电力电子关键技术实验打印的.doc
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1、实验一 单结晶体管触发电路实验 一、实验目 (1) 熟悉单结晶体管触发电路工作原理及各元件作用。 (2) 掌握单结晶体管触发电路调试环节和办法。 二、实验所需挂件及附件 序号 型 号 备 注 1 DJK01 电源控制屏 该控制屏包括“三相电源输出”等几种模块。 2 DJK03 晶闸管触发电路 该挂件包括“单结晶体管触发电路”等模块。 3 双踪示波器 自备 三、实验线路及原理 图1-8 单结晶体管触发电路原理图由同步变压器副边输出60V交流同步电压,经VD1半波整流,再经稳压管V1、V2进行削波,从而得到梯形波电压,其过零点与电源电压过零点同步,梯形波通过R7及等效可变电阻V5向电容C1充电,当
2、充电电压达到单结晶体管峰值电压Up时,单结晶体管V6导通,电容通过脉冲变压器原边放电,脉冲变压器副边输出脉冲。同步由于放电时间常数很小,C1两端电压不久下降到单节晶体管谷点电压Uv使V6关断,C1再次充电,周而复始,在电容c1两端呈现锯齿波形,在脉冲变压器副边输出尖脉冲。在一种梯形波周期内,V6也许导通、关断多次,但对晶闸管触发只有第一种输出脉冲起作用。电容C1充电时间常数由等效电阻等决定,调节RP1变化C1充电时间,控制第一种尖脉冲浮现时刻,实现脉冲移相控制。单结晶体管触发电路个点波形略。四、实验内容 (1) 单结晶体管触发电路调试。 (2) 单结晶体管触发电路各点电压波形观测。 五、思考题
3、 (1) 单结晶体管触发电路振荡频率与电路中 C1 数值有什么关系 ?答:在一种梯形波周期内,V6也许导通、关断多次,但对晶闸管触发只有第一种输出脉冲起作用。电容C1充电时间常数由等效电阻等决定,调节RP1变化C1充电时间,控制第一种尖脉冲浮现时刻,实现脉冲移相控制。(2) 单结晶体管触发电路移相范畴能否达到 180?答:能六、实验办法 (1) 单结晶体管触发电路观测 将 DJK01 电源控制屏电源选取开关打到“直流调速”侧 ,使输出线 电压为 200V (不能打到“交流调速”侧工作,由于 DJK03 正常工作电源电压为 220V 10% ,而“交流调速”侧输出线电压为 240V 。如果输入电
4、压超过其原则工作范畴,挂件使用寿命将减少,甚至会导致挂件损坏。在“ DZSZ-1 型电机及自动控制实验装置”上使用时,通过操作控制屏左侧自藕调压器,将输出线电压调到 220V 左右,然后才干将电源接入挂件),用两根导线将 200V 交流电压接到 DJK03 “外接 220V ”端,按下“启动”按钮,打开 DJK03 电源开关,这时挂件中所有触发电路都开始工作,用双踪示波器观测单结晶体管触发电路,经半波整流后“ 1 ”点波形,经稳压管削波得到“ 2 ”点波形,调节移相电位器 RP1 ,观测“ 4 ”点锯齿波周期变化及“ 5 ”点触发脉冲波形;最后观测输出“ G 、K ”触发电压波形,其能否在 3
5、0 170 范畴内移相 ?(2) 单结晶体管触发电路各点波形记录 当 30 o 、60 o 、90 o 、120 o 时,将单结晶体管触发电路各观测点波形描绘下来,并与图 1-9 各波形进行比较。 七、实验报告 画出 =60时,单结晶体管触发电路各点输出波形及其幅值.答:如图所示。八、注意事项 双踪示波器有两个探头,可同步观测两路信号,但这两探头地线都与示波器外壳相连,因此两个探头地线不能同步接在同一电路不同电位两个点上,否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此,为了保证测量顺利进行,可将其中一根探头地线取下或外包绝缘,只使用其中一路地线,这样从主线上解决了这个问题。当需要同步观测两个信号
6、时,必要在被测电路上找到这两个信号公共点,将探头地线接于此处,探头各接至被测信号,只有这样才干在示波器上同步观测到两个信号,而不发生意外。 九、实验总结通过实验,加深了课堂上学习知识.第一次做这种实验,运用示波器时候觉得和其她同样,刚开始并没有看注意事项,导致波形观测不是很清晰.日后采用了两个示波器观测.实验二 锯齿波同步移相触发电路实验一、实验目(1)加深理解锯齿波同步移相触发电路工作原理及各元件作用。(2)掌握锯齿波同步移相触发电路调试办法。二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路原理图见DJK03-1挂件简介中锯齿波同步移相触发电路原理图。锯齿波同步移相触发电路由同
7、步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节构成,其工作原理可参见DJK03-1挂件简介某些和电力电子技术教材中有关内容。四、实验内容(1)锯齿波同步移相触发电路调试。(2)锯齿波同步移相触发电路各点波形观测和分析。五、思考题(1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点?答:锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节构成(2)锯齿波同步移相触发电路移相范畴与哪些参数关于?答:与电容C1、电位器RP1、电位器RP2、电位器RP3等参数关于。六、实验办法(1)将DJK01电源控制屏电源选取开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V(不能打到“交流调速”
8、侧工作,由于DJK03-1正常工作电源电压为220V10%,而“交流调速”侧输出线电压为240V。如果输入电压超过其原则工作范畴,挂件使用寿命将减少,甚至会导致挂件损坏。在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时,通过操作控制屏左侧自藕调压器,将输出线电压调到220V左右,然后才干将电源接入挂件),用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1“外接220V”端,按下“启动”按钮,打开DJK03-1电源开关,这时挂件中所有触发电路都开始工作,用双踪示波器观测锯齿波同步触发电路各观测孔电压波形。同步观测同步电压和“1”点电压波形,理解“1”点波形形成因素。观测“1”、“2”点电压波形,理
9、解锯齿波宽度和“1”点电压波形关系。调节电位器RP1,观测“2”点锯齿波斜率变化。观测“3”“6”点电压波形和输出电压波形,记下各波形幅值与宽度,并比较“3”点电压U3和“6”点电压U6相应关系。(2)调节触发脉冲移相范畴将控制电压Uct调至零(将电位器RP2顺时针旋究竟),用示波器观测同步电压信号和“6”点U6波形,调节偏移电压Ub(即调RP3电位器),使=170,其波形如下图所示。锯齿波同步移相触发电路(3)调节Uct(即电位器RP2)使=60,观测并记录U1U6及输出“G、K”脉冲电压波形,标出其幅值与宽度,并记录在下表中(可在示波器上直接读出,读数时应将示波器“V/DIV”和“t/DI
10、V”微调旋钮旋到校准位置)。U1U2U3U4U5U6幅值(V)0.480.340.110.340.80.038宽度(ms)2020207.2510七、实验报告(1)整顿、描绘实验中记录各点波形,并标出其幅值和宽度。答:数据见表格。(2)总结锯齿波同步移相触发电路移相范畴调试办法,如果规定在Uct=0条件下,使=90,如何调节?答:调节RP3电位器即可。八、注意事项(1) 双踪示波器有两个探头,可同步观测两路信号,但这两探头地线都与示波器外壳相连,因此两个探头地线不能同步接在同一电路不同电位两个点上,否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此,为了保证测量顺利进行,可将其中一根探头地线取下或外
11、包绝缘,只使用其中一路地线,这样从主线上解决了这个问题。当需要同步观测两个信号时,必要在被测电路上找到这两个信号公共点,将探头地线接于此处,探头各接至被测信号,只有这样才干在示波器上同步观测到两个信号,而不发生意外。(2)由于正弦波触发电路特殊性,咱们设计移相电路调节范畴较小,如需将调节到逆变区,除了调节RP1外,还需调节RP2电位器。(3)由于脉冲“G”、“K”输出端有电容影响,故观测输出脉冲电压波形时,需将输出端“G”和“K”分别接到晶闸管门极和阴极(或者也可用约100左右阻值电阻接到“G”、“K”两端,来模仿晶闸管门极与阴极阻值),否则无法观测到对的脉冲波形。九、实验心得体会锯齿波同步移
12、相触发电路1、2由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲放大等环节构成,通过本实验使我更加理解锯齿波同步移相触发电路工作原理及各元件作用,并基本掌握掌握锯齿波同步移相触发电路调试办法。实验三 单相半波可控整流电路实验 一、实验目 (1) 掌握单结晶体管触发电路调试环节和办法。 (2) 掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时工作。 (3) 理解续流二极管作用。 二、实验所需挂件及附件 序号 型 号 备 注 1 DJK01 电源控制屏 该控制屏包括“三相电源输出”,“励磁电源”等几种模块。 2 DJK02 三相变流桥路 该挂件包括“晶闸管”,以及“电感”等几种模块。 3 DJK03 晶
13、闸管触发电路实验 该挂件包括“单结晶体管触发电路”模块。 4 DJK06 给定负载及吸取电路 该挂件包括“二极管”以及“开关”等几种模块。 5 DK04 滑线变阻器 串联形式: 0.65A , 2k 并联形式: 1.3A , 500 6 双踪示波器 自备 7 万用表 自备 三、实验线路及原理 单结晶体管触发电路工作原理及线路图已在 1-3 节中作过简介。将 DJK03 挂件上单结晶体管触发电路输出端“ G ”和“ K ”接到 DJK02 挂件面板上反桥中任意一种晶闸管门极和阴极,并将相应触发脉冲钮子开关关闭(防止误触发),图中 R 负载用 DK04 滑线变阻器接成并联形式。二极管 VD1 和开
14、关 S1 均在 DJK06 挂件上,电感 L d 在 DJK02 面板上,有 100mH 、200mH 、700mH 三档可供选取,本实验中选用 700mH 。直流电压表及直流电流表从 DJK02 挂件上得到。 图 3-3 单相半波可控整流电路 四、实验内容 (1) 单结晶体管触发电路调试。 (2) 单结晶体管触发电路各点电压波形观测并记录。 (3) 单相半波整流电路带电阻性负载时 U d /U 2 = f() 特性测定。 (4) 单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用观测。 五、思考题 (1) 单结晶体管触发电路振荡频率与电路中电容 C1 数值有什么关系 ?答:在一种梯形波周期内,
15、V6也许导通、关断多次,但对晶闸管触发只有第一种输出脉冲起作用。电容C1充电时间常数由等效电阻等决定,调节RP1变化C1充电时间,控制第一种尖脉冲浮现时刻,实现脉冲移相控制。六、实验办法 (1) 单结晶体管触发电路调试 将 DJK01 电源控制屏电源选取开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为 200V ,用两根导线将 200V 交流电压接到 DJK03 “外接 220V ”端,按下“启动”按钮,打开 DJK03 电源开关,用双踪示波器观测单结晶体管触发电路中整流输出梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。调节移相电位器 RP1 ,观测锯齿波周期变化及输出脉冲波形移相范畴能否在
16、 30 170 范畴内移动 ?(2) 单相半波可控整流电路接电阻性负载 触发电路调试正常后,按图 3-3 电路图接线。将滑线变阻器调在最大阻值位置,按下“启动”按钮,用示波器观测负载电压 U d 、晶闸管 VT 两端电压 U VT 波形,调节电位器 RP1 ,观测 =30 、60 、90 、120 、150 时 U d 、U VT 波形,并测量直流输出电压 U d 和电源电压 U 2 ,记录于下表中。 计算公式:U d =0.45U 2 (1+cos )/2 306090120150U 2200200200200200U d (记录值)-75-65-35-25-5U d /U 20.3750.
17、3250.175-0.125-0.025U d (计算值)83.9767.54522.56.03 (3) 单相半波可控整流电路接电阻电感性负载 将负载电阻 R 改成电阻电感性负载(由滑线电阻器与平波电抗器 L d 串联而成)。暂不接续流二极 管 VD1 ,在不同阻抗角 阻抗角 =tg -1 ( L/R) ,保持电感量不变,变化 R 电阻值 ,注意电流不要超过 1A 状况下,观测并记录 =30 、60 、90 、120 时直流输出电压值 U d 及 U VT 波形。 306090120150U 2200200200200200U d ( 记录值)-15-15-15-15-15U d /U 20.
18、0750.0750.0750.0750.075U d (计算值)83.9767.54522.56.03接入续流二极管 VD1 ,重复上述实验,观测续流二极管作用 ,以及 U VD1 波形变化。 计算公式 :U d = 0.45U 2 (l 十 cos)/2 306090120150U 2200200200200200U d (记录值)-240-240-240-240-240U d /U 21.21.21.21.21.2U d (计算值)83.9767.54522.56.03七、实验报告 (1) 画出 =90 时,电阻性负载和电阻电感性负载 U d 、U VT 波形。答:波形图略。 (2) 画出
19、电阻性负载时 U d /U 2 =f() 实验曲线,并与计算值 U d 相应曲线相比较。(3) 分析实验中浮现现象,写出体会。答:做这种实验十分不好控制,要注意各方面影响。 八、注意事项 (1) 双踪示波器有两个探头,可同步观测两路信号,但这两探头地线都与示波器外壳相连,因此两个探头地线不能同步接在同一电路不同电位两个点上,否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此,为了保证测量顺利进行,可将其中一根探头地线取下或外包绝缘,只使用其中一路地线,这样从主线上解决了这个问题。当需要同步观测两个信号时,必要在被测电路上找到这两个信号公共点,将探头地线接于此处,探头各接至被测信号,只有这样才干在示波
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