電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)(改編)(編輯修改稿)
2025-08-10 01:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 —VD1—V1—地。在Us負(fù)半周，VV3導(dǎo)通，電流從+15V—R3—VD2—V3—R5—R21—15V。因此，在正、負(fù)半周期間，V4基本上處于截止?fàn)顟B(tài)，只有在同步電壓|Us|，V1—V3截止，V4從電源+15V經(jīng)RR4取得基極電流才能導(dǎo)通，其波形見(jiàn)圖2—3。電容C1接在V5的基極和集電極之間，組成電容負(fù)反饋的鋸齒波發(fā)生器。在V4導(dǎo)通時(shí)，C1經(jīng)VVD3迅速放電。當(dāng)V4截止時(shí)，電流經(jīng)+15V—R6—C1—R22—RP1—(15V)對(duì)C1充電。在4端形成線形增長(zhǎng)的鋸齒波，鋸齒波的斜率取決于流過(guò)R2RP1的充電電流和電容C1的大小。根據(jù)V4導(dǎo)通的情況可知，在同步電壓、正、負(fù)半周均有相同的鋸齒波產(chǎn)生，并且兩者有固定的相位關(guān)系，見(jiàn)圖2—3。 V6及外接元件組成了移相環(huán)節(jié)。鋸齒波電壓Uc5（即4端電壓）、偏移電壓Ub、移相控制電壓Uc分別經(jīng)R2R2R26在基極上疊加。當(dāng)Ube+，V6導(dǎo)通。設(shè)UcUb為定值，改變Uc，則改變了V6導(dǎo)通的時(shí)刻，從而調(diào)節(jié)了脈沖的相位。 V7等組成了脈沖形成環(huán)節(jié)。平時(shí)V7經(jīng)電阻R25獲得基極電流而導(dǎo)通，電容C2由電源+15V經(jīng)電阻RVDV7基射結(jié)充電。當(dāng)V6由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通時(shí)，C2所充電壓通過(guò)V6成為V7基極反向偏壓，使V7截止。此后C2經(jīng)+15V—R25—V6—地放電并反向充電，當(dāng)其充電電壓Uc2（即12端）≥,在V7集電極就得到固定寬度的移相脈沖,其寬度取決于充電時(shí)間常數(shù)R25C2的大小。 VV12為脈沖分選環(huán)節(jié)。在同步電壓一個(gè)周期內(nèi)，V7集電極輸出兩個(gè)脈沖，這兩個(gè)脈沖的相位差為180176。脈沖分選是通過(guò)同步電壓的正負(fù)半周進(jìn)行的。例如在Us正半周V1導(dǎo)通，圖2—2中的A點(diǎn)呈低電位，B點(diǎn)應(yīng)為高電位，V8截止，V12導(dǎo)通。V12把來(lái)自V7的正脈沖嵌位在零電位。同時(shí)，V7正脈沖又通過(guò)二極管VD7，經(jīng)V9—V11放大由1端輸出脈沖。在同步電壓負(fù)半周，情況則相反，V8導(dǎo)通，V12截止。V7正脈沖V13—V15放大由15端輸出負(fù)相脈沖。KC04中穩(wěn)壓管V17—V20可提高VVV1V13的門(mén)限電壓，從而提高了電路的抗干擾能力。二極管VDVDVD6—VD8為隔離二極管。圖2—4是采用KC04元件組裝的六脈沖觸發(fā)電路。二極管VD1—VD2組成六個(gè)或門(mén)形成六個(gè)脈沖，并由三極管V1—V6進(jìn)行脈沖功率放大。由于VV12的脈沖分選作用，使得同步電壓在一周內(nèi)有兩個(gè)相位上相差180176。的脈沖產(chǎn)生，這樣，要獲得三相全控橋式整流電路脈沖，只需要三個(gè)與主電路同相的同步電壓就行了。因此按2—1主變壓器接成D，yn11及同步變壓器也接成D，yn11情況下，集成觸發(fā)電路的同步電壓Usa、Usb、Usc分別與同步變壓器30V的UsU、UsV、UsW相接。圖2—4中RP1—RP3為鋸齒波斜率電位器，RP4—RP6為同步相位電位器，調(diào)節(jié)這些電位器就能得到理想的三相平衡度。實(shí)驗(yàn)三 單相交流調(diào)壓電路的研究一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?． 通過(guò)觀察電阻性和電感性負(fù)載的輸出電壓、電流波形，加深對(duì)雙向晶閘管交流調(diào)壓工作原理的理解。2． 明確交流調(diào)壓感性負(fù)載時(shí)其移相應(yīng)在180176?！荭痢荭辗秶鷥?nèi)。3． 熟悉KC05晶閘管移相觸發(fā)器的原理及應(yīng)用。二、實(shí)驗(yàn)電路見(jiàn)圖3—1。三、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 BZT—Ⅲ B型變流、交直流調(diào)速實(shí)驗(yàn)裝置 1臺(tái)雙蹤示波器 １臺(tái)電阻器（燈板） １臺(tái)電抗器 １臺(tái)萬(wàn)用表 １塊交直流電壓表 １塊四、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1． 按圖3—1把線接好，分別起動(dòng)總電源“開(kāi)”和三相電源“開(kāi)”按紐，接通30V同步電壓和直流電源（此時(shí)通往主電路的連線可先斷開(kāi)），用示波器觀察KC05移相觸發(fā)電路工作是否正常，并將A—E點(diǎn)波形記錄與下表中。 uA uB uC uD uE ug觸發(fā)電路工作正常后，先把電源斷開(kāi)，接上通往主電路的連線，然后閉合電源,用示波器觀察不同α角時(shí)輸出電壓u和雙向晶閘管兩端的電壓uT波形,可取α=0176。,30176。,60176。,90176。,120176。,150176。各特殊角進(jìn)行觀察分析。 α 0176。 30176。 60176。 90176。 120176。 150176。 u按停止按鈕。主電路換接上電阻電感負(fù)載，接通主電路電源，用示波器觀察在不同控制角α和不同阻抗角φ情況下負(fù)載電壓和負(fù)載電流的波形。R可在兩塊燈板范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，以估算確定φ值。分別觀察并記錄阻抗角φ=30176。（約為3只100W燈并聯(lián)）時(shí)的αφ,α=φ，αφ三種情況下負(fù)載電壓和負(fù)載電流的波形。 類 別 αφ α=φ αφ u波 形 i波 形五、 實(shí)驗(yàn)說(shuō)明及應(yīng)注意的問(wèn)題在做電阻電感負(fù)載實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)αφ時(shí)，若脈沖寬度不夠，會(huì)出現(xiàn)負(fù)載電流只有正半周的情況，這將出現(xiàn)較大直流分量，燒毀元件。為防止設(shè)備損壞，主電路可通過(guò)整流變壓器用低電壓供電，這樣既能看到電流波形不對(duì)稱，又不損壞設(shè)備。六、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 1．整理實(shí)驗(yàn)中記錄的波形。 2．作出電阻負(fù)載時(shí)U=f(α)曲線（U為負(fù)載R上的電壓有效值）。附錄三 KC05晶閘管移相觸發(fā)器工作原理KCO5集成觸發(fā)器適用于雙向晶閘管或兩只反向并聯(lián)晶閘管電路的交流相位控制，具有鋸齒波線形好，移相范圍寬，控制方式簡(jiǎn)單，易于集中控制，有失交保護(hù)，輸出電流大等優(yōu)點(diǎn)，是交流調(diào)壓的理想電路。下面簡(jiǎn)述其工作原理: 圖3—2是晶閘管移相觸發(fā)器內(nèi)部電路原理圖。VV2組成同步檢測(cè)電路，當(dāng)同步電壓過(guò)零時(shí)VV2截止，從而使VVV5導(dǎo)通，V4導(dǎo)通，使V11基極被短接，V11截止，V5對(duì)外界電容C1充電到8V左右。同步電壓過(guò)零結(jié)束時(shí)，VV2導(dǎo)通，VVV5恢復(fù)截止，C1電容經(jīng)V6恒流放電，形成線形下降的鋸齒波。鋸齒波的斜率由5端的外接鋸齒波斜率電位器Rp1調(diào)節(jié)。鋸齒波送至V8與6端引入V9的移相控制電壓Uc比較放大，當(dāng)UcUb時(shí)，VV11導(dǎo)通，V12截止，V1V14導(dǎo)通，輸出脈沖。V4是失交保護(hù)輸出，保證了移相電壓與鋸齒波失交時(shí)晶閘管仍保持全導(dǎo)通。各點(diǎn)波形見(jiàn)圖3—3。對(duì)于不同的同步電壓，KC05電路同步限流電阻R1的選擇可按如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算（數(shù)值方程，同步電壓的單位為V，數(shù)3的單位為mA）。 R1=為提高觸發(fā)的靈敏度，雙向晶閘管采用Ⅰ、Ⅲ觸發(fā)方式。
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