附录 电力电子实验所用设备和仪器
附录A 电力电子教学实验台面板介绍和使用说明
电力电子教学实验台在设计时充分考虑学生的特点，强调学生的动手能力，加深对理论的理解，同时考虑到教师的需要，为教师进行科研开发创造条件。本实验台对器件参数、特性、各种驱动电路、不同的串并联缓冲电路进行研究，还对由各种器件组成的典型线路以及交直流调速系统进行研究。可进行三相桥式全控整流及有源逆变、三相交流调压、双闭环三相异步电机串级调速实验，力争通过实验，使学生能在对电力电子器件的应用有深刻了解的基础上，逐步提高，学以致用，最终达到能独立设计电路。本实验台紧密结合教材，线路典型，面板美观，学生动手方便，保护功能完善，可靠性高等优点。
华why纬MCL-31低压控制电路及仪表电力电子及电气传动教学实验台MCL-33触发电路及晶闸管主回路浙江大学求是公司MEL-03三相可调电阻器MCL-07电力电子器件的特性及驱动电路MEL-12MEL-11变频器电容器MCL-32电原控制屏MCL-35三相变压器MCL-36锯齿波触发电路 图A－1
电力电子教学实验台示意图
一、MCL—31面板
MCL—31由G(给定)，零速封锁器(DZS)，速度变换器(FBS)，转速调节器(ASR)，电流调节器(ACR)，仪表组成。主要用于调速实验，可进行交流调速或直流调速的双闭环控制，也可用于调压或斩波控制。
1．G(给定)： 原理图如图A－2。
它的作用是得到连续调节的给定信号和下列几个阶跃的给定信号： (1)0V突跳到正电压，正电压突跳到0V； (2)0V突跳到负电压，负电压突跳到0V； (3)正电压突跳到负电压，负电压突跳到正电压。
+15VR1S1RP1R2RP2S2-15V
图A－2给定原理图
正负电压可分别由RP1、RP2两个多圈电位器调节大小(调节范围为0－?13V左右)。数值由面板右边的数显窗读出。
只要依次扳动S1、S2的不同位置即能达到上述要求。
(1)若S1放在“正给定”位，扳动S2由“零”位到“给定”位即能获得0V突跳到正电压的信号，再由“给定”位扳到“零”位能获得正电压到0V的突跳；
(2)若S1放在“负给定”位，扳动S2，能得到0V到负电压及负电压到0V的突跳； (3)S2放在“给定”位，扳动S1，能得到正电压到负电压及负电压到正电压的突跳。 使用注意事项：给定输出有电压时，不能长时间短路，特别是输出电压较
高时，否则容易烧坏限流电阻。
2．FBS(速度变换器):
速度变换器FBS用于转速反馈的调速系统中，将直流测速发电机的输出电压变换成适用于控制单元并与转速成正比的直流电压，作为速度反馈。
其原理图如图A－3所示。
使用时，将测速发电机的输出端接至速度变换器的输入端1和2。
(1)一路经电位器RP2至转速表，转速表(0—?2000n/s)己装在电机导轨上。
(2)另一路经电阻R1及电位器RPl，由电位器RPl中心抽头输出，作为转速反馈信号，反馈强度由电位器RPl的中心抽头进行调节，由
1电位器RPl输出的信号，同时作为零速封锁反映转速的电平信号。输出端为3和4。
元件RPl装在面板上。 3．ASR(速度调节器):
速度调节器ASR的功能是对给定和反馈两个
R1C13RP2n 2RP14输入量进行加法，减法，比例，积分和微分等运算， 图A－3 速度变换器原理图 使其输出按某一规律变化。它由运算放大器，输入与反馈网络及二极管限幅环节组成。其原理图如图A－4所示。
转速调节器ASR也可当作电压调节器AVR来使用。
速度调节器采用电路运算放大器，它具有两个输入端，同相输入端和倒相输入端，其输出电压与两个输入端电压之差成正比。电路运算放大器具有开环放大倍数大，零点漂移小，线性度好，输入电流极小，输出阻抗小等优点，可以构成理想的调节器。图A-4中，由二极管VD4，VD5和电位器RP2，RP3组成正负限幅可调的限幅电路。由C2，R9组成反馈微分校正网络，有助于抑制振荡，减少超调，R15，C1组成速度环串联校正网络。场效应管V5为零速封锁电路，当4端为0V时VD5导通，将调节器反馈网络短接而封锁，4端为-13V时，VD5夹断，调节器投入工作。RPl为放大系数调节电位器。
元件RPl，RP2，RP3均安装在面板上。电容C1两端在面板上装有接线柱,电容C2两端也装有接线柱，可根据需要外接电容。
C2UfnR5R9R10C6R15R16C1RP1V5VD3+15VRP2VD4UsrR6R11C72-3+4156R217VD5RP3-15V
R14 图A－4 速度调节器原理图 4．ACR(电流调节器)：
电流调节器适用于可控制传动系统中，对其输入信号(给定量和反馈量)时进行加法、减法、比例、积分、微分、延时等运算，或者同时兼做上述几种运算。以使其输出量按某种预定规律变化。它是由下述几部分组成：运算放大器、两极管限幅、互补输出的电流放大级、输入阻抗网络、反馈阻抗网络等。
电流调节器与速度调节器相比，增加了4个输入端，其中2端接过流推β（有源逆变）信号，来自电流变换器的过流信号Uβ，当该点电位高于某值时，VST1击穿，正信号输入，ACR输出负电压使触发电路脉冲后移。Uz、UF端接逻辑控制器的相应输出端，当这二端为高电平时，三极管V1、V2导通，将Ugt和Ugi信号对地短接，用于逻辑无环流可逆系统。
晶体管V3和V4构成互补输出的电流放大级，当V3、V4基极电位为正时，V4管(PNP型晶体管)截止，V3管和负载构成射极跟随器。如V3、V4基极电位为负时，V3管(NPN型晶体管)截止，V4管和负载构成射极跟随器。接在运算放大器输入端前面的阻抗为输入阻抗网络。改变输入和反馈阻抗网络参数，就能得到各种运算特性。
元件RPl、RP2、RP3装在面板上，C1、C2的数值可根据需要，由外接电容来改变。
C2R5C6R9R10R15R16C1RP1+15VV5VST1R6C7R7VST2R3V1R8VST3R4V2R13C9R12C8R11VD3+15VRP2R18V32-3+4156R217V4R14-15VRP3R19-15V 图A－５ 电流调节器原理图
5．零速封锁器(DZS)：
零速封锁器的作用是当调速系统处于静止状态，即速度给定电压为零，同时转速也确为零时，封锁调节系统中的所有调节器，以避免静止时各放大器零漂引起可控硅整流电路有输出，使电机爬行的不正常现象。原理电路如图A－6所示。
R7R11R151封锁解除+15VVD1S3VD2R3R4R16R12+15V2R8R19A1:ALF35323-+-15V131211894011D:C10VD11124011D:A3VD12VST4VT131R25R234011D:D8R27+15VR28R29R20VD9电 路 与 上 相 同图A－６ 零速封锁器