电力电子实验指导书

电力电子技术实验指导书

电力电子实验平台说明 (2)

实验一三相半波可控整流电路实验 (5)

实验二三相桥式可控整流电路实验 (11)

实验三降压式（Buck）直直变换器实验 (15)

实验四升压式（Boost）直直变换器实验 (20)

实验五单端反激式直直变换器实验 (24)

实验六单端正激式直直变换器实验 (29)

实验七半桥直直变换器实验 (34)

电力电子实验平台说明

一．实验台总体结构

电力电子技术教学实验台总体外观结构如下图所示。整个实验台由仪表屏、电源控制屏、实验挂箱区、下组件区、实验桌等组成。

图 1 电力电子技术实验平台

仪表屏：配置指针式和数字式仪表，提供实验时需要的仪表。

电源控制屏：控制整个实验台的电源，通过隔离变压器输出三相交流电源。实验桌：内可放置各种组件。

实验挂箱区：放置实验时所需的功能组件。

下组件区：放置直流电源以及变压器、可调电阻、电抗器等。

二、供电电源

1．整机容量： 1.5kVA 2、工作电源：三相/380V/50Hz/3A

三、主要部件说明

图 2 电源控制屏

闭合断路器，“断开”按钮上的红色指示灯亮，此时实验平台控制屏左右两边单相电源插座都会带电，都有220V 电源输出，平台内部的航空插座也已带电。按下绿色的“闭合”按钮开关，三相电源会通过断路器、主接触器、隔离变压器、过流保护后输出，U 、V 、W 接线柱有强电输出。实验完毕后，按下红色“断开”按钮，即可断开U 、V 、W 接线柱的电压输出。

三相电源带有熔断器形成过流保护，当发生短路或者输出电流超过3A 时，熔断器熔断，避免烧毁变压器。

当有电压输出时，对应的发光二极管发亮，如无电压输出，可检查是否由于电流太大而烧毁熔断器。

四、上电操作步骤

1、闭合漏电断路器，红色断开指示灯会亮，控制屏上所有单相电源有交流220V 电压，控制交直流仪表的电源、所有挂件电源均得电。

2、按下绿色“闭合”按钮，可听到继电器吸合声，红色“断开”

按钮指示灯会熄灭，

断路器,作为整个实验台的总电源开关

“闭合”按钮指示灯亮，三相交流电源有输出。

五、断电操作步骤

1、将所有实验挂箱及仪表电源开关指向OFF处，按下“断开”按钮，断开指示灯亮。

2、断开漏电断路器，指示灯全灭。

实验一三相半波可控整流电路实验

一、实验目的

了解三相半波可控整流电路的工作原理，研究在电阻负载和电阻—电感性负载时的工作情况。

二、实验原理

图3三相半波可控整流电路主电路拓扑

图4三相半波可控整流电路波形图

图3是三相半波可控整流电路主电路拓扑，负载为阻感性负载，电感L值很大。

图4是三相半波可控整流主电路波形图，三个晶闸管的触发脉冲互差120°，在三相电路中，规定自然换相点为触发控制角a的零点，即a=0。

在（图中a=60°）时刻触发a

相晶闸管Q1导通，a相电压加到负载上，

Q1管流过负载电流i d，a﹥30°时，当a相过零时，由于电感的存在，阻止电流下降，因而Q1继续导通一直持续到时b相晶闸管Q2被触发为止。当

时刻触发b相晶闸管Q2，Q1立即承受反向电压而关断，负载电流也立

即转移到Q2管，负载被施加b相电压，一直持续到时c相晶闸管Q3被触发为止。在时触发c相晶闸管Q3，Q2管立即承受反向电压而关断，负载

电流也就立即转移到Q3管，c相电压加到负载上，直到a相晶闸管Q1再一次被触发为止。

输出直流电压平均值为

三、实验设备及介绍图号按照出现的顺序标！

1、实验设备

（1）NMCL-III电力电子技术及电气传动实验装置；

（2）NMCL-33F触发电路及晶闸管主回路挂箱，如图6所示；

（3）NMCL-03G 可调电阻器，如图8所示；

（4）NMCL-331 平波电抗器，如图9所示；

（5）示波器；

（6）万用表。

（7）导线。

2、NMCL-33F触发电路和晶闸管主回路挂箱面板介绍

触发电路和晶闸管主回路挂箱面板图见图5和图6。NMCL—33F由脉冲控制及移相，脉冲观察孔，一组可控硅，二组可控硅及二极管组成。

（1）触发电路

实验台提供相位差为60O的六组双脉冲，分别由两路功放进行放大，分别由U bif 和U bir进行控制。当U bif接地时，第一组脉冲放大电路进行放大。当U bir接地时，第二组脉冲放大电路进行工作。

使用注意事项：

（a）观察孔在面板上俱为小孔，仅能接示波器，不能接任何信号。特别是六路双脉冲观察孔，万不可和I、II组晶闸管的控制极相连。

（b）1-6组双脉冲相位差为60o，且后一组脉冲滞后前一组脉冲，如果出现后一组脉冲超前前一组脉冲，则说明实验台输入的三相电源相序错误，只要更换三相电源插座任意两相即可。

(2)FBC+FA（电流变送器与过流保护）：

此单元有三种功能：一是检测电流反馈信号，二是发出过流信号，三是发出过压信号。

（a）电流变送器

电流变送器检测可控硅变流器交流进线电流，以获得与变流器电流成正比的直流电压信号，零电流信号和过电流逻辑信号等。

（b）过流过压保护（FA）

当主电路电流超过某一数值后(2A左右)，电压超过260V，接触器动作，断开交流主电路，同时过流过压指示发光二极管亮，按下复位按钮可以复位。

(3)主回路使用注意事项：外加触发脉冲时，必须切断内部触发脉冲

图 5 NMCL-33F触发电路和晶闸管主回路挂箱介绍