南昌大学电力电子实验报告

《电力电子技术基础》实验报告班级：学号：姓名：时间：2016年06月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报告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报告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。0.7Vωtωt(a)U1接近180°ωtU1Ug(b)电力电子技术基础实验报告3七．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。电力电子技术基础实验报告4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报告53．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。答：示波器波形见附录。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？答：调节电位器Rp2，改变偏移电压Ub，从而改变移相范围；移相与电位器Rp1、Vct的大小等参数有关。3．如果要求Uct=0时，=90˚，应如何调整？答：将SMCL-01的Ug输出电压调至0V，即将控制电压Uct调至0。用示波器观察1孔电压及U5的波形。调节偏移电压Ub，即调节Rp2，使α=90°。4．讨论分析其它实验现象。答：实验中一时无法观察到Ug1k1和Ug3k3的波形，后来发现由于脉冲Ug1k1和Ug3k3输出端有电容影响。所以观察输出脉冲电压波形时，需要将输出端Ug1k1和Ug3k3分别接到晶闸管的门极和阴极，才能观察到正确的脉冲波形。5.写出实验心得体会。第一次做电力电子实验时我对实验设备还不太熟悉，有些手忙脚乱，而这次实验让我对电力电子技术实验设备有了初步的认识。在实验中，我发现通过实验观测到的波形并不像课本中画的那样完美，总是会有一些干扰信号，特别是观察负脉冲时，发现别的组都能观测到清晰的倒的三角形尖峰，而我们组怎样调都是很模糊的负尖峰。本次试验让我对触发电路的原理有了进一步的了解。移相范围的大小不仅可以通过调节Rp1，还可以通过调节Rp2。电力电子技术基础实验报告6电力电子技术基础实验报告7电力电子技术基础实验报告8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报告9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。下图分别为α=30˚、60˚、90˚时的波形：2．作出实验整流电路的输入—输出特性Ud=f（Uct），触发电路特性Uct=f（α）及Ud/U2=f（α）曲线。3．分析续流二极管作用及电感量大小对负载电流的影响。答：续流二极管都是并联在线圈的两端，线圈在通过电流时，会在其两端产生感应电电力电子技术基础实验报告10动势。当电流消失时，其感应电动势会对电路中的元件产生反向电压。当反向电压高于元件的反向击穿电压时，会使元件如三极管、晶闸管等造成损坏。续流二极管并联在线圈两端，当流过线圈中的电流消失时，线圈产生的感应电动势通过二极管和线圈构成的回路做功而消耗掉，从而保护了电路中的其它原件的安全。4.写出实验心得体会。本次实验做了很久都没成功，我们检查了很久也不知道哪里出了问题。我发现老师在其他组讲解，便整理好实验台过去听讲。我看见那一组调出了有些像的波形，但和课本还是有很多的不同之处，老师说这可能是因为触发信号的相位差不是180°，所以波形会有差异。通过观察波形和老师的耐心讲解，我对单相桥式半控整流电路有了感性的认识。我觉得做实验并不一定要成功，即使实验失败，在实验过程中也能加深对课本知识的理解，让自己能把理论知识和实际相联系。电力电子技术基础实验报告11电力电子技术基础实验报告12电力电子技术基础实验报告13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报告14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．