华科电气-电力电子实验报告 联系客服

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图15 输出电压波形

(2) 导通角??600,输出电压波形:

图16 输出电压波形

(3) 导通角??900,输出电压波形:

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图17 输出电压波形

七、 实验结论

通过本次实验我们了解晶闸管相控集成触发电路的功能和触发脉冲信号的移相调控方法,掌握不同性质负载时三相桥式相控整流电路输出直流电压的控制特性,通过对比可以发现感性负载使得能够让电流连续的α的范围增大了,我们也初步掌握滤波器设计的思路,可以看出在滤波器加入以后电路电压输出变得平滑,滤波器对改善输出有很大的帮助。

八、 实验思考题

1. 观察相控整流电路的功率因数应该观察哪些因素(波形或数据)?如何观

察?

答:通过示波器观察输入电压和输入电流波形比较出两者的相移,从而获得功率因数角。

2. 影响相控整流电路功率因数的原因有哪些?如何提高功率因数?

答:影响相控整流电路功率因数的原因有基波电流的相位移角、相控深度、输入电流中谐波电流大小等;提高功率因数的方法:加入无源滤波器、附加有源功率因数校正器或采用高频PWM整流。

3. 相控整流电路滤波器设计的原则有哪些?

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答:滤波器的截止频率

fc?1LC应远远低于输出电压的最低次谐波频率,即:。此外,滤波器的设计还应遵循以下原则:要求电磁干扰

滤波器在相应工作频段范围内,能满足负载要求的衰减特性;在所要求的频率上,滤波器的阻抗必须与它连接的干扰源阻抗和负载阻抗相匹配;滤波器必须具有一定耐压能力;滤波器允许通过应与电路中连续运行的额定电流一致;滤波器应具有足够的机械强度,结构简单、重量轻、体积小。

实验三十一 DC/AC单相桥式SPWM逆变电路性能研究

一、 实验目的

1. 2. 3. 4.

理解SPWM信号产生电路原理及功能实现; 掌握单相半桥SPWM逆变电路; 掌握滤波器设计原则和方法;

熟悉和掌握模拟控制电路的控制方法和相关集成电路的使用。

二、 实验原理

SPWM基于冲量等效原理——大小波形不同的脉冲变量作用于惯性系统时只要它们的冲量相等它们的作用效果相。于是,如果将等高度的脉冲的宽度按宽度随正弦规律变化的正弦序列,则输出波可以与正弦波等效,这样的波谐波很小,

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这种调制方式便称为正弦脉冲宽度调制(SPWM)。

SPWM的实现方式有单极性和双极性之分,还有单极性倍频,通常都是采用参考标准正弦波和三角波与比较器形成脉冲。

主电路如图一所示,该电路为一个由SPWM控制的,单相半桥逆变电路,图中电流互感器用于过流保护,串联一个互感器不能完全反映整个电路的过流状态,需要如下图一样串接两个互感器才能可靠检测到过电流。

图1单相半桥逆变电路

若参考正弦波幅值为VSIN三角波幅值为VTRIM则调制比为:M?VSIN/VTRIM, 输出电压有效值为:VO?(VD/22)M。

三、 实验内容

利用单相半桥逆变电路验证SPWM逆变原理及性能,同时设计LC滤波器改善输出特性。

四、 实验设备

电力电子综合实验装置及控制电路实验板,传感器模块,供电电源,控制电源,各种功率和参数的电感、电容、电阻,数字式示波器,计算机及相应分析软件,面包板和若干元器件。

五、 实验步骤

1. 观察SPWM控制信号: (1) 波形调节:

1) Rp2、Rp3使产生的正弦波对称;

2) 调节Rp1,改变V8,使调制正弦波频率f=50Hz; 3) 调节Rp5使Vr=2.5V.

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