2012电力电子实验指导书

东华大学2012年电力电子实验指导书

电力电子变流技术

实验指导书

东华大学信息学院自动化实验室

2012年3月

东华大学2012年电力电子实验指导书

目录

实验一 实验二 实验三 实验四

附录一 附录二 附录三

晶闸管触发电路研究 单相可控整流电路 三相可控整流电路 三相有源逆变电路

MCL-33的使用

固纬GRS-6032A示波器使用简介 固纬GRS-6032A示波器面板图片

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实验一 晶闸管触发电路研究

晶闸管装置的正常工作，与门极触发电路正确和可靠的运行密切相关，门极触发电路必须按主电路的要求来设计。通常，晶闸管变流装置的主电路，对门极触发电路有如下要求：

1 触发脉冲应有足够的功率。――即功率放大功能

2 触发脉冲波形的前沿要陡、脉宽要足够（尤其是电感性负载）。－－即脉冲形成功能 3 触发脉冲相位应能在规定范围内移动。－－即移相功能

4 触发脉冲与晶闸管主电路的电源必须同步，而且要有固定的相位关系，使每个周期都能在同样的

相位上触发。－－即同步功能

本实验主要研究锯齿波移相触发电路及双脉冲移相触发电路的工作特性与调试方法。 一、 实验目的

1．掌握触发电路的工作原理。

2．掌握触发电路的接线与调试方法。 3．测试触发电路的移相特性。 二、 实验内容

1．锯齿波移相触发电路及内置式双脉冲移相触发电路的调试及波形测试。 2．晶闸管触发电路各主要测试点波形的观察。 三、 实验设备及仪器

1．MCL一Ⅱ型电机控制实验台主控制屏 2．MCL－05组件（触发电路）

3．MCL－18组件 （过流过压保护及控制电压Ug） 4．GRS-6032A数字存储式示波器 四、 实验线路及原理. 1．锯齿波移相触发电路

2．内置式双脉冲移相触发电路 五、 预习要点 认真阅读本节及附录二变流电路中示波器的应用，尤其是黑体字的提示。 六、 实验步骤

警告：所有接线不允许有金属部分裸露

（一）锯齿波移相触发电路调试及各点波形的观察（G1、K1 与G2、K2为相位相同但互相隔离的脉冲） 1 同步电压与控制电压Ug（必须为“＋”）的获取 关于Ug的获取及使用见图1－6的说明。

图1－6 锯齿波同步移相触发电路的同步电压与控制电压

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图1－7

锯齿波触发电路

2 将U、V接触发电路MCL－05的同步变压器220V端，左上角“触发电路选择”按“锯齿波”。 MCL－18的“0V”点接“7”端。用导线将“K1 ”与“7”相连以便观察脉冲的移相范围。 3 确认调压器位置后合上主电源，打开MCL-05面板右下角的船形电源开关（见图1－7）。 4 以“7”为参考点，观察“3”点的波形，应该为锯齿波。

若电容充电电流过大，则波形顶部平坦，影响移相范围，可调触发电路中的RP1使锯齿波正常。

（示波器使用见附录二，尤其是第六点）

图1－8

电容充电电流对“3”点锯齿波的影响

5

最大控制角的确定

注意：脉冲变压器G、K端必须连接到晶闸管，才能观察到脉冲波形

当Ug = 0（调MCL－18上的旋钮RP1）时，用示波器观察脉冲uG1K1，调节触发电路的RP2，使uG1K1右移到即将消失处，此时α为最大。且此后RP2不变。 6 移相范围

逐渐增大Ug，用示波器观察uG1K1左移到即将消失处此时α为最小。 当继续增大Ug会造成ud的波形消失，估算脉冲的移相范围。 7 波形观察。用示波器测试，以“7”为参考点，分别测量“l”、“2”(同步电压), “3”（锯齿波同 步信号)、“4”（移相控制）、“5”、“6”（脉宽形成及功率放大）端孔的电压波形。 8 两套电路功能检查

（1）uG1K1、uG2K2是互相隔离、相位相同的触发脉冲。

（2）uG3K3、uG4K4也是互相隔离、相位相同的触发脉冲。且与uG1K1、uG3K3在相位上差1800 。

因此，本线路适合作单相全控桥的触发脉冲。

00

9 记录锯齿波触发电路各点波形（α = 60）于图1－12。注意：脉冲向左移到即将消失时α = 0。 （二）双脉冲触发电路（使用MCL-18 、MCL-33）

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双脉冲触发电路为两组晶闸管变流桥的内置式触发电路，6路脉冲由6个按键开关控制，当按键开关 弹出时（见下图的中间底部位置），触发脉冲在内部被连接到两组晶闸管变流桥，无须外部连线。

图1－9 双脉冲触发电路

1 将MCL－18面板的直流电源-15、 0、+15端分别接到MCL-33的直流电源输 入端。

（Uct必须为“＋”）、“0V”接到MCL-33的“Uc t ”、“0V”。 MCL－18面板的“Ug ”

（见图1－9的右下）。 MCL-33的脉冲封锁控制断“Ub l f ”接参考点“0V”

6个脉冲控制键全部弹出（见图1－9中下部位）。

，并估算2 以“0V”为参考点，用示波器依次观察U、V、W的同步电压（变压器位于图中上部）

相互间的相位差。

3 Ug ＝0 时，改变MCL-33的偏移电压“Ub”使“1”触发双脉冲右移，当脉冲不再右移时，必须

停止改变Ub ，此时α接近最大，且此后“U”保持不变。 4 观察1～6双脉冲波形是否依次间隔600

5 一旦 当脉冲不再右移时，仍然改变了Ub ，或者说Ub已被调得过大。 当“1”触发双脉冲左移到不再左移时，必须停止改变Ug，此时α最小，估算脉冲的移相范围。

（测量图1－9中变压器副边u相对“0V”的波形usu），记录α = 6006 以u相同步电压正弦波为参考

各点脉冲波形uG1～uG6于图1－13。 注意：脉冲移到最左端不再移动时定义为α = 00

关于同步电压与同步信号：

同步电压是同步变压器二次侧绕组输出的电压，总是正弦波。

同步信号是由同步电压经变换后加到移相环节的与同步电压同频率的电压。 例如锯齿波触发电路“3”点的锯齿波是同步信号。

七、思考题

1 锯齿波触发电路为什么要设置偏移电压？如何使用？

2 锯齿波触发电路调试中，为什么Ug 或Ub过大时都会无触发脉冲？ 3 什么是触发脉冲的移相范围？以上电路的移相范围各是多少？

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触发电路主要测试点的波形记录：

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实验二 单相可控整流电路

本实验介绍了:单相桥式半控整流电路，分析其特点和适用范围，负载性质对整流电路的影响。 一、实验目的

1．了解单相整流电路的工作原理。

2．研究单相桥式半控整流电路电阻负载及电阻电感负载时的工作特性。 二、实验内容

1． 单相桥式半控整流电路在电阻、电阻电感负载下的工作特性。 三、实验设备及仪器

1. MCL-11型电机控制实验台主控制屏 2. MCL-05组件（锯齿波触发电路） 3. MCL-18组件 4. MCL-33组件 5. MEI.-04组件

6. EEL-17组件（灯泡） 7. 直流电动机M03 8. GRS-5032A示波器 四、预习要点

1．单相桥式半控整流电路的结构、ud、id、uVT波形

2．阅读本实验指导及附录的全部内容，尤其是黑体字的提示。 五、注意事项（请认真阅读）

1． 晶闸管整流电路的正确操作步骤： (I) 在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之 …… 此处隐藏：6924字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……