实验一单结晶体管触发电路和单相半波整流电路实验.doc

实验一单结晶体管触发电路和单相半波整流电路实验1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，掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。（2掌握单相半波可控整流电路在电阻负载时的工作。2实验线路及实验原理（1单结晶体管触发电路单结晶体管触发电路的工作原理为：利用单结晶体管（又称双基极二极管的负阻 特性和RC的充放电特性，可组成频率可调的自激振荡电路,如图1所示。图中VT3 为单结晶体管，其常用的型号有BT33和BT35两种，由等效电阻和C组成RC充电回 路，由C -VT 3-脉冲变压器组成电容放电回路，调节RP即可改变C充电回路中的等 效电阻。U V图1单结晶体管触发电路原理图（2单相半波可控整流电路图2所示为单相半波可控整流电路接线图。图2中的负载R用挂件NMEL-03/4的可调电阻，电阻值为450 Q。直流电压表及直流电流表从挂件 NMEL-06/1上 得到。图2中的晶闸管VT1选用NMCL-050上的VT2。单结晶体管触发电路的输 出端“G和“K接到晶闸管的门极和阴极（此部分线缆为挂件内部已连接好的，不用 自行接线。电阻件负a图2单相半波可控整流电路原理图3实验设备实验台主控制屏、NMCL31A低压控制电路及仪表、NMCL-050晶闸管触发电 路、MEL-03/4三相可调电阻、NMEL06/1直流电压/电流表、双踪示波器、万用 表。4实验内容(1控制电路调试：单结晶体管触发电路的调试和波形观测点的波形记录设备给电： 将实验台左侧面上的三相调压器向内调到底，此时实验台三相电压输出为0。同时将NMCL31A中，低压电源的拨码开关拨到 ON位置。 将电源控制屏的主电源开关闭合，即按下主控制屏绿色开关按钮，此时主控制 屏U、V、W端有电压输出，大小通过三相调压器调节。本实验中，调节U uv =200V。 按下主控制屏红色开关按钮，主控制屏U、V、W端没有电压输出。此时用 两根导线将200V交流电压接到NMCL-050的同步电源U、V端。再次按下绿色 开关按钮即可进行控制电路波形观测。观察并记录波形：用双踪示波器同时观察单结晶体管触发电路中 1点整流后正 半波电压、3点和4点削顶之后的梯形电压、5点锯齿波电压和6点输出脉冲等波 形。调节移相可调电位器RP，观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能 否在30°170°范围内移动？记录a =60时的1点、3点、4点和5点电压波形。(2主电路的连接与测量：单相半波可控整流电路接电阻性负载触发电路调试正常后，按下主控制屏红色开关按钮，断开电源。按图2电路图接线。将可调电阻器调在电阻为 450Q的位置上。连接完的电 路图如图3所示。图3实验连接线路图按下主控制屏绿色开关按钮，调节控制电路中的电位器RP，用示波器观察并 记录a =30、60° 90° 120°、150°时负载电压U d和晶闸管VT2的阳极与阴极电 压波形U Vt的波形,并测量直流输出电压U d和电源电压U 2。表1表1中,U d （计算值的获得采用公式：2cos 145.02a+=U U d 5.实验总结要求 用坐标纸绘图：画出a =60时单结晶体管触发电路1 点、3点、4点和5点的电压波形；画出a =30； 60° 90° 120°、150°时电阻性负载 的U d、U VT波形;画出电阻性负载时U d记录值/U 2=f （的实验曲线和U d计算 值/U 2=f '的对应曲线。6.注意事项（1双踪示波器的两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将发生电气短路。当需要同时观察两个信号时，必须在电路上找到这两个被测信号的 公共点，将探头的地线接上，两个探头各接至信号处，即能在示波器上同时观察到两个 信号，而不致发生意外。(2为避免晶闸管意外损坏，实验时要注意：在主电路未接通时，首先要调试触发电 路，只有触发电路工作正常后，才可以接通主电路。(3在实验中要注意同步电压与触发相位的关系，例如在单结晶体管触发电路中， 触发脉冲产生的位置是在同步电压的上半周，所以在主电路接线时应充分考虑到这 个问题，否则实验就无法顺利完成。实验二三相桥式全控整流与有源逆变电路1实验目的(1熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。(2 了解集成触发器的调整方法及各点波形。2实验线路及实验原理(1三相桥式全控整流电路实验线路如图3所示。主电路由三相全控整流电路组成，如图3(a所示。其中R 的电阻值为450欧姆(由挂件NMEL-03/4中的电阻串并联得到、电源线电压为 200V。图3(b中的给定电路(位于挂件NMCL-31A的U g作为控制信号与触发电 路(位于挂件NMCL-33F中的脉冲控制信号” U c相连接，并将与主电路所用晶闸管 组对应的脉冲信号放大”电路U blf端进行接地处理，可输出经高频调制后的双窄脉 冲链。图3(c所示为移相电压的给定输入信号电路图。三相桥式整流电路的工作原 理可参见电力电子技术教材的有关内容。(a (bU g（c图3三相桥式全控整流电路实验原理图（a三相桥式全控整流主电路（b触发电路（控制电路（c移相电压的给定输入信号电路（2三相桥式有源逆变电路在三相桥式有源逆变电路中，负载电阻为450欧姆（由挂件NMEL-03/4中的电阻 串并联得到，电抗器的电感值取700mH （位于NMCL-331,芯式变压器接成丫/Y接 法。V.t 1?. - !触发VIV!1V2Wtwi1W2Lt'I辽f vt2V22VI(2W23W|/WY>_(aU g（b（c图4三相桥式有源逆变电路实验原理图（a三相桥式有源逆变主电路（b触发电路（控制电路（c移相电压的给定输入信号 电路3实验设备电力电子实验台、晶闸管主电路挂件 NMCL-33F（此挂件内含有三相桥式全控整流电路的触发电路、芯式变压器挂件 NMEL-24B、给定及实验器件NMCL-31A、三相可调电阻挂件NMEL-03/4、双踪示波器、万用表、平波电抗器 NMCL-4实验内容1控制电路(触发电路调试按图3(b、(c接线，将NMCL-33F挂件上的U blf接地，即将I组桥式触发脉冲的 六个开关均拨到接通”在连接主电路之前，检查晶闸管的触发脉冲是否正常。(1设备供电：打开总电源开关，按下绿色 启动”按钮,调节调压开关,使U uv=200V。观察输入的三相电网电压是否平衡。将NMCL-31A低压电源开关拨到ON。(2相序检查：用示波器观察NMCL-33F的双脉冲观察孔“ 1” 点6应有间隔均 匀，相互间隔60o的幅度相同的双脉冲。检查相序，用示波器观察“ 1、“ 2脉冲观察孔，“脉冲超前 “2脉冲600则相序正确。(4将NMCL-31A上的给定输出U g接至NMCL-33F上的U ct端,连接接地端， 观察同步电压信号U与1点波形。将NMCL-31A上的给定输出电路中的S1拨到 正给定” $拨到“0V'使Uct=0。调节NMCL-33F上的偏移电压U b,使a =150：注:此处的a表示三相晶闸管电路中的移相角，它的0°是从自然换流点开始计算 前面实验中的单相晶闸管电路的0°移相角表示从同步信号过零点开始计算，两者存在相位差，前者比后 者滞后30(5将NMCL-31A上的S2拨到 给定”调节挂件上的RP1使a =30° 60°、90°、120°、150°,记录移相电压U g的电压值,并填表1。2三相桥式全控整流电路(1按下实验台红色 停止”按钮后,按图3(a连接主电路。查线后，按下绿色 启 动”按钮，接通电源。(2调节给定电位器RP1增加移相电压U g,使a角在3090°范围内调节(3记录a =30° 60°及90°时的整流电压U d的电压值和交流输入相电压 U2的 电压有效值，并填表2。用示波器观察并记录 a =30； 60°及90°时的整流电压U d的 波形。计算公式：U d =2.34U 2cos a ( a =0 ° 60° , U d =2.34U 21+cos ( a +(a =60 ° 12三相桥式有源逆变电路(1按下实验台红色 停止”按钮后,按图4(a连接主电路。查线后，按下绿色 启 动”按钮，接通电源。(2调节给定电位器RP 1,增加移相电压U g ,使a角在90°150° 范围内调节。(3记录a =90° 120°及150°时的整流电压U d的电压值和交流输入相电压 U 2 的电压有效值，并填表3。用示波器观察并记录 a =90° 120。及150°时的整流电压 U d的波形。注意:进行有源逆变实验时，。的角度必须在90。以上a9T120"150°U血 IV)6 (V：5 w)计算公式:U d =2.34U 2cos a ( a =90° 实验报告 用坐标纸绘图：(1画出电路的移相特性U d =f(曲线；(2作出整流电路的输入-输出特性U d /U 2=f ( a；(3画出三相桥式全控整流电路时，a角为30° 60° 90°时的U d波形；(4画出三相桥式有源逆变电路时，a角为150°、120° 90°时的U d波形。6.注 意事项:(1双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都与示波器 的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此，为了保证测量的顺利进行，可将其 中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这 个问题。当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到 两个信号，而不发生意外。(2在本实验中，主电路的触发脉冲信号由挂件 NMCL-33F内部电路直接送入晶 闸管的门极和阴极，不需要进行线路连接。