-Z-780G 機(jī)電傳動與電氣控制實(shí)驗(yàn)裝置
SPWM一相交直交變頻原理實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br /> (1)熟悉一相交直交變頻電子回路原理及電子回路構(gòu)成。
(2)掌控把握SPWM波產(chǎn)生的基理。
(3)解析交直交變頻電子回路在不一樣負(fù)載時(shí)的作業(yè)現(xiàn)象和波動線，并研究作業(yè)頻率對電子回路作業(yè)波動線的影響。
二、實(shí)驗(yàn)所需掛式模塊件及附件
1 GDQ01電源控制屏 該控制屏含有"三相電源輸出"等幾個(gè)模型塊。
2 DK03 晶閘管主電子回路 該掛式模塊件含有"平波電抗器"等幾個(gè)模型塊
3 DK11一相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載
4 DK14一相交直交變頻原理
5 雙蹤示波器 自備
6 萬用表 自備
三、實(shí)驗(yàn)線路及原理
應(yīng)用SPWM正弦波脈寬調(diào)制，經(jīng)過改變調(diào)制頻率，完成交直交變頻的目的。實(shí)驗(yàn)電子回路由三部分構(gòu)成：即主電子回路, 驅(qū)動電子回路和控制電子回路。
(1)主電子回路部分:


圖9-11主電子回路構(gòu)造原理圖
如圖9-11所示, 交直線DC變換部分（AC/DC）為不可控整流電子回路（由實(shí)驗(yàn)箱式掛式模塊件DK11一相調(diào)壓器提供50V交流ACAC電）；逆變部分（DC/AC）由四只IGBT管構(gòu)成一相橋式逆變電子回路，應(yīng)用雙極性調(diào)制方法。輸出經(jīng)LC低通濾波器，濾除高次諧波，得到頻率可調(diào)的正弦波（基波）交流ACAC輸出 。
本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的負(fù)載為電阻性或電阻電感性負(fù)載。
各波動線的查看點(diǎn)均已引到操作面板上，可經(jīng)過示波器實(shí)行查看。
為了方便查看SPWM波，操作面板上設(shè)定了"測量試驗(yàn)"和"運(yùn)行"選用開關(guān)，在"測量試驗(yàn)"狀態(tài)下，此時(shí)可較清楚地查看到異步調(diào)制的SPWM波，經(jīng)過示波器可對比清晰地查看SPWM波，但在此狀態(tài)下不能帶載運(yùn)行，因載波比N太低，不利于設(shè)備的正常運(yùn)行。在"運(yùn)行"狀態(tài)下，三角載波Uc頻率較高, 因波動線的寬窄快速改變致使無法用普通示波器查看到SPWM波動線，經(jīng)過帶儲物的數(shù)字示波器的存儲功能也可較清晰地查看SPWM波動線。
正弦調(diào)制波Ur頻率的調(diào)動界限設(shè)定為5-60Hz。
控制電子回路還設(shè)定了過流保護(hù)連接口端STOP，當(dāng)有過流信號時(shí)，STOP呈低電平，經(jīng)與門輸出低電平，封鎖了兩路SPWM信號，使IGBT 關(guān)斷，起到保護(hù)作用。
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(1)控制信號的查看。
(2)帶電阻及電阻電感性負(fù)載。
五、思考題
(1)為了使輸出波動線盡可能地接近正弦波，可采取什么措施？
(2)調(diào)制波可否應(yīng)用三角波？
(3)解析開關(guān)死區(qū)時(shí)間對輸出的影響。
六、實(shí)驗(yàn)方法
(1)控制信號的查看
在主電子回路不接直線DC電源時(shí)，打開控制電源開關(guān)，并將DK14箱式掛式模塊件左側(cè)的鈕子開關(guān)撥到"測量試驗(yàn)"位置。
①查看正弦調(diào)制波信號Ur的波動線，測量試驗(yàn)其頻率可調(diào)界限；
②查看三角載波Uc的波動線，測量試驗(yàn)其頻率；
③改變正弦調(diào)制波信號Ur的頻率，再測量三角載波Uc的頻率，判別是同步調(diào)制還是異步調(diào)制；
④對比"PWM+"，"PWM-" 和"SPWM1"，"SPWM2"的區(qū)別，仔細(xì)查看同一相上下兩管驅(qū)動信號之間的死區(qū)延遲時(shí)間。
(2) 帶電阻及電阻電感性負(fù)載
在實(shí)驗(yàn)步驟1之后，將DK14箱式掛式模塊件操作面板左側(cè)的鈕子開關(guān)撥到"運(yùn)行"位置，將正弦調(diào)制波信號Ur的頻率調(diào)到最小，選用負(fù)載種類：
①將輸出接電阻負(fù)載，然后將主電子回路A，B線電壓（V）220V接入DK11一相調(diào)壓器寫入端，輸出端調(diào)到50V，由小到大調(diào)動正弦調(diào)制波信號Ur的頻率，查看負(fù)載電壓（V）的波動線，記錄其波動線功能數(shù)值（幅值、頻率）。
②關(guān)閉電源，將輸出接電阻負(fù)載和DK03上的200mH電感串聯(lián)構(gòu)成的電阻電感性負(fù)載，然后將主電子回路A，B線電壓（V）220V接入DK11一相調(diào)壓器寫入端，輸出端調(diào)到50V，由小到大調(diào)動正弦調(diào)制波信號Ur的頻率查看負(fù)載電壓（V）的波動線，記錄其波動線功能數(shù)值（幅值、頻率）。
七、注意事項(xiàng)
(1) 雙蹤示波器有兩個(gè)探頭，可同時(shí)測量兩路信號，但這兩探頭的地線全部與示波器的外殼相連，所以兩個(gè)探頭的地線不能同時(shí)接在同一電子回路的不一樣電位的兩個(gè)點(diǎn)上，否則這兩點(diǎn)會經(jīng)過示波器外殼發(fā)生電氣短路。為此，為了保證測量的順利實(shí)行，可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣，只使用其中一路的地線，這樣從根本上解決了這個(gè)問題。當(dāng)需要同時(shí)查看兩個(gè)信號時(shí)，必須在被測電子回路上找到這兩個(gè)信號的共同共用點(diǎn)，將探頭的地線接于此處，探頭各接至被測信號，只有這樣才能在示波器上同時(shí)查看到兩個(gè)信號，而不發(fā)生意外。
(2)在"測量試驗(yàn)"狀態(tài)下，請勿帶負(fù)載運(yùn)行。
(3)操作面板上的"過流保護(hù)"指示燈亮，表明過流保護(hù)動作，此時(shí)應(yīng)查驗(yàn)負(fù)載是否短路，若要繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)先關(guān)機(jī)后，再重新開機(jī)。