南昌大學(xué)電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(打印上交)-資料下載頁(yè)
2025-07-25 17:58本頁(yè)面
【正文】 “10”、“11” 端，分別串聯(lián)MEL03電阻箱（兩組分別并聯(lián)，然后串聯(lián)在一起順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)至阻值最大約900Ω）和直流安培表（將量程切換到2A擋）。檢查接線正確后，接通主電路和控制電路的電源。改變脈沖占空比D，每改變一次，分別：觀察PWM信號(hào)的波形，MOSFET的柵源電壓波形，輸出電壓、u0波形，輸出電流i0的波形，記錄PWM信號(hào)占空比D，ui、u0的平均值Ui和U0。（5）改變負(fù)載R的值（注意：負(fù)載電流不能超過(guò)1A），重復(fù)上述內(nèi)容4。（6）實(shí)驗(yàn)完成后，斷開(kāi)主電路電源，拆除所有導(dǎo)線。五．注意事項(xiàng)：（1）“主電路電源2”的實(shí)驗(yàn)輸出電壓為15V，輸出電流為1A，當(dāng)改變負(fù)載電路時(shí)，注意R值不可過(guò)小，否則電流太大，有可能燒毀電源內(nèi)部的熔斷絲。（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中先加控制信號(hào)，后加“主電路電源2”。（3）做升壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，注意“PWM波形發(fā)生器”的“S1”一定要打在“直流斬波”，如果打在“半橋電源”極易燒毀“主電路電源2” 內(nèi)部的熔斷絲。六．實(shí)驗(yàn)報(bào)告1． 分析PWM波形發(fā)生的原理答：PWM控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。即通過(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來(lái)等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）。在采樣控制理論中有一條重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同，沖量即窄脈沖的面積。效果基本相同是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。上述原理稱(chēng)為面積等效原理以正弦PWM控制為例。把正弦半波分成N等份，就可把其看成是N個(gè)彼此相連的脈沖列所組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于π/N，但幅值不等且脈沖頂部不是水平直線而是曲線，各脈沖幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖列利用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替，使矩形脈沖的中點(diǎn)和相應(yīng)正弦波部分的中點(diǎn)重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)的正弦波部分面積（沖量）相等，就得到PWM波形。各PWM脈沖的幅值相等而寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)面積等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。對(duì)于正弦波的負(fù)半周，也可以用同樣的方法得到PWM波形?？梢?jiàn)，所得到的PWM波形和期望得到的正弦波等效。 試驗(yàn)完之后使我對(duì)直流斬波電路和PWM技術(shù)有了更加深入的了解。體會(huì)到PWM即脈沖寬度調(diào)制技術(shù)，是通過(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來(lái)等效地獲得所需要波形(含形狀和幅值)的技術(shù)。鋸齒波：不同占空比的脈沖波形：不同負(fù)載升壓斬波電路：不同負(fù)載R降壓斬波電路：實(shí)驗(yàn)七 三相半波可控整流電路的研究一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馊喟氩煽卣麟娐返墓ぷ髟?，研究可控整流電路在電阻?fù)載和電阻—電感性負(fù)載時(shí)的工作。二．實(shí)驗(yàn)線路及原理三相半波可控整流電路用三只晶閘管，與單相電路比較，輸出電壓脈動(dòng)小，輸出功率大，三相負(fù)載平衡。不足之處是晶閘管電流即變壓器的二次電流在一個(gè)周期內(nèi)只有1/3時(shí)間有電流流過(guò)，變壓器利用率低。實(shí)驗(yàn)線路見(jiàn)圖49。三．實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．研究三相半波可控整流電路供電給電阻性負(fù)載時(shí)的工作。2．研究三相半波可控整流電路供電給電阻—電感性負(fù)載時(shí)的工作。四．實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀表1．MCL系列教學(xué)實(shí)驗(yàn)臺(tái)主控制屏。2．MCL—18組件（適合MCL—Ⅱ)或MCL—31組件（適合MCL—Ⅲ）。3．MCL—33組件或MCL—53組件（適合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．MEL—03組件（900Ω，）或自配滑線變阻器.5．雙蹤示波器。6．萬(wàn)用電表。五．注意事項(xiàng)1．整流電路與三相電源連接時(shí)，一定要注意相序。2．整流電路的負(fù)載電阻不宜過(guò)小，同時(shí)負(fù)載電阻不宜過(guò)大，避免晶閘管時(shí)斷時(shí)續(xù)。3．正確使用示波器，避免示波器的兩根地線接在非等電位的端點(diǎn)上，造成短路事故。六．實(shí)驗(yàn)方法1．按圖接線，未上主電源之前，檢查晶閘管的脈沖是否正常。（1）打開(kāi)MCL—18電源開(kāi)關(guān)，給定電壓有電壓顯示。（2）用示波器觀察MCL33（或MCL53，以下同）的雙脈沖觀察孔，應(yīng)有間隔均勻，幅度相同的雙脈沖（3）檢查相序，用示波器觀察“1”，“2”單脈沖觀察孔，“1” 脈沖超前“2” 脈沖600，則相序正確，否則，應(yīng)調(diào)整輸入電源。（4）用示波器觀察每只晶閘管的控制極，陰極，應(yīng)有幅度為1V—2V的脈沖。2．研究三相半波可控整流電路供電給電阻性負(fù)載時(shí)的工作合上主電源，接上電阻性負(fù)載，調(diào)節(jié)主控制屏輸出電壓Uuv、Uvw、Uwv，從0V調(diào)至110V：（a）改變控制電壓Uct，觀察在不同觸發(fā)移相角α?xí)r，可控整流電路的輸出電壓Ud=f（t）與輸出電流波形id=f（t），并記錄相應(yīng)的Ud、Id、Uct值。（b）記錄α=90176。時(shí)的Ud=f（t）及id =f（t）的波形圖。（c）求取三相半波可控整流電路的輸入—輸出特性Ud/U2=f（α）。（d）求取三相半波可控整流電路的負(fù)載特性Ud=f（Id）注：如您選購(gòu)的產(chǎn)品為MCL—Ⅲ、Ⅴ，無(wú)三相調(diào)壓器，直接合上主電源。以下均同3．研究三相半波可控整流電路供電給電阻—電感性負(fù)載時(shí)的工作接入MCL—33的電抗器L=700mH，可把原負(fù)載電阻Rd調(diào)小，監(jiān)視電流，（，可用導(dǎo)線把負(fù)載電阻短路），操作方法同上。（a）觀察不同移相角α?xí)r的輸出Ud=f（t）、id=f（t），并記錄相應(yīng)的Ud、Id值，記錄α=90176。時(shí)的Ud=f（t）、id=f（t），Uvt=f（t）波形圖。（b）求取整流電路的輸入—輸出特性Ud/U2=f（α）。七．實(shí)驗(yàn)報(bào)告1．繪出本整流電路供電給電阻性負(fù)載，電阻—電感性負(fù)載時(shí)的Ud= f（t），id= f（t）及Uvt= f（t）（在α=90176。情況下）波形，并進(jìn)行分析討論。2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪出整流電路的負(fù)載特性Ud=f（Id），輸入—輸出特性Ud/U2=f（α）。八．思考1． 如何確定三相觸發(fā)脈沖的相序？它們間分別應(yīng)有多大的相位差？答：三相觸發(fā)脈沖應(yīng)該與電源電壓同步，（相差120度）。2．根據(jù)所用晶閘管的定額，如何確定整流電路允許的輸出電流？ 答：如果沒(méi)有擴(kuò)流裝置，僅靠晶閘管整流，晶閘管的額定工作電流可作為確定整流電路的最大輸出電流。 做此次實(shí)驗(yàn)較成功，由之前多次實(shí)驗(yàn)的各種失敗教訓(xùn)，現(xiàn)在已經(jīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器較為熟悉，所以也能較快得出較正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本次實(shí)驗(yàn)又加深了對(duì)電力電子技術(shù)的了解對(duì)整流電路更加熟悉，做實(shí)驗(yàn)時(shí)也知道了提前預(yù)習(xí)的好處，提前知道該怎么做，做實(shí)驗(yàn)做起來(lái)效率大大提高。 電阻負(fù)載：a=0176。：a=30176。：a=60176。：a=90176。：阻感負(fù)載：電流波形：30176。：60176。：90176。：電壓波形：30176。：60176。：90176。：
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