电力电子技术实验指导书 - 图文 联系客服

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容C2,使输出为恒为零。

图1-50 电压调节器原理图

电位器RP1、RP2、RP3均装在面板上,方便操作。 5、零速封锁器

零速封锁器的原理图如下:

图1-51零速封锁器原理图

零速封锁器由两个具有“山”型继电器特性的电平检测器,逻辑门及延时环节组成,其原理如图1-51。

零速封锁器的作用是:当给定电压及速度反馈电压均为零时(即调速系统在停车状态),封锁电压调节器的输出,保证电机不会低速爬行或者系统在零速时出现振荡。

两个“山”型电平检测器分别对给定和速度反馈信号进行检测,当输入信号为正值时,通过

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二极管VD1和VD3分别进入运放的反向输入端,而当输入信号为负值时,则通过VD2和VD4进入运放的正相输入端。故当输入信号绝对值大于某值时(0.3V左右)时,运放输出始终为负值,通过二极管VD9和VD10钳位至-0.7V,作为“0” 信号,当输入信号的绝对值小于某一整定值时(0.2V左右),则运放输出正电压,作为“1”信号。因此可得到如图所示的“山”型继电特性。

图1-52 零速封锁器的“山”型继电特性

当电平检测到输入电压大于0.3V时,其输出为低电平“0”,当电平检测到输入电压小于0.2V时,其输出为高电平“1”。两个电平检测器的输出经与门和非门后,V2的基极为低电平,V2导通,零速封锁器输出约为-15V的电压加到电压调节器反馈环节场效应管的栅极,使其关断,从而使电压调节器开放工作,在出现故障时,电平检测器输出低电平“1”,V2基极为低电平,则V2截止,零速封锁器输出0V电压加到电压调节器反馈环节场效应管的栅极,使其导通,使调节器的反馈环节短路,输出为“0”。

电容C3和电阻R25起延时作用,当与门输出由低电平跳变到高电平时,该电电位由正电源向C3和R25充电,其电位逐渐升高,从而避免在低速运行或换向过程中引起误封锁。

面板上装有S1开关,当开关拨到“封锁”时,零速封锁器处于工作状态;当S1开关拨到“解除”时,零速封锁器处于关闭状态。

6、电压隔离器(TVD)

电压隔离器的目的是为电压内环提供电压反馈信号,在本实验装置中采用WB121S电压传感器,它利用线性光耦隔离,对输入的直流电压进行实时测量,并转变为适当的电压值输出,通过调节电位器RP1,可得到所需的电压反馈系数。

图1-53 电压隔离器

WB121S的主要技术指标如下: 输入电压范围:0?300V 输出电压范围:0?10V 测量精度:0.2级

输出负载能力:5mA(DC)

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十六、DJK19挂件(半桥型开关稳压电源)

该挂件主要完成半桥型开关稳压电源的性能研究,操作说明详见半桥型开关稳压电源实验

内容,面板图如下图所示:

图1-54 DJK19面板图

十七、DJK20挂件(直流斩波实验)

该挂件主要依据西安交通大学王兆安、黄俊编写的电力电子技术(第四版)教材中的有关斩波电路的六种典型的电路实验。通过利用主电路元器件的自由组合,可构成降压斩波电路(Buck Chopper)、升压斩波电路(Boost Chopper)、升降压斩波电路(Boost-Buck Chopper)、Cuk斩波电路、Sepic斩波电路、Zeta斩波电路六种电路实验。面板图如图1-55所示。

1、主电路接线图

包括六种电路实验详细接线图,在实验过程中按原器件标号进行接线。 2、主电路原器件

实验中所用的器件,包括电容、电感、IGBT等。 3、整流电路

输入交流电源得到直流电源,要注意输出的直流电源不能超过50V。直流侧有2A熔丝保护。 4、控制电路及脉宽调节电位器

PWM发生器由SG3525构成,具体原理见实验部分。调节“PWM脉宽调节电位器”改变输出的触发信号脉宽。

十八、DJK21挂件(斩控式交流调压电路)

该挂件完成斩控式交流调压电路实验,主要由控制电路、主电路、电阻及电感性负载等组

成。面板图如图1-56所示。

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图1-55 DJK20面板图 图1-56 DJK21面板图

1、控制电路及PWM脉宽调节电位器

控制电路的原理图详见单相斩控式交流调压电路实验内容。调节PWM脉宽调节电位器改变了输出电压的有效值。 2、主电路

主电路由4个IGBT等组成,电源输入由一钮子开关控制,在触发电路工作正常前请勿将开关接通,防止将功率器件损坏。 3、电阻及电感性负载

电阻及电感性负载供主电路输出使用,输出接灯泡为电阻性负载,灯泡和电感串联使用为电阻电感性负载。

十九、DJK22挂件(单相交流调压/调功电路)

该挂件完成单相交流调压和单相调功电路实验,面板如图1-57所示。 1、交流调压电路

交流调压电路由双向触发二极管构成触发电路,触发双向晶闸管,触发角度由移相控制电位器控制。

2、灯座

灯座供交流调压电路及交流调功电路负载用。 3、交流调功电路

电路由555时基电路构成触发电路,由周期电位器调节通过的正弦波个数,达到交流调功的目的。

二十、DJK23挂件(单端反激式隔离开关电源)

该挂件完成单端反激式隔离开关电源实验,面板图如图1-58所示。

主电路由4个三极管组成,输入50~250V的交流电压,输出+5V/5A及±12V/1A直流电源。在面板的下方有+5V调整电位器,通过调节该电位器可以对+5V电压值微调。

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