电力电子技术实验实验一 锯齿波同步移相触发电路及单相半波可控整流一实验目的1加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。2掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。3对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时工作情况作全面分析。4了解续流二极管的作用。二实验内容 1锯齿波同步触发电路的调试。2锯齿波同步触发电路各点波形观察，分析。3单相半波整流电路带电阻性负载时特性的测定。4单相半波整流电路带电阻电感性负载时，续流二极管作用的观察。三实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成，同步移相等环节组成，其工作原理可参见“电力电子技术”有关教材。四实验设备及仪器1教学实验台主控制屏2NMCL33组件3NMCL36组件4NMEL03组件5NMCL31A组件6双踪示波器（自备）7万用表（自备）五实验方法 1将NMCL-36面板上左上角的同步电压输入接MEL002T的U、V端。2三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源开关，调节主控制屏输出电压Uuv=220v，用示波器观察各观察孔的电压波形，示波器的地线接于“7”端。同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。观察“3”“5”孔波形及输出电压UG1K1的波形，调整电位器RP1，使“3”的锯齿波刚出现平顶，记下各波形的幅值与宽度，比较“3”孔电压U3与U5的对应关系。3调节脉冲移相范围将NMCL31A的“G”输出电压调至0V，即将控制电压Uct调至零，用示波器观察U2电压（即“2”孔）及U5的波形，调节偏移电压Ub（即调RP），使a=180O。调节NMCL31A的给定电位器RP1，增加Uct，观察脉冲的移动情况，要求Uct=0时，a=180O，Uct=Umax时，a=30O，以满足移相范围a=30O180O的要求。4调节Uct，使a=60O，观察并记录U1U5及输出脉冲电压UG1K1，UG2K2的波形，并标出其幅值与宽度。用导线连接“K1”和“K3”端，用双踪示波器观察UG1K1和UG3K3的波形，调节电位器RP3，使UG1K1和UG3K3间隔1800。5单相半波可控整流电路供电给电阻性负载按图1-1接线，并短接平波电抗器L。调节电阻负载RD（可选择900电阻并联，最大电流为0.8A）至最大。（a）NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源，调节主控制屏输出Uuv=220V。调节NMCL-31A的给定电位器RP1，使=90，测取此时整流电路的输出电压Ud=f（t），输出电流id=f（t）以及晶闸管端电压UVT=f（t）波形，并测定交流输入电压U2、整流输出电压Ud，验证。（b）采用类似方法，分别测取=60，=30时的Ud、id、Uvt波形。6单相半波可控整流电路供电给电阻电感性负载，无续流二极管串入平波电抗器，在不同阻抗角（改变Rd数值）情况下，观察并记录a=30O、60O、90O、120O 时的Ud、id及Uvt的波形。注意调节Rd时，需要监视负载电流，防止电流超过Rd允许的最大电流及晶闸管允许的额定电流。7单相半波可控整流电路带电阻电感性负载，有续流二极管。接入续流二极管，重复“6”的实验步骤。七实验内容1画出触发电路在=90时的各点波形。2画出电阻性负载，=90时，Ud=f（t），Uvt=f（t），id=f（t）波形。3分别画出电阻、电感性负载，当电阻较大和较小时，Ud=f（t）、UVT=f（t），id=f（t）的波形（=90）。4画出电阻性负载时Ud/U2=f（a）曲线，并与进行比较。5分析续流二极管的作用。八思考1本实验中能否用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路的波形？为什么？2为何要观察触发电路第一个输出脉冲的位置？3本实验电路中如何考虑触发电路与整流电路的同步问题？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NMCL36组件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2NMCL33组件3NMCL36组件4NMEL03组件5NMCL31A组件6双踪示波器（自备）7万用表（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Uct=0时，接通主电源。然后逐渐增大Uct，使整流电路投入工作。（3）断开整流电路时，应先把Uct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。4NMCL33的内部脉冲需断开。六实验方法1将NMCL36面板左上角的同步电压输入接MEL-002T的U、V输出端。三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源开关，调节主控制屏输出电压Uuv=220v。观察NMCL36锯齿波触发电路中各点波形是否正确，确定其输出脉冲可调的移相范围。并调节偏移电阻RP2，使Uct=0时，=150。2单相桥式晶闸管半控整流电路供电给电阻性负载按图1-2接线，并短接平波电抗器L。调节电阻负载RD（可选择900电阻并联，最大电流为0.8A）至最大。（a）NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源，调节主控制屏输出Uuv=220V。调节NMCL-31A的给定电位器RP1，使=90，测取此时整流电路的输出电压Ud=f（t），输出电流id=f（t）以及晶闸管端电压UVT=f（t）波形，并测定交流输入电压U2、整流输出电压Ud，验证。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。（b）采用类似方法，分别测取=60，=30时的Ud、id、Uvt波形。3单相桥式半控整流电路供电给电阻电感性负载（a）接上续流二极管，接上平波电抗器。NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。三相调压器逆时针调到底，合上主电源，调节主控制屏输出使Uuv=220V。（b）调节Uct，使=90，测取输出电压Ud=f（t），整流电路输出电流id=f（t）以及续流二极管电流iVD=f（t）波形，并分析三者的关系。调节电阻RD，观察id波形如何变化，注意防止过流。（c）调节Uct，使分别等于60、90时，测取Ud，iL，id，iVD波形。（d）断开续流二极管，观察Ud=f（t），id=f（t）。突然切断触发电路，观察失控现象并记录Ud波形。若不发生失控现象，可调节电阻Rd。七实验报告1绘出单相桥式半控整流电路供电给电阻负载，电阻电感性负载情况下，当=90时的Ud、id、UVT、iVD等波形图并加以分析。2作出实验整流电路的输入输出特性Ud=f（Uct），触发电路特性Uct=f（）及Ud/U2=f（）曲线。 3分析续流二极管作用及电感量大小对负载电流的影响。八思考1在可控整流电路中，续流二极管VD起什么作用？在什么情况下需要接入？2能否用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路的波形？实验三 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、电阻电感性负载及反电势负载时的工作。3熟悉NMCL36组件。二实验线路及原理参见图1-3。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教学实验台主控制屏2NMCL33组件3NMCL36组件4NMEL03组件5NMCL35组件6NMCL31A组件7双踪示波器（自备）8万用表（自备）五注意事项1本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL36组件，故NMCL-33的内部脉冲需断，以免造成误触发。2电阻RD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。4NMCL36面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33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30180），可尝试改变同步电压极性。5逆变变压器采用NMCL-35变压器，原边为220V，副边为110V。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NMCL36面板左上角的同步电压输入接MEL002T的U、V输出端。2断开NMEL-35和NMCL-33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。NMCL-31A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=90。断开主电源，连接NMCL-35和NMCL-33。3单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。接上电阻负载（可采用两只900电阻并联），并调节电阻负载至最大，短接平波电抗器。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Uct、Ud和交流输入电压U2值。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。断开平波电抗器短接线，求取在不同控制电压Uct时的输出电压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Uct时的Ud、U2值。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=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=90时的Ud、id、UVT波形，并加以分析。3作出实验整流电路的输入输出特性Ud=f（Uct），触发电路特性Uct=f（a）及Ud/U2=f（a）。4实验心得体会。实验四 单相桥式有源