实验一 三相桥式全控整流电路实验
一、实验目的
(1) 加深理解三相桥式全控整流电路的工作原理。 (2) 了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
二、实验所需设备
(1)DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置。其所需挂件如下: ① DJK01 电源控制屏 ② DJK02 晶闸管主电路 ③ DJK02-1三相晶闸管触发电路 ④ DJK06 给定及实验器件 ⑤ DJK10 变压器实验 ⑥ D42三相可调电阻 (2)双踪示波器
三、实验内容
(1) KJ004集成移相触发电路的调试。
(2) 三相桥式全控整流电路带电阻性负载调试。
四、预习要求
(1) 阅读电力电子技术教材中有关三相桥式全控整流电路的有关内容。 (2) 阅读教材中有关有源逆变电路的有关内容,掌握实现有源逆变的基本条件。 (3)学习电力电子技术教材中有关集成触发电路的内容,掌握该触发电路的工作原理。
五、思考题
(1) 如何解决主电路和触发电路的同步问题?主电路三相电源的相序可任意设定吗? (2) 在本实验的整流及逆变时,对α角有什么要求?为什么?
六、实验方法
1. DJK02和DJK02-1上的触发电路调试
(1)打开DJK01总电源开关,操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关,观察输入的三相电网电压是否平衡。
(2)将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。
(3)用10芯的扁平电缆,将DJK02的“三相同步信号输出”端和DJK02-1“三相同步信号输入”端相连,打开DJK02-1电源开关,拨动 “触发脉冲指示”钮子开关,使“窄”的发光管亮。
(4)观察A、B、C三相的锯齿波,并调节A、B、C三相锯齿波斜率调节电位器(在各观测孔左侧),使三相锯齿波斜率尽可能一致。
(5)将DJK06上的“给定”输出Ug直接与DJK02-1上的移相控制电压Uct相接,将给定开关S2拨到接地位置(即Uct=0),调节DJK02-1上的偏移电压电位器,用双踪示波器观察A相同步电压信号和“双脉
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冲观察孔” VT1的输出波形,使α=150°。
(6)适当增加给定Ug的正电压输出,观测DJK02-1上“脉冲观察孔”的波形,此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲。
(7)将DJK02-1面板上的Ulf端接地,用20芯的扁平电缆,将DJK02-1的“正桥触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连,并将DJK02“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”,观察正桥VT1~VT6晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲是否正常。
2.三相桥式全控整流电路调试
触发电路调试正常后,按图1-1三相桥式全控整流电路实验原理图接线。
图1-1 三相桥式全控整流电路实验原理图
(1)R用D42三相可调电阻,将两个900Ω接成并联形式;直流电压、电流表由DJK02获得。 (2)将DJK06上的 “给定”输出调到零(逆时针旋到底),使电阻器放在最大阻值处,按下“启动”按钮,调节给定电位器,增加移相电压,使α角在0°~120°范围内调节,同时,根据需要不断调整负载电阻R,使得负载电流Id保持在0.6A左右(注意Id不得超过0.65A)。用示波器观察并记录α=0°、60°、90°时的整流电压Ud和晶闸管两端电压Uvt的波形,并记录相应的Ud数值于下表中。
α U2 Ud(记录值) Ud/U2 Ud(计算值) O
0? 60? 90? 计算公式:Ud=2.34U2cosα (0~60) Ud=2.34U2[1+cos(a+
?oo
)] (60~120) 32
选做:三相桥式有源逆变电路
图1-2 三相桥式有源逆变电路实验原理图
(1)按图1-2三相桥式有源逆变电路实验原理图接线,电阻的接法与整流的一致。电感Ld在DJK02面板上,选用700mH。
(2)三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上,其中心式变压器用作升压变压器,逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am、Bm、Cm,返回电网的电压从高压端A、B、C输出,变压器接成Y/Y接法。
(3)将DJK06上的 “给定”输出调到零(逆时针旋到底),将电阻器放在最大阻值处,按下“启动”按钮,调节给定电位器,增加移相电压,使β角在30°~90°范围内调节,同时,根据需要不断调整负载电阻R,使得电流Id保持在0.6A左右(注意Id不得超过0.65A)。用示波器观察逆变时的电压Ud和晶闸管两端电压UVT的波形。
七、实验报告
(1)整理、画出实验中所记录的各类波形。 (2)分析实验中出现的各种问题。
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实验二 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) 了解KC05晶闸管移相触发器的原理和应用。
二、实验所需设备
(1)DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置。其所需挂件如下: ① DJK01 电源控制屏 ② DJK02 晶闸管主电路 ③ DJK03 晶闸管触发电路 ④ D42三相可调电阻 (2)双踪示波器
三、实验内容
(1) KC05集成移相触发电路的调试。 (2) 单相交流调压电路带电阻性负载。
四、预习要求
(1) 阅读电力电子技术教材中有关交流调压的内容,掌握交流调压的工作原理。 (2) 了解KCO5晶闸管触发芯片的工作原理及在单相交流调压电路中的应用。
五、思考题:交流调压有哪些控制方式? 有哪些应用场合?
六、实验方法
1. KCO5集成晶闸管移相触发电路调试
KCO5晶闸管集成移相触发器。适用于双向晶闸管或两个反向并联晶闸管电路的交流相位控制,具有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简单、易于集中控制、有失交保护、输出电流大等优点。
(1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V,用两根导线将200V交流电压接到DJK03的“外接220V”端。
(2)按下“启动”按钮,打开DJK03电源开关,用示波器观察“1”~“5”端及脉冲输出的波形。调节电位器RP1,观察锯齿波斜率是否变化,调节RP2,观察输出脉冲的移相范围如何变化,移相能否达到170°,记录上述过程中观察到的各点电压波形。
2. 单相交流调压带电阻性负载
触发电路调试正常后,按图2-1单相交流调压原理图接线。
(1)将DJKO2面板上的反桥元件中两个晶闸管反向并联而构成交流调压器,将触发器的输出脉冲端“G1”、“K1”、“G2”和“K2”分别接至主电路相应晶闸管的门极和阴极。将未用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置,避免误触发。
(2)电阻R用D42三相可调电阻,将两个900Ω接成并联接法, (3)交流电压、电流表由DJK01控制屏上得到。
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(4)用示波器观察负载电压、晶闸管两端电压UvT的波形。调节“单相调压触发电路”上的电位器RP2,观察在不同α角时各点波形的变化,并记录α=0°、60°、90°、120°时的波形。
图 2-1 单相交流调压原理图
七、实验报告
(1)整理、画出实验中所记录的各类波形。 (2)分析实验中出现的各种问题。
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