接线端进行过渡性连接。
(6)实验时,应按实验指导书所提出的要求及步骤,逐项进行实验和操作;系统启动前,应使负载电阻值最大,给定电位器处于零位;测试记录点的分布应均匀;如需改接实验线路时,必须断开主电源方可进行;实验中应观察实验现象是否正常,所得数据是否合理,实验结果是否与理论相一致。
(7)完成实验全部内容后,应请指导教师检查实验数据、记录的波形。经指导教师认可后方可拆除接线,整理好连线、仪器、工具,使之物归原位。 实验的最后阶段是实验总结,即对实验数据进行整理、绘制波形和图表、分析实验现象、撰写实验报告。每位实验参与者都要独立完成一份实验报告,实验报告的编写应持严肃认真、实事求是的科学态度。如实验结果与理论有较大出入时,不得随意修改实验数据和结果,不得用凑数据的方法来向理论靠拢,而是用理论知识来分析实验数据和结果,解释实验现象,找出引起较大误差的原因。
实验报告的一般格式如下:
(1)实验名称、专业、班级、实验学生姓名、同组者姓名和实验时间。 (2)实验目的、实验线路、实验内容。
(3)实验设备、仪器、仪表的型号、规格、铭牌数据及实验装置编号。 (4)实验数据的整理、列表、计算,并列出计算所用的计算公式。 (5)画出与实验数据相对应的特性曲线及记录的波形。
(6)用理论知识对实验结果进行分析总结,得出明确的结论。
(7)对实验中出现的某些现象、遇到的问题进行分析、讨论,写出心得体会,并对实验提出自己的建议和改进措施。
(8)实验报告应写在一定规格的报告纸上,保持整洁。
(9)每次实验每人独立完成一份报告,按时送交指导教师批阅。
0.3 实验安全操作规程
为了顺利完成电力电子技术实验,确保实验时人身安全与设备可靠运行要严格遵守如下安全操作规程:
(1)在实验过程时,绝对不允许双手同时接到”三相主电路输出”的两个输出端,将人体作为负载使用。
(2)提高安全用电常识,任何接线和拆线都必须在切断主电源后方可进行。
(3)独立完成接线或改接线路后,应仔细再次核对线路是否正确,并使组内其他同学引起注意后方可接通主电源。
(4)如果在实验过程中发生告警情况,应仔细检查实验线路以及电位器的调节参数,确定无误后方能重新进行实验。
(5)在实验中应注意所接仪表的最大量程,选择合适的负载完成实验,以免损坏仪表、电源或负载。
(6)电源控制屏以及各挂件上所用保险丝规格和型号不得私自改变,否则可能会引起不可预料的后果。
(7)控制屏起动前负载电阻必须放在最大阻值,给定电位器必须退回至零位后,才允许合闸起动,启动后必须缓慢增加给定,以免元器件和设备过载损坏。
0.4 常用实验仪器设备
电力电子技术实验常用的仪器设备主要有万用表和示波器,万用表可以用来测量交直流电压、电流和电阻值等,还经常用来检验是否有电和判断线路通断。示波器用来观察波形,需要使用探头来连接测量对象。
无论使用万用表还是示波器,都需要确保测量对象与仪器设备的设置是一致的,并且不能超过仪器的最大量程。
1 晶闸管触发电路实验 1.1 单结晶体管触发电路实验
一、实验目的
(1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2)掌握单结晶体管触发电路的基本调试步骤。 二、实验所需挂件及附件 序号 1 2 3 型 号 PE-01 电源控制屏 PE-12 晶闸管触发电路(一) 双通道示波器 备 注 该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 该挂件包含“单结晶体管触发电路”等模块。
PE-12面板
三、实验线路及原理
单结晶体管触发电路利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和RC 充放电特性,可组成频率可调的自激振荡电路,如图1.1所示。
图1.1 单结晶体管触发电路原理图
图中V6 为单结晶体管,其常用型号有BT33和BT35两种,由等效电阻V5和C1组成RC 充电回路,由C1-V6-脉冲变压器原边组成电容放电回路,调节RP1电位器即可改变C1充电回路中的等效电阻,即改变电路的充电时间。 工作原理简述如下:
由同步变压器副边输出60V的交流同步电压,经VD1半波整流,再由稳压管V1、V2进行削波,从而得到梯形波电压,其过零点与电源电压的过零点同步,梯形波通过R7 及等效可变电阻V5向电容C1充电,当充电电压达到单结晶体管的峰值电压UP时,V6导通,电容通过脉冲变压器原边迅速放电,同时脉冲变压器副边输出触发脉冲;同时由于放电时间常数很小,C1两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压Uv,使得V6重新关断,C1再次被充电,周而复始,就会在电容C1两端呈现锯齿波形,在每次V6导通的时刻,均在脉冲变压器副边输出触发脉冲;在一个梯形波周期内,V6可能导通、关断多次,但对晶闸管而言只有第一个输出脉冲起作用。电容C1的充电时间常数由等效电阻等决定,调节RP1电位器改变C1的充电时间,控制第一个有效触发脉冲的出现时刻,从而实现移相控制;单结晶体管触发电路的各点典型波形如图1.2 所示。
电位器RP1 已装在面板上,同步信号已在内部接好无需外接,所有的测试信号均在面板上引出。
图1.2 单结晶体管触发电路各点典型波形(α=90°)
四、实验内容
(1)单结晶体管触发电路的调试。
(2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。 五、预习要求
阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容,理解弄清单结晶体管触发电路的工作原理。 六、思考题
(1)单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1的数值有什么关系? (2)单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180°? 七、实验方法
(1)单结晶体管触发电路的波形观测
用两根导线将PE-01电源控制屏的“三相主电路”A、B、C输出任意两相与PE-12的“外接220V”端连接;按下控制屏上的“启动”按钮,听到控制屏内有交流接触器瞬间吸合,此时“三相主电路输出”应输出线电压为220V的交流电源;打开PE-12电源开关,船形开