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电力电子技术基础实验指导书南昌大学信息工程学院电气与自动化实验中心目录实验一正弦波同步移相触发电路实验…………………………………………1实验二锯齿波同步移相触发电路实验…………………………………………......3实验三单相桥式半控整流电路实验……………………………………………......6实验四单相桥式全控整流电路实验………………………………………..……....9实验五三相半波可控整流电路实验……………………………………………....11实验六三相桥式全控整流电路实验……………………………………………....12实验七直流降压斩波电路实验…………………………………………..……......14实验八直流升压斩波电路实验…………………………………………..……......16电力电子技术基础实验指导书1实验一正弦波同步移相触发电路实验一．实验目的1．熟悉正弦波同步触发电路的工作原理及各元件的作用。2．掌握正弦波同步触发电路的调试步骤和方法。二．实验内容1．正弦波同步触发电路的调试。2．正弦波同步触发电路各点波形的观察。三．实验线路及原理电路分脉冲形成，同步移相，脉冲放大等环节，具体工作原理可参见“电力电子技术”有关教材。四．实验设备及仪器1．MCL系列教学实验台主控制屏2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ）或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）3．MCL—05组件4．二踪示波器5．万用表五．实验方法1．将MCL—05面板上左上角的同步电压输入端接MCL—18的U、V端（如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，则同步电压输入直接与主控制屏的U、V输出端相连），将“触发电路选择”拨至“正弦波”位置。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MCL—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，测量触发电路输出脉冲的幅度和宽度，示波器的地线接于“8”端。注：如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源。MCLIII、V无MCL18，以MCL31代替MCL05MCL18Ug电力电子技术基础实验指导书23．确定脉冲的初始相位。当Uct=0时，要求接近于180O。调节Ub（调RP）使U3波形与图4-3b中的U1波形相同，这时正好有脉冲输出，接近180O。4．保持Ub不变，调节MCL-18的给定电位器RP1，逐渐增大Uct，用示波器观察U1及输出脉冲UGK的波形，注意Uct增加时脉冲的移动情况，并估计移相范围。5．调节Uct使=60O，观察并记录面板上观察孔“1”~“7”及输出脉冲电压波形。（a）＜180O（b）接近180O图4-3初始相位的确定六．实验报告1．画出=60O时，观察孔“1”~“7”及输出脉冲电压波形。2．指出Uct增加时，应如何变化？移相范围大约等于多少度？指出同步电压的那一段为脉冲移相范围。七．注意事项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。0.7Vωtωt(a)U1接近180°ωtU1Ug(b)电力电子技术基础实验指导书3实验二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“电力电子技术”教材。四．实验设备及仪器1．NMCL系列教学实验台主控制屏2．NMCL-32组件和SMCL-组件3．NMCL-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43．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-01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=30˚~180˚的要求。5．调节Uct，使=60˚，观察并记录U1~U5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。电力电子技术基础实验指导书5实验三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-电感性负载下的工作特性。2．熟悉NMCL-05组件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．实验线路及原理见图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．实验设备及仪器1．NMCL-III实验台2．NMCL-31或SMCL-01组件3．NMCL-33组件，NMCL-05组件4．MEL-03A组件，NMCL-331多电感组件5．NMCL-32组件6．双踪示波器7．万用电表五．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NMCL-05面板左上角的同步电压输入接到主控制屏的U、V输出端，“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。合上主电路电源开关，并打开NMCL-05面板右下角的电源开关。观察NMCL-05锯齿电力电子技术基础实验指导书6波触发电路中各点波形是否正确，确定其输出脉冲可调的移相范围。并调节偏移电阻SMCL-01上的RP1，使Uct=0时，α=180˚。注意观察波形时须断开与晶闸管电路的连接。3．单相桥式晶闸管半控整流电路供电给电阻性负载按电路图2-1连接MEL-03A和NMCL-33。（a）负载电阻Rd可选择900Ω电阻，并调节电阻负载至最大。合上主电路电源，调节SMCL-01的给定电位器RP1，使α=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。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。（b）采用类似方法，分别测取α=60˚，α=30˚时的Ud、Uvt波形。4．单相桥式半控整流电路供电给电阻-电感性负载（a）把负载换为阻感性负载（注电感必须与电阻串联）。（b）SMCL-01的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。（c）合上主电源，调节Uct，使α=90˚，测取输出电压Ud=f（t）以及晶闸管端电压UVT=f（t）波形。（d）调节Uct，使α分别等于60˚、30˚时，测取Ud，UVT波形。七．实验报告1．绘出单相桥式半控整流电路供电给电阻负载以及电阻-电感性负载情况下，当α=30˚、60˚、90˚时的Ud、UVT等波形图并加以分析。2.写出实验心得体会。八．思考1．能否用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路的波形？电力电子技术基础实验指导书7图2-1单相桥式半控整流电路实验电力电子技术基础实验指导书8实验四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1．NMCL-III教学实验台主控制屏2．NMCL-32主控制屏3．NMCL-05组件及SMCL-01或NMCL-314．MEL-03A组件和NMCL-331多电感组件5．NMCL-35和NMCL-33组件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。4．NMCL-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30˚～180˚），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。六．实验方法1．将NMCL-05面板左上角的同步电压输入接NMCL-32的U、V输出端,“触发电路电力电子技术基础实验指导书9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900Ω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10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11实验五三相半波可控整流电路实验一．实验目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