-Z-780G 机电传动与电气控制实验装置
SPWM一相交直交变频原理实验
一、实验目的
(1)熟悉一相交直交变频
电子回路原理及电子回路构成。
(2)掌控把握SPWM波产生的基理。
(3)解析交直交变频电子回路在不一样负载时的作业现象和波动线，并研究作业频率对电子回路作业波动线的影响。
二、实验所需挂式模块件及附件
1 GDQ01电源控制屏 该控制屏含有"三相电源输出"等几个
模型块。
2 DK03 晶闸管主电子回路 该挂式模块件含有"平波电抗器"等几个模型块
3 DK11一相调压与可调负载
4 DK14一相交直交变频原理
5 双踪示波器 自备
6 万用表 自备
三、实验线路及原理
应用SPWM正弦波脉宽调制，经过改变调制频率，完成交直交变频的目的。实验电子回路由三部分构成：即主电子回路, 驱动电子回路和控制电子回路。
(1)主电子回路部分:
图9-11主电子回路构造原理图
如图9-11所示, 交直线DC变换部分（AC/DC）为不可控整流电子回路（由实验箱式挂式模块件DK11一相调压器提供50V交流ACAC电）；逆变部分（DC/AC）由四只IGBT管构成一相桥式逆变电子回路，应用双极性调制方法。输出经LC低通滤波器，滤除高次谐波，得到频率可调的正弦波（基波）交流ACAC输出 。
本实验设计的负载为电阻性或电阻电感性负载。
各波动线的查看点均已引到操作面板上，可经过示波器实行查看。
为了方便查看SPWM波，操作面板上设定了"测量试验"和"运行"选用开关，在"测量试验"状态下，此时可较清楚地查看到异步调制的SPWM波，经过示波器可对比清晰地查看SPWM波，但在此状态下不能带载运行，因载波比N太低，不利于设备的正常运行。在"运行"状态下，三角载波Uc频率较高, 因波动线的宽窄快速改变致使无法用普通示波器查看到SPWM波动线，经过带储物的数字示波器的存储功能也可较清晰地查看SPWM波动线。
正弦调制波Ur频率的调动界限设定为5-60Hz。
控制电子回路还设定了过流保护连接口端STOP，当有过流信号时，STOP呈低电平，经与门输出低电平，封锁了两路SPWM信号，使IGBT 关断，起到保护作用。
四、实验内容
(1)控制信号的查看。
(2)带电阻及电阻电感性负载。
五、思考题
(1)为了使输出波动线尽可能地接近正弦波，可采取什么措施？
(2)调制波可否应用三角波？
(3)解析开关死区时间对输出的影响。
六、实验方法
(1)控制信号的查看
在主电子回路不接直线DC电源时，打开控制电源开关，并将DK14箱式挂式模块件左侧的钮子开关拨到"测量试验"位置。
①查看正弦调制波信号Ur的波动线，测量试验其频率可调界限；
②查看三角载波Uc的波动线，测量试验其频率；
③改变正弦调制波信号Ur的频率，再测量三角载波Uc的频率，判别是同步调制还是异步调制；
④对比"PWM+"，"PWM-" 和"SPWM1"，"SPWM2"的区别，仔细查看同一相上下两管驱动信号之间的死区延迟时间。
(2) 带电阻及电阻电感性负载
在实验步骤1之后，将DK14箱式挂式模块件操作面板左侧的钮子开关拨到"运行"位置，将正弦调制波信号Ur的频率调到最小，选用负载种类：
①将输出接电阻负载，然后将主电子回路A，B线电压（V）220V接入DK11一相调压器写入端，输出端调到50V，由小到大调动正弦调制波信号Ur的频率，查看负载电压（V）的波动线，记录其波动线功能数值（幅值、频率）。
②关闭电源，将输出接电阻负载和DK03上的200mH电感串联构成的电阻电感性负载，然后将主电子回路A，B线电压（V）220V接入DK11一相调压器写入端，输出端调到50V，由小到大调动正弦调制波信号Ur的频率查看负载电压（V）的波动线，记录其波动线功能数值（幅值、频率）。
七、注意事项
(1) 双踪示波器有两个探头，可同时测量两路信号，但这两探头的地线全部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子回路的不一样电位的两个点上，否则这两点会经过示波器外壳发生电气短路。为此，为了保证测量的顺利实行，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。当需要同时查看两个信号时，必须在被测电子回路上找到这两个信号的共同共用点，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查看到两个信号，而不发生意外。
(2)在"测量试验"状态下，请勿带负载运行。
(3)操作面板上的"过流保护"指示灯亮，表明过流保护动作，此时应查验负载是否短路，若要继续实验，应先关机后，再重新开机。
