《电力电子技术》实验指导书-青岛科技大学
电力电子与电力传动综合实验指导书正文.doc

第一部分绪论本指导书是根据《电力电子与电力传动》课程实验教学大纲编写的,适用于电气工程及其自动化专业。
一、本课程实验的作用与任务电力电子与电力传动实验是《电力电子技术》、《电力拖动控制系统》课程中重要的实践环节,通过实验,使学生加深对课堂教学内容的理解,培养学生使用某些设备的能力和运用实验方法研究电力电子技术、电力拖动自动控制的初步能力。
对于进一步加强理论和实践相结合,提高学生分析问题、解决问题的能力有重要意义。
本课程实验的主要任务是提高学生动手能力,在试验过程中遇到问题,能够分析思考和解决。
对于实验结果能够按照理论知识进行解释,从而可以深化所学理论知识,把理论和实践统一起来。
二、本课程实验的基础知识电力电子与电力传动实验的内容主要包括单闭环不可逆直流调速系统、双闭环不可逆直流调速系统、逻辑无环流可逆直流调速系统、双闭环控制可逆直流脉宽调速系统(H 桥)、三相异步电机变频调速、半桥型开关稳压电源的性能研究、反激式电流控制开关稳压电源实验、直流斩波电路的性能研究等内容。
三、本课程实验教学项目及其教学要求第二部分基本实验指导实验一单闭环不可逆直流调速系统实验一、实验目的(1)了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。
(2)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程。
(3)认识闭环反馈控制系统的基本特性。
二、实验原理为了提高直流调速系统的动静态性能指标,通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。
对调速指标要求不高的场合,采用单闭环系统,而对调速指标较高的则采用多闭环系统。
按反馈的方式不同可分为转速反馈,电流反馈,电压反馈等。
在单闭环系统中,转速单闭环使用较多。
在本装置中,转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号,经“速度变换”后接到“速度调节器”的输入端,与“给定”的电压相比较经放大后,得到移相控制电压Uct,用作控制整流桥的“触发电路”,触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间,以改变“三相全控整流”的输出电压,这就构成了速度负反馈闭环系统。
电力电子技术实验指导书(改编)

电力电子技术实验指导书郑州轻工业学院电气工程实验中心2006年3月0目录BZT—Ⅲ B型变流、交直流调速实验装置简介及实验操作注意事项 (2)实验一单相半控桥可控整流电路的研究 (5)实验二三相桥式全控整流电路的研究 (9)实验三单相交流调压电路的研究 (15)实验四 IGBT直流斩波电路的研究 (19)实验五 DC/AC单相半桥SPWM逆变电路性能研究 (22)1BZT—Ⅲ B型变流、交直流调速实验装置简介及实验操作注意事项一、概述BZT—Ⅲ B型变流、交直流调速实验装置是华中师范大学机电厂研制生产的教学实验设备,该装置功能齐全,结构可靠,采用模块化设计,移动组合方便,面板布局直观。
测试点用专门的接线端子引至面板,便于接线调试,测量及显示仪表全部采用三位半数显表。
该装置供电力电子变流技术实验和交直流调速实验,也可供学生课程设计、毕业设计和有关科研使用。
二、总体结构本装置外形尺寸为1550³800³780。
实验桌上带有滑轮导轨的三个抽屉,分别装有实验所需的交直流电源、变压器、开关、熔断器及各种保护电路。
各路交直流电源的输出端子都引到控制面板接线柱及台阶插座上,控制开关及可调旋纽也全部安装在面板上,并画有各个独立环节的电路原理图。
实验电路全部画在各个模块面板上,接线柱、电位器也安装在电路相应的位置上,测试孔位置清晰、直观,通过模块和电源等共同构成相应的实验系统。
三、主要技术指标(1)输入电源:三相四线 380V 50Hz(2)装置容量:10KVA(3)实验电源:提供(a)三项四线制 380V交流电源。
(b)直流可调电源0―250V、8A。
(c)直流可调电源0―230V、8A。
(d)单相220V工作电源。
(e)直流稳压电源5V,1A;±15V,1A;30V,500mA(4)绝缘电阻:>5MΩ(5)漏电保护:漏电动作电流≥30mΑ四、面板操作功能及操作方法(1)面板操作功能说明:1、漏电保护开关。
「电力电子实验指导书(电气)」

实验一SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验一、实验目的(1)掌握各种电力电子器件的工作特性。
(2)掌握各器件对触发信号的要求。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理将电力电子器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五种)和负载电阻R 串联后接至直流电源的两端,由DJK06上的给定为新器件提供触发电压信号,给定电压从零开始调节,直至器件触发导通,从而可测得在上述过程中器件的V/A特性;图中的电阻R用DJK09上的可调电阻负载,将两个90Ω的电阻接成串联形式,最大可通过电流为1.3A;直流电压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得,五种电力电子器件均在DJK07挂箱上;直流电源从电源控制屏的输出接DJK09上的单相调压器,然后调压器输出接DJK09上整流及滤波电路,从而得到一个输出可以由调压器调节的直流电压源。
实验线路的具体接线如下图所示:图1-1新器件特性实验原理图四、实验内容(1)晶闸管(SCR)特性实验。
(2)可关断晶闸管(GTO)特性实验。
(3)功率场效应管(MOSFET)特性实验。
(4)大功率晶体管(GTR)特性实验。
(5)绝缘双极性晶体管(IGBT)特性实验。
五、预习要求阅读电力电子技术教材中有关电力电子器件的章节。
六、思考题各种器件对触发脉冲要求的异同点?七、实验方法(1)按图1-1接线,首先将晶闸管(SCR)接入主电路,在实验开始时,将DJK06上的给定电位器RP1沿逆时针旋到底,S1拨到“正给定”侧,S2拨到“给定”侧,单相调压器逆时针调到底,DJK09上的可调电阻调到阻值为最大的位置;打开DJK06的电源开关,按下控制屏上的“启动”按钮,然后缓慢调节调压器,同时监视电压表的读数,当直流电压升到40V时,停止调节单相调压器(在以后的其他实验中,均不用调节);调节给定电位器RP1,逐步增加给定电压,监视电压表、电流表的读数,当电压表指示接近零(表示管子完全导通),停止调节,记录给定电压Ug调节过程中回路电流Id以及器件的管压降Uv。
山东建筑大学电力电子技术实验指导书(09最终)

3.接线前应将仪器设备理顺,然后按电路图接线。实验电路走线、布线应简洁明了、便于测量。
4.完成实验系统接线后,必须进行复查,确定无误后,方可通电进行实验。
5.实验中严格遵循操作规程,改接线路和拆线一定要在断电的情况下进行。绝对不允许带电操作。如发现异常声、味或其它事故情况,应立即切断电源,报告指导教师检查处理。
2.熟悉NMCL—05E组件锯齿波触发电路的工作原理。
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、实验原理
1.单相桥式半控整流电路供电给电阻性负载时的工作原理。
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)时的工作原理。
3.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)时的工作原理。
(3)正确选择负载电阻或电感,须注意防止过流。在不能确定的情况下,尽可能选择较大的电阻或电感,然后根据电流值来调整。
(4)晶闸管具有一定的维持电流IH,只有流过晶闸管的电流大于IH,晶闸管才可靠导通。实验中,若负载电流太小,可能出现晶闸管时通时断,所以实验中,应保持负载电流不小于100mA。
(5)本实验中,因用NMCL—05E组件中单结晶触发电路控制晶闸管,注意须断开NMCL—33组件的内部触发脉冲。
10.自觉遵守学校和实验室管理的其它有关规定。
四、实验总结
每次实验后,应对实验进行总结,即实验数据进行整理,绘制波形和图表,分析实验现象,撰写实验报告。实验报告除写明实验名称、日期、实验者姓名、同组实验者姓名外,还包括:
1.实验目的;
2.实验仪器设备(名称、型号);
3.实验原理;
4.实验主要步骤及电路图;
(完整word版)《电工电子技术》(上)实训指导书

《电工电子技术》(上)实训指导书模块1 直流电路实训1 欧姆定律仿真实验1。
实验目的1) 学习使用万用表测量电阻。
2) 验证欧姆定律I=U/R 。
2。
元器件选取1)电源:Place Source →POWER_SOURCES →DC_POWER ,选取直流电源,设置电源电压为12V 。
2)接地:Place Source →POWER_SOURCES →GROUND ,选取电路中的接地。
3)电阻:Place Basic →RESISTOR ,选取R 1=10Ω,R 2=2k Ω。
4)数字万用表:从虚拟仪器工具栏调取数字万用表XMM1。
5)电流表:Place Indicators →AMMETER ,选取电流表并设置为直流档. 6)电压表:Place Indicators →VOLTMETER ,选取电压表并设置为直流档。
3。
仿真电路图1—1 数字万用表测量电阻阻值的仿真实验电路及数字万用表面板V112 VR110.0U1DC 1e-0091.200A+-XMM1a )b )图1—2 欧姆定律仿真电路及数字万用表面板4。
电路原理简述:欧姆定律I=U/R 5.仿真分析(1) 测量电阻阻值的仿真分析1)搭建图1-1a 所示的用数字万用表测量电阻阻值的仿真实验电路,数字万用表按图设置. 2)单击仿真开关,激活电路,记录数字万用表显示的读数。
3)将两次测量的读数与所选电阻的标称值进行比较,验证仿真结果。
(2) 欧姆定律电路的仿真分析1)搭建图1—2a所示的欧姆定律仿真电路。
2)单击仿真开关,激活电路,电压表和电流表均出现读数,记录R两端的电压值U和流过R的电流值I. 3)根据电压测量值U、电流测量值I及电阻测量值R验证欧姆定律。
4)改变电源V1的电压数值分别为2V、4V、6V、8V、10V、12V,读取U和I的数值,填入表1-1,根据记录数值验证欧姆定律,画出U(I)特性曲线.表1—1 记录U和I的数值V1/v U/v I1/A (R1=10Ω)I2/mA (R2=2kΩ)测量值计算值测量值计算值220。
电力电子技术及自动控制系统实验指导书:单结晶体管触发电路

实验一 单结晶体管触发电路 与单相半控桥式整流电路的研究一、 实验性质综合性试验。
它涉及到《电路》、《电子技术》、《电力电子技术》三门课程 内容,要分析晶体管的放大工作、单结晶体管工作原理、单相半控桥整流电路的工作原理,使学生对系统的主电路和控制电路的调试有一个初步的认识。
二、实验目的1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理。
2.熟悉单相半控桥式整流电路工作原理。
3.掌握由控制给定电压改变控制角从而控制电路输出电压的控制思想。
4.掌握由分立元件组成的电力电子电路的测试和分析方法。
三、实验设备1.高自EAD —I 型电力电子与自控系统实验装置 2.万用表 3.双踪示波器 四、实验电路实验电路如图1.1所示。
电路分为三部分,分别为给定电路,单结晶体管触发电路,和整流主电路三个模块。
五、实验原理1.单相桥式半控整流电路工作原理图1.1中主电路为单相半控桥式整流电路。
整流变压器为220V/100V 其输出端为5、6端。
电路中,共阴极组接法的晶闸管VT 1、VT 2控制换相,切换电路和实现对输出电压的控制;共阳极组接法的整流管VD 9、VD 10为自然换相,按电源电压变化规律切换电路。
根据整流电路的工作原理,图1.1有两条对负载供电的整流回路,由VT 1、VD 10构成一整流回路,电源电压为2u (即u 5、6);由VT 2、VD 9构成一整流回路,电源电压为2u (即-u 5、6)。
图1.1中,50Ω电阻和2uF 电容分别组成了交流侧和直流侧的过电压保护环节。
VD 11为续流二极管。
在某控制角α下,其整流输出直流电压d u (u 24、25)波形如图1.2所示。
2.触发电路工作原理图1.1中触发电路是采用由单结晶体管组成的同步自励振荡电路,其同步电压是由220V/50V 变压器提供,经整流、稳压获得,即u 10、0。
通过控制晶体管1V 和2V 的导通程度来实现对电容1C 充电快慢的控制,达到触发移相的目的。
《电力电子技术》课程实验指导书
《电力电子技术》课程实验指导书一、课程的目的、任务本课程是电子科学、测控技术专业学生在学习电力电子技术课程中的一门实践性技术基础课程,其目的在于通过实验使学生能更好地理解和掌握电力电子基本理论,培养学生理论联系实际的学风和科学态度,提高学生的电工实验技能和分析处理实际问题的能力。
为后续课程的学习打下基础。
二、课程的教学内容与要求包括三个子实验:1、单相交流调压电路实验通过该实验加深理解单相交流调压电路的工作原理和单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。
2、功率场效应晶体管(MOSFET)特性与驱动电路研究掌握MOSFET对驱动电路的要求并且熟悉MOSFET主要参数的测量方法。
3、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)特性与驱动电路研究掌握混合集成驱动电路EXB840的工作原理与调试方法。
三、各实验具体要求见P2四、实验报告请各指导老师登陆该实验系统了解具体实验方法,并指导学生完成实验。
学生结束实验后应完成相应的实验报告并交给指导老师。
其中实验报告的主要内容包括:实验目的,实验内容,实验结果和实验心得等。
实验一单相交流调压电路实验一.实验目的:1.加深理解单相交流调压电路的工作原理;2.加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。
二.实验内容:1.单相调压电路带电阻性负载实验;2.单相交流调压电路带电阻电感性负载实验。
三.实验步骤:在客户端实验界面中的实验列表框中选择“电力电子实验”下的“单相交流调压实验”子实验,出现“单相交流调压实验”的实验界面。
点击工具栏的开始实验按钮,开始“单相交流调压实验”。
点击图中电阻和电感边上的红点选择电阻和电感,进行电路连接。
然后在“晶闸管脉冲触发角度”框中输入“0—360”之间的任意角度,然后点击“开始”按钮,开始实验。
右边界面将出现三路波形,其中蓝色为电源电压波形,黄色为负载电压波形,红色为负载电流波形。
电阻电感负载实验注意事项:分别取脉冲触发角大于,等于和小于功率因数角φ三种情况。
电力电子技术实验指导书(改后)
电力电子技术实验指导书(改后)电力电子技术实验指导书哈尔滨理工大学荣成学院2009-11-03目录实验一锯齿波同步移相触发电路实验错误!未定义书签。
实验二单相桥式半控整流电路实验 (1)实验三单相桥式全控整流电路实验 (8)实验四单相桥式有源逆变电路实验... 错误!未定义书签。
实验五三相半波可控整流电路的研究. (14)实验六晶闸管三相半波有源逆变电路的研究错误!未定义书签。
实验七三相桥式半控整流电路实验... 错误!未定义书签。
实验八三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 (19)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NMCL—05组件(或NMCL-36)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;2.NMCL—33组件;3.NMCL—05组件或NMCL—36组件;4.NMEL—03A组件;5.二踪示波器(自备);6.万用表(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 ct=0时,接通主电源。
然后逐渐增大U ct,使整流电路投入工作。
(3)断开整流电路时,应先把U ct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。
4.NMCL—33的内部脉冲需断开。
六.实验方法1.将NMCL—05面板左上角的同步电压输入接NMCL—32的U、V输出端,“触发电路选择”拨向“锯齿波”。
电力电子实验指导书
5)讨论与分析实验结果,特别注意对实验过程中出现的异常情况进行分析。
实验2 直流斩波电路的性能研究(设计性)
1.实验目的
熟悉降压斩波电路和升压斩波电路的工作原理,掌握这两种基本斩波电路的工作状态及波形情况。
2.实验内容
1)熟悉实验装置的电路结构和主要元器件,检查实验装置输入和输出的线路连接是否正确,检查输入熔丝是否完好,以及控制电路和主电路的电源开关是否在“关”的位置。
2) 熟悉采用KJ004和KJ041构成的触发电路。
3)测量主电路电源相序和同步电源相序,根据实验装置中触发电路同步电压输入端阻容滤波参数计算其移相角,并分析主电路电压和同步电压配合的合理性。
4)测量触发脉冲的宽度和幅值,校核用本电路双脉冲触发全控桥的正确性,观察锯齿波的斜率是否一致,各晶闸管的触发脉冲间隔是否都是 ,若不是则设法调好。
3) 按实验电路要求接线,用示波器观察触发器输出脉冲移相的情况。
4) 主电路接电阻负载(200Ω、1A变阻器),用示波器观察不同 角时输出电压和晶闸管两端的电压波形,并测出负载电压的有效值。为使读数便利。可取 为 、 、 、 、 和 各特殊角进行观察和分析。
5) 主电路改接电阻电感负载,在不同控制角 和不同阻抗角 情况下用示波器观察和记录负载电压和电流的波形。R可在 范围内调节、计算、确定阻抗角 和 ,分别观察并画出当 、 和 情况下负载电压和电流的波形,指出电流临界连续的条件并加以分析。
7)负载端接平波电抗器和直流他励电动机的电枢,合闸时必须注意使 、 和 ,随后逐步调节 ,观察 、 、 和电枢端 的波形,适量加载,并分别观察接上电抗器与短接电抗器时 的波形,注意电流断续时的现象。
电力电子技术仿真实验指导书
电力电子技术仿真实验指导书一、单相半波可控整流电路仿真(电阻性负载)一.设计要求1.完成单相半波可控整流电路的设计、仿真;2.设计要求:输入:AC220V,50Hz;电阻任意取,控制角为15―90之间取值。
二.原理分析1.画出主电路结构(将仿真电路截图粘贴此,将各种参数都设置显示)2.电路工作原理(分析晶闸管导通与阻断时,输出电压情况)3.相关参数计算(套用公式,进行人工测算) 1).计算平均电压2).计算平均电流 3)管子两端电压三.主电路仿真运行结果截图仿真波形图:(要求分窗口显示:输出电压、输出电流波形及各管子两端电压波形)四.实验回答问题:1.半波整流电路电阻负载时,控制角的移相范围是多少?管子型号选多少?2.电阻性负载时,电压和电流波形的关系怎样?二、单相半波可控整流电路仿真(大电感负载)一.设计要求1.完成单相半波可控整流电路的设计、仿真;2.设计要求:输入:AC220V,50Hz;电阻4欧,控制角为30-90度之间取值,L值极大二.原理分析 1.画出主电路结构(将仿真电路截图粘贴此,将各种参数都设置显示)第一种情况:不接续流管第二种情况:接续流管2.相关参数计算计算平均电压平均电流管子两端电压不接续流管情况接续流管情况三.主电路仿真3.仿真波形图:(截图)----分两种情况输出电压及各管子两端电压波形四.实验回答问题:1.晶闸管什么时候关断,判断条件是什么?2.续流管的作用是什么?大电感负载时负载电流的波形如何?三、三相可控整流电路仿真分析一、回答问题:1、三相半波可控整流电路电阻性负载时:输出电压连续和断续的临界控制角是多少度,波形所对应的参数表达式。
2、三相全控桥可控整流电路的脉冲要求怎样的?输出电压是线电压还是相电压,比较三相半波和全控桥电路电压表达式中系数特征。
二、实验内容1、三相半波整流电路电阻性负载、电感性负载时,控制角为60度时的仿真分析,画出输出电压波形结论:电感性负载时,为什么要接续流二极管?2、三相全控桥整流电路电阻性负载控制角为60度时的仿真分析,画出输出电压波形结论:三相全控桥整流电路为什么要加宽脉冲?四直流斩波电路仿真一、回答问题:1、什么是直流斩波?电路有哪几种类型,分别写出表达式2、PWM概念及波形图二、实验内容 1.降压斩波电路(1)主电路按图设置开关频率1000HZ,占空比0.6,进行仿真;输出电压截图如下:电流波形截图:改变电感量大小,观察电流波形的变化2.升压斩波电路(1)主电路(仿真图截图)设置开关频率5000HZ,占空比0.6,进行仿真;输出电压截图如下:电流波形截图:改变电感量大小,观察电流波形的变化感谢您的阅读,祝您生活愉快。
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《电力电子技术》实验指导书(第1版)主编张伟庄克玉逄海萍青岛科技大学自动化与电子工程学院《电力电子技术》实验指导书目录电力电子及电气传动教学实验台介绍 (3)实验一绝缘栅双极型晶体管(IGBT)特性与驱动电路研究 (11)实验二三相桥式全控整流电路实验 (14)实验三直流斩波电路的性能研究 (17)实验四单相交直交变频电路的性能研究 (20)2电气工程及其自动化实验室实验指导书系列电力电子及电气传动教学实验台介绍一概述1.特点:(1)采用组件式结构,可根据不同内容进行组合,故结构紧凑,使用方便灵活,并且可随着功能的扩展只需增加组件即可,能在一套装置上完成《电力电子学》,《电力拖动自动控制系统》等课程的主要实验。
(2)装置布局合理,外形美观,面板示意图明确,直观,学生可通过面板的示意查寻故障,分析工作原理。
电机采用导轨式安装,更换机组简捷,方便,所采用的电机经过特殊设计,其参数特性能模拟3KW左右的通用实验机组,能给学生正确的感性认识。
除实验控制屏外,还设置有实验用台,内可放置机组,实验组件等,并有可活动的抽屉,内可放置导线,工具等,使实验更方便。
(3)实验线路典型,配合教学内容,满足教学大纲要求。
控制电路全部采用模拟和数字集成芯片,可靠性高,维修,检测方便。
触发电路采用数字集成电路双窄脉冲。
(4)装置具有较完善的过流、过压、RC吸收、熔断器等保护功能,提高了设备的运行可靠性和抗干扰能力。
(5)面板上有多只发光二极管指示每一个脉冲的有无和熔断器的通断。
触发脉冲可外加,也可采用内部的脉冲触发可控硅,并可模拟整流缺相和逆变颠覆等故障现象。
2.技术参数(1)输入电源:~380V 10% 50H Z±1H Z(2)工作条件:环境温度:-5 ~ 400C相对湿度:〈75%海拔:〈1000m(3)装置容量:〈1KV A(4)电机容量:〈200W(5)外形尺寸:长1600mm X宽700mm(长1300mm X宽700mm)二 MCL系统挂箱介绍和使用说明一.MCL-33挂箱:MCL—33由脉冲控制及移相,双脉冲观察孔,一组可控硅,二组可控硅及二极管,RC吸收回路,平波电抗器L组成。
本实验台提供相位差为60O,经过调制的“双窄”脉冲(调制频率大约为3~10KHz),触发脉冲分别由两路功放进行放大,分别由U blr和U blf进行控制。
当U blf接地时,第一3《电力电子技术》实验指导书组脉冲放大电路进行放大。
当U blr接地时,第二组脉冲放大电路进行工作。
脉冲移相由Uct端的输入电压进行控制,当Uct端输入正信号时,脉冲前移,Uct端输入负信号时,脉冲后移,移相范围为100—1600。
偏移电压调节电位器RP调节脉冲的初始相位,不同的实验初始相位要求不一样。
双脉冲观察孔输出相位差为60o的双脉冲,同步电压观察孔,输出相电压为30V左右的同步电压,用双踪示波器分别观察同步电压和双脉冲,可比较双脉冲的相位。
使用注意事项:单双脉冲及同步电压观察孔在面板上俱为小孔,仅能接示波器,不能输入任何信号。
1. 脉冲控制。
面板上部的六档直键开关控制接到可控硅的脉冲,1、2、3、4、5、6分别控制可控硅VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6的触发脉冲,当直键开关按下时,脉冲断开,弹出时脉冲接通。
2. 一桥可控硅由六只5A800V组成。
3. 二桥可控硅由六只5A800V构成,另有六只5A800V二极管。
4. RC吸收回路可消除整流引起的振荡。
当做调速实验时需接在整流桥输出端。
平波电抗器可作为电感性负载电感使用,电感分别为50mH、100mH、200mH、700mH, 在1A范围内基本保持线性。
使用注意事项:外加触发脉冲时,必须切断内部触发脉冲。
二.MCL05挂箱MCL-05挂箱为触发电路专用挂箱,其中有单结晶体管,正弦波,锯齿波同步移相触发电路。
面板左上方装有同步变压器原边组的接线柱,下有“触发选择开关”,可根据需要选择“单结管”,“正弦波”,“锯齿波”等触发电路。
当外加同步电压220V为时,通过触发电路选择直键开关可选择输出至单结管触发电路, 正弦波触发电路,锯齿波触发电路的同步电压分别为60V, 15, 7V 1.单结晶体管触发电路由单结晶体管V3,整流稳压环节,及由V1,V2等组成的等效可变电阻等组成,其原理图如图1-12所示。
4调节RP3的滑动触点可改变V1的基极电压,使V1,V2都工作在放大区,即等效电阻可由RP1来调节,也就是说一个梯形波周期内的第一个脉冲出现时候(控制角)可由RP1《电力电子技术》实验指导书所示。
同步信号由同步变压器副边提供。
晶体管V1左边部分为同步移相环节,在V1的基极上综合了同步信号U T,偏移电压U b及控制电压U ct,RP2可调节U b,调节U ct可改变触发电路的控制角。
脉冲形成放大环节是一集基耦单稳态脉冲电路,V2的集电极耦合到V3的基极,V3的集电极通过C4,RP3耦合到V2的基极。
当同步移相环节送出负脉冲时,使单稳电路翻转,从而输出脉宽可调的触发脉冲。
调节元件均装在面板上,同步变压器副边已在内部接好3.锯齿波同步移相触发电路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,脉冲放大等环节组成,其原理图如图1-14所示。
由VD1,VD2,C1,R1等元件组成同步检测环节,其作用是利用同步电压来控制锯齿6此两脉冲通过功放级送至面板上的主晶闸管和辅助晶闸管,其中前沿脉冲送主晶闸管VT1,后沿脉冲送辅助晶闸管VT2。
72.MOSFET电路:内含高速光耦、比较器、推挽电路、MOSFET功率器件等。
可对高速光耦、推挽驱动电路、MOSFET的开启电压、导通电阻R ON、跨导g m、反向输出特性、转移特性、开关特性进行研究。
3.IGBT电路:采用富士IGBT专用驱动芯片EXB841,线路典型,外扩过流保护电路。
可对EXB841的驱动电路各点波形以及1GBT的开关特性进行研究。
特点:(1)线路典型,注重对基本概念的了解,力求通过实验,使学生对自关断器件的特性有比较深刻的理解。
(2)由于接线比较多,设计时充分考虑到学生实验时可能产生的误操作,保护功能完善,可靠性高。
使用注意事项:(1)面板上有比较多的扭子开关控制电源,需注意扭子开关的通断。
(2)GTR采用较低频率的PWM波形驱动,MOSFET、IGBT采用较高的PWM波形驱动。
8电气工程及其自动化实验室实验指导书系列(3)由于接线头采用防转动叠插头,使用时需注意防转动叠插头导线的导通,以免观察不到波形。
五.MCL-08挂箱MCL-08挂箱由直流变换电路(Buck-Boost电路)和电流控制型脉宽调制开关稳压电源组成。
1.直流转波电路:控制回路采用555波形发生器,由光耦进行隔离经过推挽电路驱动GTR。
555产生波形的占空比可由电位器进行调节,频率约为8K左右。
斩波电路主回路的功率器件采用GTR(10A,800V),输入电压为15V,输出电压为7.5~30V之内可调。
按流过电感L的电流在周期开始时是否从0开始,可分为连续或不连续工作状态两种模式。
实验中,可分别观察两种模式下,电感电流i L、二极管电流i VD、GTR电流i VT等波形。
2.开关电源采用UC3842构成电流控制型脉宽调制开关稳压电源,通过实验使学生对开关电源的工作原理以及UC3842的应用有一定的了解,UC3842脉宽调制器的具体说明可参见第二章的有关内容。
六.MCL—11挂箱:MCL—11挂箱分成两部分:正弦波逆变电源和单相交流调压。
《电力电子技术》实验指导书的第5脚(为锯齿波)比较后,输出经调制(调制频率约为10kHz)的SPWM波形,经过倒相器反相后,得到两路互为反相的PWM驱动信号,分别驱动功率场效应管VT1、VT2,使VT1、VT2交替导通,从而在高频变压器的副边得到一SPWM波形,经过LC 滤波后,得到一50Hz的正弦波,幅度可通过电位器RP进行改变。
2.单相交流调压电路采用自关断器件的单相交流调压电路和采用传统的可控硅组成的调压电路相比,具有功率因数高、电网污染少、波形畸变小等优点。
其原理框图如图1—21。
输入交流电压为220V,经过同步变压器T后,分别形成两路互为倒相的方波,宽度为180°,分别对应正弦波的正半周和负半周,由3525进行调制(调制频率约为2.5kHz)后,经过隔离及驱动电路,分别驱动两路功率场效应管。
工作过程为:当输入交流电处于正半波时,经调解制的方波信号施加于VT2的栅极和源极,VT1的控制电压为0V,交流电经L、R、VT2、VD1构成回路;当输入交流电处于负半周时,方波信号加于VT1、VT2控制电压为0,交流电经过VT1、VD2、R、L构成回路,从而在R上得到一完整的经过调制的单相正弦波交流电,有效值通过调节脉冲的占空比进行改变。
实验一绝缘栅双极型晶体管(IGBT)特性与驱动电路研究一.实验目的:1.熟悉IGBT开关特性的测试方法;2.掌握混合集成驱动电路EXB840的工作原理与调试方法。
二.实验内容1.EXB840性能测试;2.IGBT开关特性测试;3.过流保护性能测试。
三.实验方法1.EXB840性能测试(1)输入输出延时时间测试IGBT部分的“1”与PWM波形发生部分的“1”相连,IGBT部分的“13”与PWM 波形发生部分的“2”相连,再将IGBT部分的“10”与“13”相连,与门输入“2”与“1”相连,用示波器观察输入“1”与“13”及EXB840输出“12”与“13”之间波形,记录开通与关断延时时间。
t on= ,t off=(2)保护输出部分光耦延时时间测试将IGBT部分“10”与“13”的连线断开,并将“6”与“7”相连。
用示波器观察“8”与“13”及“4”与“13”之间波形,记录延时时间。
(3)过流慢速关断时间测试接线同上,用示波器观察“1”与“13”及“12”与“13”之间波形,记录慢速关断时间。
(4)关断时的负栅压测试断开“10”与“13”的相连,其余接线同上,用示波器观察“12”与“17”之间波形,记录关断时的负栅压值。
(5)过流阀值电压测试断开“10”与“13”的连接,断开“2”与“1”的连接,分别连接“2”与“3”,“4”与“5”,“6”与“7”,分别将主回路的“3”与“4”和“10”与“17”相连,即按照以下表格的说明连线。
将主电路的RP左旋到底,用示波器观察“12”与“17”之间波形,将RP逐渐向右旋转,边旋转边监视波形,一旦该波形消失时即停止旋转,测出主回路“3”与“4”之间电压值,该值即为过流保护阀值电压值。
2.开关特性测试(1)电阻负载时开关特性测试将“1”与“13”分别与波形发生器“1”与“2”相连,“4”与“5”,“6”与“7”,‘2“与”3“,“12”与“14”,“10”与“18”,“17”与“16”相连,主回路的“1”用示波器分别观察“14”与“15”及“16”与“15”的波形,记录开通延迟时间。