电力电子技术实验.doc

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1、电力电子技术实验实验指导书上海交通大学电气工程实验中心2014年2月目录实验一单相桥式全控整流电路实验2实验二三相桥式全控整流及有源逆变电路实验7实验三直流斩波电路（Buck—Boost变换器）实验11实验四绝缘栅双极型晶体管(IGBT)特性与驱动电路实验14实验五移相控制全桥零电压开关PWM变换器实验19实验六单端正、反激式开关电源实验23实验七直流斩波电路的性能实验25实验一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、电阻—电感性负

2、载时的工作。3．熟悉MCL—05锯齿波触发电路的工作。二．实验线路及原理参见图1-1。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．MCL系列教学实验台主控制屏。2．MCL—01组件。3．MCL—02组件。4．MCL—05组件。5．MEL—03三相可调电阻器。6．MEL—02三相芯式变压器。7．双踪示波器8．万用表五．注意事项1．本实验中触发可控硅的脉冲来自MCL-05挂箱，故MCL-01的内部脉冲需断X1插座相连的扁平带需拆除，以

3、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。4．MCL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到MCL-01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30°～180°），可尝试改变同步电压极性。5．逆变变压器采用MEL-02三相芯式变压器，原边为

4、220V，中压绕组为110V，低压绕组不用。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MCL—05面板左上角的同步电压输入接MCL—01的U、V输出端，“触发电路选择”拨向“锯齿波”。2．断开MEL-02和MCL-02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。MCL-01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a=150°。断开主电源，连接MEL-02和MCL-02。

5、3．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。按图1-1接线，将电感L短接、RP调至最大(450W)。合上主电路电源，调节Uct，求取在不同a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a时的Ud和交流输入电压U2值。Ud理论值Ud=0.9U2(1+cosa)/2U2为变压器副边输出电压a30°60°90°U2Ud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。将电感L短接线

6、断开、RP调至最大(450W)。调节Uct，求取在不同a角（30°、60°、90°）时整流电路的输出电压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a时的Ud、U2值。a30°60°90°U2Ud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，Uct从零起调。改变电感值（L=100mH），观察a=90°，Ud=f（t）、id=f（t）的波形，并加以分析。注意，增加Uct使a前移时，若电流太大，可增加与L相串联的电阻加以限

7、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a=30°,60°，90°时的Ud、UVT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a=30°,60°，90°时的Ud、id、UVT波形，并加以分析。3．作出实验整流电路的移相特性Ud=f（a），输入—输出特性Ud/U2=f（a）曲线。4．实验心得体会。附录：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

8、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波产生的时刻和宽度。由VST1,V1,R3等元件组成的恒流源电路及V2,V3,C2等组成锯齿波形成环节。控制电压Uct,偏移电压Ub及锯齿波电压在V4基极综合叠加，从而构成移相控制环节。V5,V6构成脉冲形成放大环节，脉冲变压器输出触发脉冲。元件RP装在面板上，同步变压器副边已在内部接好。实验二三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一．实