实验指导书电力电子技术基础实验指导书3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及电阻-电感性负载下的工作特性。3熟悉 NMCL-05 锯齿波触发电路的工作。二实验线路及原理参见图 3-1三实验内容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1NMCL-III 教学实验台主控制屏2NMCL-32 主控制屏3NMCL-05 组件及 SMCL-01 或 NMCL-314MEL-03A 组件和 NMCL-331 多电感组件5NMCL-35 和 NMCL-33 组
6、件6双踪示波器7万用表五注意事项1本实验中触发可控硅的脉冲来自 NMCL-05 挂箱。2负载电阻调节需注意。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并且必须与电阻串联，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。4NMCL-05 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
7、电位，否则易造成短路事故。六实验方法电力电子技术基础实验指导书电力电子技术基础实验指导书41将 NMCL-05 面板左上角的同步电压输入接 NMCL-32 的 U、V 输出端,“触发电路选择”拨向“锯齿波” 。2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，测量在不同角（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，并记录相应角时的输出电压 Ud和UVT的波形。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。3单
8、相桥式全控整流电路供电给电阻-电感性负载接上电路负载为阻感型，测量在不同控制电压 Uct时的输出电压 Ud=f（t） ，负载电流以及晶闸管端电压 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，但负载电流不能超过 0.8A，Uct从零起调。改变电感值，观察=90，ud=f（t） 、uVT=f（t）的波形，并加以分析。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=30，60，90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=30，60，90时的
9、ud、uVT波形，并加以分析3写出实验心得体会。电力电子技术基础实验指导书电力电子技术基础实验指导书5图 3-1 单相桥式全控整流电路电力电子技术基础实验指导书电力电子技术基础实验指导书6实验三 三相桥式全控整流电路实验一实验目的1熟悉三相桥式全控整流电路的接线及工作原理。2了解集成触发器的调整方法及各点波形。二实验内容1三相桥式全控整流电路带纯电阻负载时的工作特性。2三相桥式全控整流电路带阻感负载时的工作特性。三实验线路及原理实验线路如图 5-1 所示。主电路由三相全控整流电路组成。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信号。三相桥式整流电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有
10、关教材。四实验设备及仪器1NMCL-III 教学实验台主控制屏2NMCL-32 主控制屏3NMCL-05 组件及 SMCL-01 或 NMCL-314MEL-03A 组件和 NMCL-331 多电感组件5NMCL-35 和 NMCL-33 组件6双踪示波器7万用表五实验方法1按图 5-1 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-32 电源开关。（2）用示波器观察 NMCL-33 的脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔 60的幅度相同的双脉冲。（3）检查相序，用示波器观察“1”， “2”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
11、源。（4）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为 1V-2V 的脉冲。注：将面板上的 Ublf（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” 。（5）将给定器输出 Ug 接至 SMCL-01 面板的 Uct 端，调节偏移电压 Ub，在 Uct=0时，使=150。2三相桥式全控整流电路电力电子技术基础实验指导书电力电子技术基础实验指导书7（1）带电阻负载按图 5-1 接线，将负载电阻 R 调至最大，合上主电源，调节 Uct，使在 30150范围内，用示波器观察记录=30、60、90时，整流电压 ud=f（t） ，晶闸
12、管两端电压uVT=f（t）的波形，并记录相应的 Ud和交流输入电压 U2数值。（2）带电阻-电感负载调节 Uct，使在 3090范围内，用示波器观察记录=30、60、90时，整流电压ud=f（t） ，晶闸管两端电压 uVT=f（t）的波形，并记录相应的 Ud和交流输入电压 U2数值。六实验报告1画出电路的移相特性 Ud=f()曲线2画出三相桥式全控整流电路分别在纯电阻负载时和阻感负载时，角为 30、60、90时的 ud、uVT波形3实验心得体会。图 5-1 三相桥式全控整流电路实验电力电子技术基础实验指导书电力电子技术基础实验指导书8实验四 直流斩波电路实验一实验目的熟悉降压斩波电路（Buck
13、 Chopper）和升压斩波电路(Boost Chopper)的工作原理，掌握这两种基本斩波电路的工作状态及波形情况。二实验内容1SG3525 芯片的调试。2降压斩波电路的波形观察及电压测试。3升压斩波电路的波形观察及电压测试。三实验设备及仪器1电力电子教学实验台主控制屏2NMCL-16 组件3MEL-03A 电阻箱 (900/0.41A) 或其它可调电阻盘4万用表5双踪示波器四实验方法1SG3525 的调试。原理框图见图 6-1。图 6-1 PWM 波形发生电力电子技术基础实验指导书电力电子技术基础实验指导书9将扭子开关 S1 打向“直流斩波”侧，S2 电源开关打向“ON” ，将“3”端和“
14、4”端用导线短接，用示波器观察“1”端输出电压波形应为锯齿波，并记录其波形的频率和幅值。扭子开关 S2 扳向“OFF” ，用导线分别连接“5” 、 “6” 、 “9” ，再将扭子开关 S2 扭向“ON”,用示波器观察“5”端波形，并记录其波形、频率、幅度，调节“脉冲宽度调节”电位器，记录其最大占空比和最小占空比。2实验接线图见图 6-2。图 6-2 升压斩波电路（1）切断 NMCL-16 主电源，分别将“主电源 2”的“1”端和“降压斩波电路”的“1”端相连， “主电源 2”的“2”端和“降压斩波电路”的“2”端相连，将“PWM 波形发生”的“7” 、 “8”端分别和降压斩波电路 VT1的 G
15、1，S1端相连， “降压斩波电路”的电力电子技术基础实验指导书电力电子技术基础实验指导书10“4” 、 “5”端串联 MEL-03 电阻箱 (将两组 900/0.41A 的电阻并联起来，顺时针旋转调至阻值最大约 450)，和直流安培表（将量程切换到 2A 挡） 。（2）检查接线正确后，接通控制电路和主电路的电源(注意：先接通控制电路电源后接通主电路电源 )，改变脉冲占空比，每改变一次，分别观察 PWM 信号的波形，MOSFET 的栅源电压波形，输出电压 u0波形的波形，记录 PWM 信号占空比 D，ui、u0的平均值 Ui 和 U0。（3）改变负载 R 的值（注意：负载电流不能超过 1A） ，重复上述内容 2。（4）切断主电路电源，断开“主电源 2”和“降压斩波电路”的连接，断开“PWM波形发生”与 VT1 的连接，分别将“升压斩波电路”的“6”和“主电源 2”的“1”相连，“升压斩波电路”的“7”和“主电源 2”的“2”端相连，将 VT2的 G2和 S2分别接至“PWM 波形发生”的“7”和“8”端，升压斩波电路的“10” 、 “11” 端，分别串联MEL-03 电阻箱（两组分别并联，然后串联在一起顺时针旋转调至阻值最大约 900）和直流安培表（将量程切换到 2A 挡） 。检查接线正确后，接通主电路和控制电路的电源
