1、电力电子技术实验实验一 锯齿波同步移相触发电路及单相半波可控整流一实验目的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。3对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时工作情况作全面分析。4了解续流二极管的作用。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。3单相半波整流电路带电阻性负载时特性的测定。4单相半波整流电路带电阻电感性负载时，续流二极管作用的观察。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 ”有关教材。四实验设备及仪器1
2、教学实验台主控制屏2NMCL 33 组件3NMCL 36 组件4NMEL03 组件5NMCL 31A 组件6双踪示波器（自备）7万用表（自备）五实验方法 1将 NMCL-36 面板上左上角的同步电压输入接 MEL002T 的 U、V 端。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，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 U
3、3 与 U5 的对应关系。3调节脉冲移相范围将 NMCL31A 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=180 O。调节 NMCL31A 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 O，Uct=U max 时，=30 O，以满足移相范围 =30O180O 的要求。4调节 Uct，使=60 O，观察并记录 U1U5 及输出脉冲电压 UG1K1，U G2K2 的波形，并标出其幅值与宽度。NMCL-36NMCL-31AG(给 定 )20V同 步
4、电 压 输 入+15 G1K1G2K2674-15V-15VRP13RP3RP2Uct K4G4K3G312锯 齿 波 触 发 电 路WVU LARD负 载 电 阻 ， 可 选 用NMEL-03(9欧 并 联 )直 流 电 流 表 ， 量 程 为 5AI组 晶 闸 管 ， 位 于NMCL-3主 电 源 输 出 ， 位于 MEL-02T图 1- 单 相 半 波 可 控 整 流 电 路平 波 电 抗 器 ， 位 于NMCL-31上用导线连接“K1”和“K3”端，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。5单相半波可控整流
5、电路供电给电阻性负载按图 1-1 接线，并短接平波电抗器 L。调节电阻负载 RD（可选择 900 电阻并联，最大电流为 0.8A）至最大。（a）NMCL-31A 的给定电位器 RP1 逆时针调到底，使 Uct=0。三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源，调节主控制屏输出 Uuv=220V。调节 NMCL-31A 的给定电位器 RP1，使 =90，测取此时整流电路的输出电压Ud=f（t ） ，输出电流 id=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。2cos145.0d（b）采用类似方法，分别测取 =60，=30时的 Ud、i d、U v
6、t 波形。6单相半波可控整流电路供电给电阻电感性负载，无续流二极管串入平波电抗器，在不同阻抗角（改变 Rd 数值）情况下，观察并记录=30O、 60O、 90O、120 O 时的 Ud、i d 及 Uvt 的波形。注意调节 Rd 时，需要监视负载电流，防止电流超过 Rd 允许的最大电流及晶闸管允许的额定电流。7单相半波可控整流电路带电阻电感性负载，有续流二极管。接入续流二极管，重复“6”的实验步骤。七实验内容1画出触发电路在 =90时的各点波形。2画出电阻性负载，=90时，U d=f（ t） ， Uvt=f（ t） ， id=f（ t） 波形。3分别画出电阻、电感性负载，当电阻较大和较小时，U
7、 d=f（ t） 、 UVT=f（ t） ，id=f（ t） 的波形（=90） 。4画出电阻性负载时 Ud/U2=f（a ）曲线，并与 进行比较。2cos145.0d5分析续流二极管的作用。八思考1本实验中能否用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路的波形？为什么？2为何要观察触发电路第一个输出脉冲的位置？3本实验电路中如何考虑触发电路与整流电路的同步问题？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的工作。2熟悉 NMCL36 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
8、图 1-2。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（带续流二极管） 。4单相桥式半控整流电路供电给电阻电感性负载（断开续流二极管） 。四实验设备及仪器1教学实验台主控制屏2NMCL 33 组件3NMCL 36 组件4NMEL03 组件5NMCL 31A 组件6双踪示波器（自备）7万用表（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 U
9、ct=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。4NMCL 33 的内部脉冲需断开。六实验方法1将 NMCL36 面板左上角的同步电压输入接 MEL-002T 的 U、V 输出端。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。观察 NMCL36 锯齿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 RP2，使 Uct=0 时，=150。2单相桥式晶闸管半控整流电路供电给电阻性负载按图 1-2 接线，并短接平波电抗
10、器 L。调节电阻负载 RD（可选择 900 电阻并联，最大电流为 0.8A）至最大。（a）NMCL-31A 的给定电位器 RP1 逆时针调到底，使 Uct=0。NMCL-05A36NMCL-31AG(给 定 )20V同 步 电 压 输 入+15 G1K1G2K2674-15V-15VRP13RP3RP2UctK4G4K3G312锯 齿 波 触 发 电 路WVU LARD平 波 电 抗 器 ， 位 于NMCL-31上负 载 电 阻 ， 可 选 用NMEL-03(9欧 并 联 )直 流 电 流 表 ， 量 程 为 5AI组 晶 闸 管 ， 位 于NMCL-3续 流 二 极 管 ，位 于 NMCL-
11、3图 1-2 单 相 桥 式 半 控 整 流 电 路主 电 源 输 出 ， 位于 EL-02T三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源，调节主控制屏输出 Uuv=220V。调节 NMCL-31A 的给定电位器 RP1，使 =90，测取此时整流电路的输出电压Ud=f（t ） ，输出电流 id=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。2cos19.0d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 =60，=30时的 Ud、i d、U vt 波形。3单相桥式半控整流电路供电给电阻电感
12、性负载（a）接上续流二极管，接上平波电抗器。NMCL-31A 的给定电位器 RP1 逆时针调到底，使 Uct=0。三相调压器逆时针调到底，合上主电源，调节主控制屏输出使 Uuv=220V。（b）调节 Uct，使 =90，测取输出电压 Ud=f（t ） ，整流电路输出电流 id=f（t）以及续流二极管电流 iVD=f（t）波形，并分析三者的关系。调节电阻 RD，观察 id 波形如何变化，注意防止过流。（c）调节 Uct，使 分别等于 60、90时，测取 Ud，i L，i d，i VD 波形。（d）断开续流二极管，观察 Ud=f（t ） ，i d=f（t ） 。突然切断触发电路，观察失控现象并记录
13、 Ud 波形。若不发生失控现象，可调节电阻Rd。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，电阻电感性负载情况下，当=90时的 Ud、i d、U VT、i VD 等波形图并加以分析。2作出实验整流电路的输入输出特性 Ud=f（U ct） ，触发电路特性 Uct=f（）及Ud/U2=f（）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。八思考1在可控整流电路中，续流二极管 VD 起什么作用？在什么情况下需要接入？2能否用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路的波形？实验三 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、
14、电阻电感性负载及反电势负载时的工作。3熟悉 NMCL36 组件。二实验线路及原理参见图 1-3。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教学实验台主控制屏2NMCL 33 组件3NMCL 36 组件4NMEL03 组件5NMCL 35 组件6NMCL 31A 组件7双踪示波器（自备）8万用表（自备）五注意事项1本实验中触发可控硅的脉冲来自 NMCL36 组件，故 NMCL-33 的内部脉冲需断，以免造成误触发。2电阻 RD 的调节需注意。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
15、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，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。4NMCL 36 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逆变变压器采用 NMCL-35 变压器，原边为 220V，副边为 110V。6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 NMCL36 面板左上角的同步电压输入接 MEL002T 的 U、V 输出端。2断开 NMEL
16、-35 和 NMCL-33 的连接线，合上主电路电源，调节主控制屏输出电压 Uuv 至 220V，此时锯齿波触发电路应处于工作状态。NMCL-31A 的给定电位器 RP1 逆时针调到底，使 Uct=0。调节偏移电压电位器RP2，使 =90。断开主电源，连接 NMCL-35 和 NMCL-33。3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，求取在不同角（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，并记录相应时的 Uct、U d
17、和交流输入电压 U2 值。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。4单相桥式全控整流电路供电给电阻电感性负载。断开平波电抗器短接线，求取在不同控制电压 Uct 时的输出电压 Ud=f（ t） ，负载电流 id=f（ t） 以及晶闸管端电压 UVT=f（ t） 波形并记录相应 Uct 时的 Ud、U 2 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 RP，但负载电流不能超过 0.8A，U ct 从零起调。改变电感值（L=100mH） ，观察=90，U d=f（ t） 、 id=f（ t） 的波形，并加以分析。注意，增加 Uct 使前移时，
18、若电流太大，可增加与 L 相串联的电阻加以限流。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=60，90时的Ud、U VT 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=90时的 Ud、 id、U VT 波形，并加以分析。3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（ ） 及Ud/U2=f（ ） 。4实验心得体会。实验四 单相桥式有源逆变电路实验一实验目的1加深理解单相桥式有源逆变的工作原理，掌握有源逆变条件。2了解产生逆变颠覆现象的原因。二实验线路及原理NMCL33 的整流二极管 VD1VD6 组
19、成三相不控整流桥作为逆变桥的直流电源，逆变变压器采用 NMCL35 组式变压器，回路中接入电感 L 及限流电阻 Rd。具体线路参见图 1-4。三实验内容1单相桥式有源逆变电路的波形观察。2有源逆变到整流过渡过程的观察。3逆变颠覆现象的观察。四实验设备及仪表1教学实验台主控制屏2NMCL 33 组件3NMCL 36 组件4NMEL03 组件5NMCL 35 组件6NMCL 31A 组件7双踪示波器（自备）8万用表（自备）五注意事项1本实验中触发可控硅的脉冲来自 NMCL-36 组件，故 NMCL-33 的内部触发脉冲需断开，以免造成误触发。2电阻 RP 的调节需注意。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，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。4NMCL-36 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
