杭电电力电子实验报告Word文档下载推荐.docx
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三、实验线路及原理
本实验采用了锯齿波移相触发器。
该触发器适用于双向晶闸管或两只反并联晶闸
管电路的交流相位控制,具有控制方式简单的优点。
晶闸管交流调压器的主电路由两
只反向晶闸管组成,见图9-1。
(a)纯电阻负载(b)电阻电感负载
图9-1
四、实验设备及仪器
1.教学实验台主控制屏;
2.NMCL—33B组件;
3.NMCL—D3组件;
4.NMEL—36组件;
5.NMCL—18D组件;
6.双踪示波器(自备);
7.万用表(自备)。
五、注意事项
在电阻电感负载时,当
时,若脉冲宽度不够会使负载电流出现直流分量,
损坏元件。
为此主电路可通过变压器降压供电,这样即可看到电流波形不对称现象,
又不会损坏设备。
六、实验方法
1.单相交流调压器带电阻性负载
将NMCL—33B上的两只晶闸管VT1,VT4反并联而成交流电调压器,将触发器的输出脉冲端G1、K1,G3、K3分别接至主电路相应VT1和VT4的门极和阴极。
接上电阻性负载(可采用两只900Ω电阻并联),并调节电阻负载至最大。
NMCL—18D的给定电位器RP1逆时针调到底,使Uct=0。
调节锯齿波同步移相触发电路偏移电压电位器RP2,使
。
三相调压器逆时针调到底,合上主电源,调节主控制屏输出电压,使Uuv=220V。
用示波器观察负载电压
,晶闸管两端电压UVT=f(t)的波形,调节Uct,观察不同角时各波形的变化,并记录=60°
,90°
,120°
时的波形。
在实验过程中,欲改变阻抗角,只需改变电阻器的数值即可。
2.断开电源,接入电感(L=700mH)。
调节Uct,使
将三相调压器逆时针调到底,合上主电源,调节主控制屏输出电压,使
用双踪示波器同时观察负载电压u和负载电流i的波形。
调节Uct调节电阻R的数值(由大至小),观察在不同
角时波形的变化情况。
记录
,
三种情况下负载两端电压u和流过负载的电流i的波形。
也可使阻抗角为一定值,调节观察波形。
注:
调节电阻R时,需观察负载电流,不可大于0.8A。
七、实验结果
1.电阻负载,R=450Ω。
表9-1电阻负载时的波形
u0、uvt波形
60o
90o
120o
2.阻感负载,L=200mH,
表9-2阻感负载时的波形
负载情况
u0、i0波形
L=200mH
R1
R2
R3
3.阻感负载,R=450Ω,L=200mH,导通角等于多少?
答:
导通脚为
八、实验思考题
1.分析电阻电感负载时,导通角与负载阻抗角相应关系的变化对调压器工作的影响。
电阻电感负载时,大于时,调压器能正常工作。
等于时,调压器没
有调压的作用,电压不变。
小于没有作用,其稳态工作情况和等于
相同。
2.分析实验中出现的问题。
实验过程中,按照实验要求接入电感700mH,但此时出来的波形很奇怪,在
老师建议下我们改成了200mH。
但是由于我们的实验台一开始没有万用表,
在实验老师允许的情况下,我们没有测量电阻的值。
3.电路原理图见第1页图9-1。
实验十一全桥DC/DC变换电路实验
1.掌握可逆直流脉宽调速系统主电路的组成、原理及各主要单元部件的工作原理;
2.熟悉直流PWM专用集成电路SG3525的组成、功能与工作原理;
3.熟悉H型PWM变换器的各种控制方式的原理与特点。
1.PWM控制器SG3525性能测试;
2.H型PWM变换器DC/DC主电路性能测试。
全桥DC/DC变换脉宽调速系统的原理框图如图11-1所示。
图中可逆PWM变换器主电路系采用MOSFET所构成的H型结构形式,UPW为脉宽调制器,DLD为逻辑延时环节,GD为MOS管的栅极驱动电路,FA为瞬时动作的过流保护。
全桥DC/DC变换脉宽调制器控制器UPW采用美国硅通用公司(SiliconGeneral)的第二代产品SG3525,这是一种性能优良,功能全、通用性强的单片集成PWM控制器。
由于它简单、可靠及使用方便灵活,大大简化了脉宽调制器的设计及调试,故获得广泛使用。
图11-1
2.NMCL—10A组件;
3.NMEL—03组件;
4.NMCL—18D组件;
5.双踪示波器(自备)。
五、实验方法及数据
1.UPW模块的SG3525性能测试
(1)用示波器观察UPW模块的“1”端的电压波形。
记录波形的周期53.4s,幅度25.6V。
(2)用示波器观察“2”端的电压波形,调节RP2电位器,使方波的占空比为
50%。
记录波形的周期54.12s,幅度19.6V。
(3)用导线将给定模块“G”的“1”和“UPW”的“3”相连,分别调节正负给定,记录“2”端输出波形的最大占空比和最小占空比。
正给定时50%~100%,负给定时0%~50%
2.控制电路的测试
(1)逻辑延时时间的测试。
在上述实验的基础上,分别将正、负给定均调到零,用示波器观察“DLD”的
“1”和“2”端的输出波形。
记录延时时长750ns。
(2)同一桥臂上下管子驱动信号列区时间测试。
用示波器观察隔离及驱动模块的G2E2及G4E4。
(3)DC/DC波形观察
a.将正、负给定均调到零,交流电压开关合向AC200V,合上主控制屏电源
开关;
b.调节正给定,观察电阻负载上的波形;
c.调节给定值的大小,观察占空比的大小的变化,并记录Ud值
表11-1
正给定(V)
0.745
1.46
2.075
负给定(V)
-2.326
-1.363
-0.671
占空比(%)
20
30
40
50
60
70
80
Ud(V)
87
51
25
-26
-53
-78
(4)接M03直流电机(M03参数:
UN=220V,IN=1.1A,nN=1600r/min,
PN=185W;
他励,励磁电压Uf=220V,励磁电流If
0.080A),转矩=0。
a.将NMCL-18D正、负给定均调到零,按下主控屏总电源开关的“断开”红
色按钮,将PWM模块的“6”、“7”接到M03直流电动机,按下“闭合”绿色
按钮,Uuv=220V;
b.调节正/负给定,记录电动机转速。
表11-2
35
45
55
65
-80.80
-57.35
-28.42
27.63
-55.14
-83.21
正、反转
反
正
n(r/min)
-522
-365
-178
174
356
534
六、实验思考题
1.为了防止上、下桥臂的直通,有人把上、下桥臂驱动信号死区时间调得很大,这样做行不行,为什么?
您认为死区时间长短由哪些参数决定?
不行,死区长会影响输出波形失真,谐波成分增多,降低输出效率。
我认为
死区时间长短与功率管自身的开通、关断时间以及对输出波形要求有关。
2.与采用晶闸管的移相控制直流调速系统相对比,试归纳采用自关断器件的脉宽调速系统的优点。
1)谐波幅值小,且最低次谐波频率高,故可采用小容量滤波元件;
2)功率因数高,经滤波后,功率因数接近为1;
3)对其他用电设备的干扰小。
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