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1、上海理工大学 电力电子及电气传动实验指导书目 录实验一 锯齿波同步移相触发电路实验实验二 单相桥式半控整流电路实验实验三 三相半波可控整流电路的研究实验四 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验实验五 直流斩波电路(设计性)的性能研究实验六 单相交直交变频电路（纯电阻） 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
2、力电子技术”有关教材。1） 电源控制屏位于NMCL-32/MEL-002T等2） 锯齿波触发电路位于NMCL-05E或NMCL-05D等3） G给定（Ug）位于NMCL-31或NMCL-31A或SMCL-01调速系统控制单元中4） Uct位于锯齿波触发电路中四实验设备及仪器1教学实验台主控制屏 2晶闸管3锯齿波触发电路 4可调电阻5二踪示波器（自备） 6万用表（自备）五实验方法 1将触发电路面板上左上角的同步电压输入接电源控制屏的U、V端。2合上电源控制屏主电路电源绿色开关。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
3、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。3调节脉冲移相范围将低压单元的“G”输出电压调至0V（逆时针调节电位器），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，（也可以用示波器观测锯齿波触发电路“1”脚与“6”脚之间电压波形，来判断a的大小）调节低压单元的给定电位器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
4、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。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本实验电路中如何考虑触发电路与整流电路的同步问题？5. 简单叙述实验体会、收获和改进措施。七注意事项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电气短路。为此，在实验中可将其中一根探头的地线取
5、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。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
6、的工作。2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。二实验线路见下图2-11） 电源控制屏位于NMCL-32/MEL-002T等2） 锯齿触发电路位于NMCL-05E或NMCL-05D等3） L平波电抗器位于NMCL-3314） Rd可调电阻位于NMEL-03/4或NMCL-03等5） G给定（Ug）位于NMCL-31或NMCL-31A或SMCL-01调速系统控制单元中6） Uct位于锯齿触发电路中7） 二极管位于NMCL-33或NMCL-33F图2-1 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。四实验
7、设备及仪器1教学实验台主控制屏 2晶闸管3锯齿波触发电路 4可调电阻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。六实验方法1将锯齿波触发电路面板左上角的同步电压输入接主电源控制屏的U、V输出端。a)合
8、上电源控制屏主电路电源开关，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。（具体操作同实验四）b)调节脉冲移相范围将调速系统控制单元（低电压单元）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。调节调速系统控制单元（低电压单元）的给定电位器RP1，增加给定电压Uct，观察脉冲的移动情况，要求Uct=0时，a=180O，以满足移相范围a=30O180O的要求。2单相桥式晶
9、闸管半控整流电路供电给电阻性负载：按图2-1接线，并短接平波电抗器L。调节电阻负载Rd至最大（负载大于400）。（a）调速系统控制单元（低电压单元）的G给定电位器RP1逆时针调到底Ug=0，使Uct=0。合上主电路电源， 调节调速系统控制单元（低电压单元）的G给定电位器RP1，使=90，测取此时整流电路的输出电压Ud=f（t），以及晶闸管端电压UVT=f（t）波形，并测定交流输入电压U2、整流输出电压Ud，验证。（b）采用类似方法，分别测取=60，=90，=120时的Ud、Uvt波形。Ud（实验值/理论值）Id（实验值/理论值）UvtU2a=60图图图a=90图图图a=120图图图3单相桥式半
10、控整流电路供电给电阻电感性负载（a）接上平波电抗器。调速系统控制单元的G给定电位器RP1逆时针调到底Ug=0，使Uct=0。合上主电源。（b）调节Ug，使=90，测取输出电压Ud=f（t）数值。减小电阻Rd，观察波形如何变化，注意观察电流表防止过流。（c）调节Ug，使分别等于60、90、120时，测取以上波形或数值。Ud（实验值/理论值）Id（实验值/理论值）UvtU2a=60图图图a=90图图图a=120图图图七实验报告1分析实验波形并和理论波形比较；2计算电路的理论数据，并和实验数据进行比较；3 根据实验中出现的现象，叙述实验体会、收获和改进措施。实验三 三相半波可控整流电路的研究一实验目
11、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3-1。1) 电源控制屏位于NMCL-32/MEL-002T等2) L平波电抗器位于NMCL-3313) Rd可调电阻位于NMEL-03/4或NMCL-03等4) G给定（Ug）位于NMCL-31或NMCL-31A或SMCL-01调速系统控制单中5) Uct位于NMCL-33或NMCL-33F中6
12、) 晶闸管位于NMCL-33或NMCL-33F中图3-1三实验内容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触发电路及晶闸主回路组件3电阻负载组件 4二踪示波器（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2A，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
13、）用示波器观察触发电路及晶闸管主回路的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲。触发脉冲均为双脉冲双脉冲之间间隔60度。（2）检查相序，用示波器观察触发电路及晶闸管主回路中同步电压观察口“1”超前“2”120度。观察脉冲观察孔，“1” 脉冲超前“2” 脉冲60度（及“1”号脉冲的第二个脉冲波与“2”号脉冲的第一个脉冲波相重叠）则相序正确，否则，应调整输入电源（任意对换三相插头中的两相电源）。示波器必须共地，地线接实验箱中黑色“”标。（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。2研究三相半波可控整流电路，电阻性负载时的工作合上主电源，接上电阻性负载Rd（Rd大于400）：改变控制电压Ug，观察在不同触发移相角时，可控整流电路的输出电压Ud=f（t）与晶闸管的端电压UVT=f（t）波形，并记录相应的Ud、Id、Uct值。UdIdUvta=30图图a=60图图a=90图图（c）求取三相半波可控整流电路的输入输出特性Ud/U2=f（）。（d）求取三相半波可控整流电路的负载特性Ud=f（Id）3研究三相半波可控整流电路，电阻电感性负载时的工作接入电抗器，可把原负载电阻Rd调小，监视电流，不宜超过1.1A，操作方法同上。七实验报
