实验一锯齿波同步移相触发电路 实验目的 、加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 2、掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法, 二、实验所需挂件及附件 实验装置电源控制屏操作说明 DJDK-1型实验装置采用挂件结构,可根据不同实验内容进行自由组合,结构紧凑、 使用方便、功能齐全、综合性能好,能完成《电力电子技术》课程所开设的主要实验。 电源控制屏如图1.2所示,它主要为实验提供各种电源,如三相交流电源、直流励 磁电源等;同时为实验提供所需的仪表,如直流电压、电流表,交流电压、电流表。屏 上还设有定时器兼报警记录仪,供教师考核学生实验之用:在控制屏正面的大凹槽内, 设有两根不锈钢管,可挂置实验所需挂件,凹槽底部设有12芯、10芯、4芯、3芯等插 座,从这些插座提供有源挂件的电源;在控制屏两边设有单相三极220V电源插座及三 相四极380V电源插座,此外还设有供实验台照明用的40W日光灯。 1、三相电网电压指示 三相电网电压指示主要用于检测输入的电网电压是否有缺相、欠压情况,操作交流 电压表下面的切换开关,观测三相电网各线间电压是否平衡 2、电源控制部分 它的主要功能是控制电源控制屏的各项功能,它由电源总开关、启动按钮及停止按 钮组成。当打开电源总开关时,红灯亮;当按下启动按钮后,红灯灭,绿灯亮,此时控 制屏的三相主电路及励磁电源都有电压输出。 3、三相主电路输出 三相主电路输出可提供三相交流200V/3A或240V3A电源。输出的电压大小由“调 速电源选择开关”控制,当开关置于“直流调速”侧时,A、B、C输出线电压为200V, 可完成电力电子实验以及直流调速实验;当开关置于“交流调速”侧时,A、B、C输出 线电压为240V,可完成交流电机调压调速及串级调速等实验。在A、B、C三相附近装有 黄、绿、红发光二极管,用以指示输出电压。同时在主电源输出回路中还装有电流互感
实验一 锯齿波同步移相触发电路 一、实验目的 1、加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 2、掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。 二、实验所需挂件及附件 实验装置电源控制屏操作说明 DJDK-1 型实验装置采用挂件结构，可根据不同实验内容进行自由组合，结构紧凑、 使用方便、功能齐全、综合性能好，能完成《电力电子技术》课程所开设的主要实验。 电源控制屏如图 1.2 所示，它主要为实验提供各种电源，如三相交流电源、直流励 磁电源等；同时为实验提供所需的仪表，如直流电压、电流表，交流电压、电流表。屏 上还设有定时器兼报警记录仪，供教师考核学生实验之用；在控制屏正面的大凹槽内， 设有两根不锈钢管，可挂置实验所需挂件，凹槽底部设有 12 芯、10 芯、4 芯、3 芯等插 座，从这些插座提供有源挂件的电源；在控制屏两边设有单相三极 220V 电源插座及三 相四极 380V 电源插座，此外还设有供实验台照明用的 40W 日光灯。 1、三相电网电压指示 三相电网电压指示主要用于检测输入的电网电压是否有缺相、欠压情况，操作交流 电压表下面的切换开关，观测三相电网各线间电压是否平衡。 2、电源控制部分 它的主要功能是控制电源控制屏的各项功能，它由电源总开关、启动按钮及停止按 钮组成。当打开电源总开关时，红灯亮；当按下启动按钮后，红灯灭，绿灯亮，此时控 制屏的三相主电路及励磁电源都有电压输出。 3、三相主电路输出 三相主电路输出可提供三相交流200V/3A或240V/3A电源。输出的电压大小由“调 速电源选择开关”控制，当开关置于“直流调速”侧时，A、B、C输出线电压为200V， 可完成电力电子实验以及直流调速实验；当开关置于“交流调速”侧时，A、B、C输出 线电压为240V，可完成交流电机调压调速及串级调速等实验。在A、B、C三相附近装有 黄、绿、红发光二极管，用以指示输出电压。同时在主电源输出回路中还装有电流互感
器,电流互感器可测定主电源输出电流的大小,供电流反馈和过流保护使用,面板上的 TA1、TA2、TA3三处观测点用于观测三路电流互感器输出电压信号。 4、励磁电源 在按下启动按钮后将励磁电源开关拨向“开”侧,则励磁电源输出为220V的直流 电压,并有发光二极管指示输出是否正常,励磁电源由0.5A熔丝做短路保护,由于励磁 电源的容量有限,仅作为直流电机提供励磁电流。 5、面板仪表 面板下部设置有±300V数字式直流电压表和±5A数字式直流电流表,精度为05级:面板上部 设置有500ⅴ真有效值交流电压表和5A真有效值交流电流表,精度为0.5级。 表2.1锯齿波同步移相触发电路实验所需挂件及附件 DK0电源控制屏 该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 LDJK03-1晶闸管触发电路 亥挂件包含“锯齿波同步移相触发电路”等模块 双踪示波器 实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路的功能是在晶闸管承受正向电压时向其提供触发脉冲,且 触发脉冲的出现时刻可调。 锯齿波同步移相触发电路由同步电压检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉 冲放大等环节组成。通过同步电压检测环节,触发电路可感知当前晶闸管所承受电压的 极性,即了解当前是否可发触发脉冲;同步电压环节的输出信号影响控制电容充放电的 三极管,使其在同步电压负半波时截止,恒流源向电容充电,电容电压线性上升,形成 锯齿波,在同步电压为正半波后导通,电容迅速放电,如此锯齿波的幅值就代表了正弦 波的电角度;在移相控制段锯齿波和直流电压叠加,如结果大于07,则三极管导通, 控制此直流电压的大小即可导通时间;在脉冲形成段,把三极管集电极的信号送微分电 路,从中取出负跳变并整形,从而得到触发脉冲;以上脉冲经功率放大再通过脉冲变压 器输出到晶闸管。 电位器RP影响锯齿波斜率,RP2调节移相角,RP3确定RP2输出电压为“零”时的相位角,起 类似运算放大器之调零电位器的作用
器，电流互感器可测定主电源输出电流的大小，供电流反馈和过流保护使用，面板上的 TA1、TA2、TA3三处观测点用于观测三路电流互感器输出电压信号。 4、励磁电源 在按下启动按钮后将励磁电源开关拨向“开”侧，则励磁电源输出为220V的直流 电压，并有发光二极管指示输出是否正常，励磁电源由0.5A熔丝做短路保护，由于励磁 电源的容量有限，仅作为直流电机提供励磁电流。 5、面板仪表 面板下部设置有±300V 数字式直流电压表和±5A 数字式直流电流表，精度为 0.5 级；面板上部 设置有 500V 真有效值交流电压表和 5A 真有效值交流电流表，精度为 0.5 级。 表 2.1 锯齿波同步移相触发电路实验所需挂件及附件 序号 型 号 备 注 1 DJK01 电源控制屏 该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 2 DJK03-1 晶闸管触发电路 该挂件包含“锯齿波同步移相触发电路”等模块。 3 双踪示波器 三、实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路的功能是在晶闸管承受正向电压时向其提供触发脉冲，且 触发脉冲的出现时刻可调。 锯齿波同步移相触发电路由同步电压检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉 冲放大等环节组成。通过同步电压检测环节，触发电路可感知当前晶闸管所承受电压的 极性，即了解当前是否可发触发脉冲；同步电压环节的输出信号影响控制电容充放电的 三极管，使其在同步电压负半波时截止，恒流源向电容充电，电容电压线性上升，形成 锯齿波，在同步电压为正半波后导通，电容迅速放电，如此锯齿波的幅值就代表了正弦 波的电角度；在移相控制段锯齿波和直流电压叠加，如结果大于0.7v，则三极管导通， 控制此直流电压的大小即可导通时间；在脉冲形成段，把三极管集电极的信号送微分电 路，从中取出负跳变并整形，从而得到触发脉冲；以上脉冲经功率放大再通过脉冲变压 器输出到晶闸管。 电位器RP1影响锯齿波斜率，RP2调节移相角，RP3确定RP2输出电压为“零”时的相位角，起 类似运算放大器之调零电位器的作用
四、实验内容 1、锯齿波同步移相触发电路的调试。 2、锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。 五、实验方法和步骤 1、将D压K0I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 (不能打到“交流调速”侧工作,因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V±10%,而“交 流调速”侧输出的线电压为240V。如果输入电压超出其标准工作范围,挂件的使用寿命 将减少,甚至会导致挂件的损坏)。用两根导线将200V交流线电压接到DJK03-1的“外 接220V”端为挂件提供电源,并为触发电路引入同步信号。按下“启动”按钮,打开 DJK03-1电源开关,这时挂件中所有的触发电路都开始工作。 1、用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形 (1)同时观察同步电压引入端和测试点①的电压波形,了解其形成的原因。 (2)观察测试点①和②的电压波形,了解锯齿波宽度和①点电压波形的关系。 (3)调节电位器RP1,观测②点锯齿波斜率的变化 (4)观察③~⑥点电压波形和输出电压的波形,记下各波形的幅值与宽度,并比较③ 点和⑤点波形间的对应关系。 2、调节触发脉冲的移相范围 将控制电压Ut调至零(电位器RP2顺时针旋到底),观察同步电压信号及⑥点的波形 调节偏移电压Ub(即调RP3电位器),使α=180°,其波形如图2.所示。 3、调节Ut(即电位器RP2)使α=60°,观察并记录①~⑥点及输出“G、K”之间脉 冲电压的波形,标出其幅值与宽度,并记录在表22中(可在示波器上直接读出,读数时 应将示波器的“v/DIV”和“tDIv”微调旋钮旋到校准位置)。 六、演示内容 1、电源的连接。 2、用示波器观察并讲解触发电路各测试点的波形 3、演示影响脉冲移相范围的因素。 4、移相角度测量方法介绍
四、实验内容 1、锯齿波同步移相触发电路的调试。 2、锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。 五、实验方法和步骤 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 （不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V10%，而“交 流调速”侧输出的线电压为240V。如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命 将减少，甚至会导致挂件的损坏）。用两根导线将200V交流线电压接到DJK03-1的“外 接220V”端为挂件提供电源，并为触发电路引入同步信号。按下“启动”按钮，打开 DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作。 1、用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。 (1)同时观察同步电压引入端和测试点①的电压波形，了解其形成的原因。 (2)观察测试点①和②的电压波形，了解锯齿波宽度和①点电压波形的关系。 (3)调节电位器RP1，观测②点锯齿波斜率的变化。 (4)观察③～⑥点电压波形和输出电压的波形，记下各波形的幅值与宽度，并比较③ 点和⑤点波形间的对应关系。 2、调节触发脉冲的移相范围 将控制电压Uct调至零(电位器RP2顺时针旋到底)，观察同步电压信号及⑥点的波形， 调节偏移电压Ub(即调RP3电位器)，使α=180°，其波形如图2.1所示。 3、调节Uct（即电位器RP2）使α=60°，观察并记录①～⑥点及输出“G、K”之间脉 冲电压的波形，标出其幅值与宽度，并记录在表2.2中(可在示波器上直接读出，读数时 应将示波器的“V/DIV”和“t/DIV”微调旋钮旋到校准位置)。 六、演示内容 1、电源的连接。 2、用示波器观察并讲解触发电路各测试点的波形。 3、演示影响脉冲移相范围的因素。 4、移相角度测量方法介绍
七、实验报告要求 1、整理、描绘实验中记录的各点波形,并标出其幅值和宽度。 2、总结锯齿波同步移相触发电路移相范围的调试方法,如果要求在Uc=0的条件下 使a=90°,如何调整? 讨论、分析实验中出现的各种现象 4、分析影响锯齿波宽度、脉冲宽度之电阻和电容的特性和作用
七、实验报告要求 1、整理、描绘实验中记录的各点波形，并标出其幅值和宽度。 2、总结锯齿波同步移相触发电路移相范围的调试方法，如果要求在Uct=0的条件下， 使α=90°，如何调整？ 3、讨论、分析实验中出现的各种现象。 4、分析影响锯齿波宽度、脉冲宽度之电阻和电容的特性和作用
22实验二三相半波可控整流电路 实验目的 1、了解三相半波可控整流电路的工作原理, 2、研究可控整流电路在电阻负载和电阻电感性负载时的工作情况。 、实验所需挂件及附件 DJK02挂件有两套“三相晶闸管全控桥”,无特殊要求一般就选用“正组桥”,其所 需的触发脉冲来自其上方的40芯插座 DK02-1可为正、反两组桥的晶闸管提供12路触发脉冲。A、B、C三相同步电压 来自DJK02挂件,分别送至3个KC04IC,每个KC04IC送出相差180°的两路脉冲 这些脉冲再由环行脉冲分配器添加补脉冲,最后经放大后送出。 D42的可调电阻额定电流仅04A,故为完成实验,至少需两电阻并联。通电前,电 阻调至最大 示波器虽有两个探头,但两探头在仪器内部是“共地”的,故测量控制回路信号时 一般接“电源地”,测量主回路波形时注意示波器地线的连接。 表2.3三相半波可控整流电路实验 DK01电源控制屏 该控制屏包含“三相电源输出”,“励磁电源ˇ等几个模块 DJK02晶闸管主电路 控制屏包含两个“三相晶闸管全控桥 DJK02-三相晶闸管触发电路该挂件包含“触发电路”,“正桥触发脉冲功放”,“反桥触发脉 冲功放”等几个模块 DJK06给定及实验器件 该挂件包含“给定以及“开关”等模块。 5D42三相可调电阻 示波器 实验线路及原理 三相半波可控整流电路用了三只晶闸管,与单相电路比较,其输出电压脉动小,输 出功率大。不足之处是晶闸管电流即变压器的副边电流各相在一个周期内只有1/3时间 有电流流过,变压器利用率较低。 四、实验内容 1、研究三相半波可控整流电路带电阻性负载。 2、研究三相半波可控整流电路带电阻电感性负载
2.2 实验二 三相半波可控整流电路 一、实验目的 1、了解三相半波可控整流电路的工作原理， 2、研究可控整流电路在电阻负载和电阻电感性负载时的工作情况。 二、实验所需挂件及附件 DJK02 挂件有两套“三相晶闸管全控桥”，无特殊要求一般就选用“正组桥”，其所 需的触发脉冲来自其上方的 40 芯插座。 DJK02-1 可为正、反两组桥的晶闸管提供 12 路触发脉冲。A、B、C 三相同步电压 来自 DJK02 挂件，分别送至 3 个 KC04 IC，每个 KC04 IC 送出相差 180°的两路脉冲； 这些脉冲再由环行脉冲分配器添加补脉冲，最后经放大后送出。 D42 的可调电阻额定电流仅 0.4A，故为完成实验，至少需两电阻并联。通电前，电 阻调至最大。 示波器虽有两个探头，但两探头在仪器内部是“共地”的，故测量控制回路信号时 一般接“电源地”，测量主回路波形时注意示波器地线的连接。 表 2.3 三相半波可控整流电路实验 序号 型 号 备 注 1 DJK01 电源控制屏 该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。 2 DJK02 晶闸管主电路 该控制屏包含两个“三相晶闸管全控桥”。 3 DJK02-1 三相晶闸管触发电路 该挂件包含“触发电路”，“正桥触发脉冲功放”，“反桥触发脉 冲功放” 等几个模块。 4 DJK06 给定及实验器件 该挂件包含“给定”以及“开关”等模块。 5 D42 三相可调电阻 6 双踪示波器 7 万用表 三、实验线路及原理 三相半波可控整流电路用了三只晶闸管，与单相电路比较，其输出电压脉动小，输 出功率大。不足之处是晶闸管电流即变压器的副边电流各相在一个周期内只有 1/3 时间 有电流流过，变压器利用率较低。 四、实验内容 1、研究三相半波可控整流电路带电阻性负载。 2、研究三相半波可控整流电路带电阻电感性负载