1、西安交通大学网络教育学院电气工程及其自动化专业学生实验报告西安交通大学网络教育学院学生实验报告 课程名称： 电工电子技术 实验名称： 直流斩波电路Buck、Buck-Boost 开关电路实验 姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 学生实验报告姓 名 学 号 专 业电气工程及其自动化课程名称电工电子技术班 级实验项目名称直流斩波电路Buck、Buck-Boost 开关电路实验指导教师实验类型综合性 设计性 验证性成 绩实验地点*学院物理实验室实验时间201*-*-*三、实验报告内容：1、实验目的及要求（1）加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。（2）了解KC系列集成触发器的调整方
2、法和各点的波形测方法2、实验设备、仪器及材料主控制屏DDS01；DDS02组件挂箱；DDS03组件挂箱；电阻箱DT20；双踪示波器；数字式万用表。3、实验内容与步骤3.1实验原理（1）DDS02主电路挂箱配置原理DDS02挂箱包括脉冲和熔断丝指示、晶闸管（I组桥、组桥）电路、电抗器等内容。脉冲有无指示为方便实验中判断对应晶闸管上门阴极上是否正常，若正常，则指示灯亮，否则则不亮；同样熔断丝指示也是同理。主要分I组桥和组桥分别指示。晶闸管电路装有12只晶闸管、6只整流二极管。12只晶闸管分两组晶闸管变流桥，其中VTlVT6为正组桥(I组桥)，由KP5-8晶闸管元件构成，一般不可逆、可逆系统的正桥、
3、交-直-交变频器的整流部分均使用正组元件；由VT1VT6组成反组桥(组桥)，元件为KP5-12晶闸管，可逆系统的反桥、交-直-交变频器的逆变部分使用反组元件；同时还配置了6只整流二极管VDlVD6，可构成不可控整流桥作为直流电源，元件的型号为KZ5-10。所有这些功率半导体元件均配置有阻容吸收、熔丝保护，电源侧、直流环节、电机侧均配置有压敏电阻或阻容吸收等过电压保护装置。电抗器为平波电抗器L，共有4档电感值，分别为50mH、100mH、200mH、700mH，1200 mH可根据实验需要选择电感值。续流二极管为桥式整流实验时电路续流用，型号为KZ5-10；另外挂箱还配有一组阻容吸收电路。（2）
4、DDS03控制电路挂箱配置原理DDS03挂箱包括三相触发电路及功放电路、FBC+FA（电流反馈与过流保护）、G（给定器）等内容。面板上部为同步变压器，其连线已在内部接好，连接组为/Y-1.可在“同步电源观察孔”观察同步电源的相位。三相触发电路（GT）及功放电路（AP）包括有GTF正组（I组）触发脉冲装置和GTR反组（组）触发脉冲装置，分别通过开关连至VF正组晶闸管和VR反组晶闸管的门极、阴极。按钮开关按向“接通”时，晶闸管上接有触发脉冲；开关按向“断开”时，晶闸管上没有触发脉冲。正、反组的脉冲功放电路分别由面板下面的Ublf和Ublr控制，将Ublf、Ublr接地，则相应的脉冲功放级开放，晶闸
5、管上有脉冲；Ublf 、Ublr悬空，则相应的晶闸管无脉冲。开关上方有“单脉冲观察孔”和“双脉冲观察孔”，当“触发电路脉冲指示”为“窄”时，在此两组观察孔中观察到的分别是单脉冲和互差为60的双脉冲；如“触发电路脉冲指示”为“宽”时，则观察到的是后沿固定、前沿可变的宽脉冲链，这两组观察孔一般只观察正组变流桥的触发脉冲。注意：三相触发脉冲要加到两组晶闸管上，必须用扁平线把DK01C和DK01D连接一起。（3）电流反馈与过流保护电流反馈与过流保护(FBC+FA)有两种功能，一是检测电流反馈信号；二是发出过流信号，其原理图如图3-1所示。（a）电流变换器（FBC）的输入端TAl、TA2、T A3来自电
6、流互感器的输出端，反映负载电流大小的电压信号经三相桥式整流电路整流后加至RP1、RP2及R1、R2、VD7组成的3条支路上，其中： R2与VD7并联后再与R1串联，在其中点取零电流检测信号； 将RP1的可动触点输出作为电流反馈信号，反馈强度由RP1进行调节； 将RP2可动触点与过流保护电路相连,输出过流信号，RP2可调节过流动作电流的大小。（b）当主电路电流超过某一数值后，由RP2上取得的过流信号电压超过稳压管VSTl的稳压值，使三极管VTl导通，从而使继电器K动作，关闭主电路电源开关，并使发光二极管发亮，提醒操作者实验装置己过流跳闸，调节RP2的动触点，可得到不同数值的过电流倍数。过流时，V
7、T2由导通变为截止，在集电极输出一个高电平至电流调节器（ACR）的输入端，作为推信号。DDS01上的复位按钮可以解除告警自锁记忆的，当过流动作后，如过流故障已经排除，则须按下复位按钮以解除记忆，恢复正常工作。(4) 给定器（G）的原理给定器（G）的原理如图3-2所示。电压给定器由两个电位器RP1、RP2及两个钮子开关SAl 、SA2组成，SAl为正负极性转换开关，输出正负电压的大小分别由RP1、RP2来调节，其最大输出电压为土12V，SA2为输出控制开关，输出显示采用数字仪表显示。元件RP1、RP2、SAl和SA2均安装在组件挂箱的面板上。（5）实验线路原理实验线路如图4-6所示。主电路由三相
8、全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成，触发电路为DDS03中的集成触发电路，由KC04、KC41、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。集成触发电路的原理可参考有关内容（电路图见附录），三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。3.2实验步骤（1）挂箱DDS02和DDS03的调试将挂箱DDS02和DDS03接到主屏DDS01上，打开DDS03开关，并将触发电路脉冲指示：窄将示波器探头接至双脉冲观察孔和锯齿波观察孔,观察6个触发脉冲,应使其间隔均匀,相互间隔60。将给定器G的输出端Ug接至移相控制电压Uct端，调节偏移电压电位器RP，使U
9、ct=0时（可直接接地，以保证输入为零），=150，此时的触发脉冲波形如图4-7所示（a 相锯齿波与Ug1脉冲的相位关系）。d、将DDS03面板上的Ublf（当三相桥式全控变流电路使用DDS02中I组晶闸管VT1VT6时）接地，将I组桥触发脉冲的6个开关按到“接通”，用示波器观察晶闸管的门极与阴极的触发脉冲是否正常。注意要用专用连接线将DDS02和DDS03连接起来。调试后波形：触发脉冲与锯齿波（2）三相桥式全控整流电路a、按图4-6接线，将开关“S”拨向左边的短接线端，给定器上的“正给定”输出为零（逆时针旋到底）；合上主电路开关，调节给定电位器，增加移相电压，使角在3090范围内调节（角度可
10、由晶闸管两端电压UT的波形来确定），同时，根据需要不断调整负载电阻Rd，使得负载电流Id保持在0.30.4A（注意Id不得超过0.4A）。用示波器观察并记录=30，60，90时的整流电压ud和晶闸管两端电压uT的波形，并记录相应的Ud、Uct数值于下表中。=30 =60 =90306090120150U2UctUd（记录值）Ud（计算值）计算公式：Ud=2.34U2cosa。b、模拟故障现象当=60时，将示波器所观察的晶闸管的触发脉冲按钮开关按向“断开”位置，模拟晶闸管失去触发脉冲的故障，观察并记录这时的ud、uT的变化情况。故障后波形：Ud= V Ut= V（3）三相桥式有源逆变电路断开主电
11、源开关后，将开关S拨向右边的不控整流桥端。调节给定电位器逆时针到底，即使给定器输出为零；合上电源开关，观察并记录=90、120、150时电路中ud、uT波形，并记录相应的Ud、Uct数值于上表中。=90 =120 =1503.3实验记录306090120150U260.960.461.761.262Uct7.565.691.632.120Ud（记录值）12460.3-65.5-77.68-126.4Ud（计算值）4、实验总结与数据处理 4.1数据处理根据计算公式：Ud=2.34U2cosa进行计算，并填入表中306090120150U260.960.461.761.262Uct7.565.69
12、1.632.120Ud（记录值）12460.3-65.5-77.68-126.4Ud（计算值）123.470.434012472.544.2实验总结心得体会（1）为了防止过流，启动时将负载电阻R调至最大阻值位置。（2）三相不控整流桥的输入端可加接三相自耦调压器，以降低逆变用直流电源的电压值。（3）有时会发现脉冲的相位只能移动120 左右就消失了，这是因为A、C两相的相位接反了，这对整流状态无影响，但在逆变时，由于调节范围只能到120 ，使实验效果不明显，可以将四芯插头内的A、C相两相的导线对调，就能保证有足够的移相范围。（4）在试验中，要先确定正确的跳变，然后再调整相对相位为30度，不然后面的试验数据会不准确。（5）在测量过程中，表笔不可以两端接地，不然会短接。
