电力电子实验指导书

实验一 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

一．实验目的

1．掌握三相桥式全控整流电路的工作原理及波形。 2．掌握三相桥式有源逆变的工作原理及波形。

二．实验内容

1．三相桥式全控整流电路及不同触发角时的各点波形。 2．三相桥式有源逆变电路及不同逆变角时的各点波形。

三．实验线路及原理

实验线路如图1-1所示。主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。触发电路为数字集成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。三相桥式有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。

四．实验设备及仪器

1．MCL 系列教学实验台主控制屏 2．MCL －31低压控制电路及仪表组件 3．MCL －33触发电路及晶闸管主电路组件 4．MEL －03三相可调电阻器 5．二踪示波器 6．万用表

五．实验方法

1．按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。

（1）打开电源开关（钥匙开关），但不合主电源开关。

（2）用示波器观察MCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60o

的幅度相同的双脉冲。

（3）检查相序，用示波器观察“1”，“2”单脉冲观察孔，“1” 脉冲超前“2” 脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。

注：将面板上的U blf （当三相桥式全控变流电路使用I 组桥晶闸管VT1~VT6时）接地，将I 组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。

（4）将给定器输出U g 接至MCL-33面板的U ct 端，调节偏移电压U b ，在U ct =0时，使α=150o 。

2．三相桥式全控整流电路

按图1-1接线，S 拨向左边短接线端，将Rd 调至最大(450Ω)，然后合上主电源。

调节Uct ，使α在30o

~90o

范围内，用示波器观察记录α=30O

、60O

、90O

时，整流电压u d =f （t ），晶闸管两端电压u VT =f （t ）的波形，并记录相应的Ud 和交流输入电压U 2数值。

αcos 35.12U U d =（其中2U 为线电压）

3．三相桥式有源逆变电路

按图1-1调整接线，R d 调至最大，确认无误后合上主电源。

调节U ct ，观察α=90O

、120O

、150O

时, 电路中U d 、U VT 的波形，并记录相应的U d 、U 2（线电压值）数值。其中理论值计算公式为：

βcos 35.12U U d -=（其中2U 为线电压）

六．实验报告

1． 画出三相桥式全控整流电路时，α=30O

、60O

、90O

时的U d 、U VT 波形。

2． 画出三相桥式有源逆变电路时，α=90O 、120O 时（即β＝90 O 、60 O ）电路中U d 、U VT 的

波形。

实验二直流斩波电路（Buck—Boost变换器）研究一．实验目的

1．掌握Buck—Boost变换器的工作原理、特点与电路组成。

2．熟悉Buck—Boost变换器连续与不连续工作模式的工作波形图。

3．掌握Buck—Boost变换器的调试方法。

二．实验内容

1．连接实验线路，构成一个实用的Buck—Boost变换器。

2．调节占空比，测出电感电流i L处于连续与不连续临界状态时的占空比D，并与理论值相比较。

3．将电感L增大一倍，测出i L处于连续与不连续临界状态时的占空比D，并与理论值相比较。

4．测出连续与不连续工作状态时的V be、V ce、V D、V L、i L、i C、i D等波形。

5．测出直流电压增益M=V O/V S与占空比D的函数关系。

6．测试输入、输出滤波环节分别对输入电流i S与输出电流i O影响。

三．实验线路

见图2—1。

四．实验设备和仪器

1．MCL-08直流斩波及开关电源实验挂箱

2．万用表

3．双踪示波器

五．实验方法

1．检查PWM信号发生器与驱动电路工作是否正常

连接有关线路，观察信号发生器输出与驱动电路的输出波形是否正常，如有异常现象，则先设法排除故障。

2．电感L=1.6mH，电感电流i L处于连续与不连续临界状态时的占空比D测试

将“16”与“18”、“21”与“4”、“22”与“5”、“19”与“6”、“1”与“4”、“9”与“12”相连，即按照以下表格

合上开关S1与S2、S3、S4，用示波器观察“7”与“13”（即i L ）之间波形，然后调节RP1使i L

处于连续与不连续的临界状态，记录这时候的占空比D 与工作周期T 。

3．L=1.6mH ，测出处于连续与不连续临界工作状态时的V be 、V ce 、V D 、i L 、i C 、i D 等波形 调节RP1，使i L 处于连续与不连续临界工作状态，用示波器测出GTR 基-射极电压V be 与集-射极电压V ce ；二极管VD 阴极与阳极之间电压V D ；电感L 3两端电压V L ；电感电流i L ；三极管集电极电流i C 以及二极管电流i D 等波形。

4．L=1.6mH,测出连续工作状态时的V be 、V ce 、V D 、i L 、i C 、i D 等波形 调节RP1，使i L 处于连续工作状态，用双踪示波器观察上述波形。 5．L=1.6mH,测出不连续工作状态时的V be 、V ce 、V D 、i L 、i C 、i D 等波形 调节RP1，使i L 处于不连续工作状态，用双踪示波器观察上述波形。 6．测出M=V O /V S 与占空比D 的函数关系

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图3--1 B U C K -B O O S T 电路

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