2022年电力电子技术实验指导书 .pdf

个人资料整理仅限学习使用半导体变流技术实验部分实验一单相桥式半控整流电路实验一、实验目的 1 、加深理解单相桥式半控整流电路带电阻、阻感负载时的工作情况。 2 、加深理解单相桥式半控整流电路阻感负载时续流二极管的作用。二、实验内容 1 、单相桥式半控整流电路带电阻负载。 2 、单相桥式半控整流电路带电阻电感负载。三、实验原理参阅半导体变流技术教材的有关章节。四、实验设备及仪器 1 、DK01主控制屏 2 、DK11挂箱 3 、1 9K、0 65A滑线电阻器 4 、双线示波器 5 、万用表五、实验预习预习半导体变流技术教材的有关章节。六、实验线路、方法和步骤1、实验线路 2 、实验方法和步骤 1 ）、主控制屏开关的设置将主控制屏上的“调速电源选择开关”拨至“直流调速”，将DK11 左下角的两个开关分别拨至“单相桥式”和“开”。触发电路采用锯齿波同步移相触发电路，将DK11 左上角“触发选择开关”拨至“锯齿波”， DK11挂箱上同步变压器原边接A2、B2，并将主控制屏上的Ublr 悬空。 2 ）、单相半控桥式整流电路带电阻性负载利用组桥的晶闸管、二极管组成单相桥式半控整流电路并接成电阻性负载，将锯齿波触发电路的脉冲输出端“ G1”“ K1”“ G3 ”“ K3”分别接至晶闸管VT1 和 VT3 的门极、阴极。然后接通主电路和低压控制电源，用示波器观察负载电压Ud的波形，用Ud来确定 的估算方法和移相范围。记录 Ud在等于下列角度下的电压值。30060090012001500VD4 VT1 VT3 VD6 V A L Rd VD5 A2 N2 120V G1 G3 同步变压器锯齿波触发电路 1 锯齿波触发电路 2 G1 G3 K3 K1 A2 N2 V 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用Ud测量值） VUd理论值） V Id 测量值） A 测得电源电压值U2= V）写出计算理论值所用公式Ud= 、描绘 =600、900时 Ud、Uvt、UvD的波形。=600=900 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用电阻负载实验作完后，请断开主电路电源和低压控制电源。 V Ud(理论值 V Id 测量值） A 测得电源电压值U2= V）写出计算理论值所用公式Ud= 不接续流二极管VD5时，描绘 =600、 900时 Ud 、Uvt 、UVD的波形=600 =900按照实验线路图所示接入续流二极管VD5 ，观察 Ud、Uvt、UvD的波形。六、实验报告要求 1 、分别绘出电阻和阻感性负载时不同值下电压数据记录表格，并根据表格上的数据分别在同一坐标系上绘出测量值和理论值的Ud=f）特性曲线。 2 、分别绘出电阻和阻感性负载=600、900时 Ud、Uvt 、UvD的波形。 3 、讨论和分析实验结果，说明续流二极管的作用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用实验二 三相桥式全控整流电路实验一、实验目的1、加深理解三相桥式全控整流电路带电阻、电阻电感负载时的工作情况。2、了解集成触发器的调整方法。二、实验内容1、集成触发电路的调试。2、三相桥式全控整流电路。三、实验原理参阅半导体变流技术教材的有关章节。四、实验设备与仪器1、DK01 主控制屏2、DK02 挂箱3、1.9K 0.65A 滑线电阻器一个4、双线示波器5、万用表五、实验预习1、三相桥式全控整流电路电阻负载的移相范围。2、三相桥式全控整流电路阻感负载的移相范围。六、实验线路、方法与步骤 1 、实验线路2、实验方法和步骤1）、主控制屏开关的设置将“调速电源选择开关”拨至“直流调速”。触发电路脉冲指示：“窄”。桥工作状态指示：“其它”。2）、触发电路的调试、用示波器观察触发电路的单脉冲、双脉冲是否正常，观察a、b、c 三相的锯齿波斜率是否一致，若不一致可调整a、b、c 三相锯齿波斜率电位器，使三相锯齿波斜率尽可能一致。、将 DK02挂箱上给定单元中给定输出Ug接至主控制屏面板上Uct 端移相控制电压），主控制屏面板上 Ublr 接地，组桥触发脉冲开关全部拨至“接通”位置。3）、三相桥式全控整流电路带电阻性负载利用桥的晶闸管组成三相桥式全控整流电路并接成电阻负载，Rd 调到阻值中间位置。接通“低压控制电源”和主电路电源，使Uct=0逆时针将给定单元中的RP1旋至零位），用示波器观察Ud 波形和主控制屏上直流电压表V的读数，调节主控制屏上偏移电压电位器RP 调节偏移电压Ub），使 =1200。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用上述步骤完成后，保持Ub不动，调节Uct ，用示波器观察Ud的波形并确定 角的估算方法。、记录在下列角度下的Ud值00300600900Ud测量值） VUd理论值） VId 测量值） A测得电源电压U2= V）计算理论值所用公式Ud= 、描绘 =300、600时 Ud 、Uvt 的波形。 =900时 Ud的波形。 =300 =600 =900时=900 、观察并描绘=600时，丢失一相脉冲情况下Ud的波形。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用、电阻性负载实验作完后请断开主电路电源和低压控制电源。4）、三相桥式全控整流电路带阻感性负载将电感 L=100mH与滑线电阻Rd串联。 Rd放在阻值一半的位置，接通“低压控制电源”和主回路电源。、记录 在下列角度下的Ud值00300600900Ud测量值） VUd理论值） VId单结晶体管触发电路原理图 2 ）调试方法和实验步骤将主控制屏上的“调速电源选择开关”拨至“直流调速”，将主控制屏上A2B2C2三端中任意两端接到DK11挂箱左上角的同步变压器原边绕组，将“触发选择开关”拨至“单结管”，这样接好后，同步变压器副边 60V 交流电压已通过内部连线接到触发电路的输入端。接通“低压控制电源”和主电路电源，用示波器观察并记录“1”“ 5”孔波形。调节移相可变电位器RP1 ，观察锯齿波的周期变化，同时观察“2”、“ 5”孔波形，看输出脉冲的移相范围能否在2001800之间。波形记录：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用波形画好后将主电路电源断开。2、正弦波同步移相触发电路的调试1）、正弦波同步移相触发电路原理图R1+15V-15VR2OVC3C1+C2C4+R3R4R5R9R8R7R6RP1R11R10RP3RP253130V42C5C6C7C8VD3VD4VD2VD!VD8VD7VD6VD5T1KGVT3VT2VT1 2 ）调试方法和实验步骤将 DK11 挂箱上正弦波同步移相触发电路单元中15 电源开关拨至“开”，将正弦波同步移相触发电路的输出端“ G ”、“ K”接至某晶闸管的门极、阴极。将“触发选择开关”拨至“正弦波”位置，接通“低压控制电源”和主电路电源。、确定脉冲的初始相位当 Uct=0 时， 逆时针将RP1旋至零位），观察Ugk，调节 RP2Ub ），使 Ugk 恰好有脉冲输出，此时接近1800。、调节UctRP1），描绘“ 1”“ 5”孔波形。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用波形画好后请断开主电路电源。3、锯齿波同步移相触发电路调试 1）锯齿波同步移相触发电路原理图1ov+15v-15v25364K1+G1TR1VD1C1RP1C2+C3C5C4C6C8C7C9RP2RP3R8R7R6R5R4R3R2R13R12R11R10R9R14VD4VD3VD2VD9VD8VD7VD6VD5VD10VST 1VT6VT5VT4VT3VT2VT1UbUctG2K27V2）调试方法和实验步骤将 DK11 挂箱上的“触发选择开关”拨至“锯齿波”位置，面板左下角的15V 开关拨向“开”，其上面的开关拨向“触发电路”，将输出“G1 ”、“ K1”端接至某晶闸管的门极和阴极，接通主电路电源和“低压控制电源”。同时观察“1”“ 2”孔的波形，了解锯齿波的宽度和“1”孔波形的关系，估算锯齿波的宽度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用、调节脉冲的移相范围当控制电压Uct=0 时即逆时针将RP1 旋至零位），用示波器观察“1”“ 5”孔波形，调节偏移电压Ub即 RP2 ）恰好有脉冲输出，使=1800，如下图所示。、调节Uct即 RP1 ），记录“ 1”“ 5”孔波形精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用七、实验报告要求 1、画出单结晶体管触发电路“1”“ 2”“ 4”“ 5”孔波形。 2、画出正弦波同步移相触发电路“1”“ 5”孔及输出脉冲电压Ug波形。 3、指出正弦波同步移相触发电路同步电压的那一段为脉冲的移相范围。4、画出锯齿波同步移相触发电路“1”“ 5”孔的波形，并估算出锯齿波的宽度。5、总结锯齿波同步移相触发电路移相范围的调试方法，移相范围的大小与哪些参数有关。实验四 三相桥式全控有源逆变实验一、实验目的熟悉三相桥式全控有源逆变电路的接线及工作原理。二、实验内容 1、三相桥式有源逆变电路。 2、观察逆变状态下电路波形。三、实验原理参阅半导体变流技术等教材的有关章节。四、实验设备及仪器1、DK01 主控制屏2、DK02 挂箱3、1.9K 0.65A 滑线电阻器4、DK14 挂箱精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用5、双线示波器6、万用表五、实验线路方法与步骤1、实验线路AGGTAP1VT1VT2VT3VT4VT5VT6BmCmAmA2A2B2B2C2C21 UctUblfVT1VT2VT3VT4VT5VT6VD4VD6VD2VD1VD3VD5230VAm AXm XBm BYm YCm CZm Z三相 芯式变 压器LS2Rdv2、实验方法和步骤1）、将 “ 调速电源选择开关” 拨到 “ 直流调速 ” ，触发电路脉冲指示：“ 窄” 。桥工作状态指示：“ 其它 ” 。2）、用示波器观察a、b、 c三相锯齿波的斜率是否一致，若不一致，通过调节a、b、c三相锯齿波斜率电位器，尽量将三相斜率调节一致。3）、将 DK02 挂箱上给定单元中的Ug接到主控制屏面板上的Uct端，主控制屏上Ublr 端接地，组触发脉冲开关全部拨到“ 通” 。4）、闭合 “ 低压控制电源 ” 开关，用示波器同时观察同步电压Ua和a相锯齿波波形，确定锯齿波的宽度，再同时观察a相锯齿波和双脉冲观察孔第一个孔的波形，使Uct=0 既将 RP1逆时针旋至零位），调节偏移电压 Ub，使 接近 1500。5）、接好实验线路电感 L=100mH ）， DK02 挂箱下端的开关S2拨向实验图中左边短接线，Rd调到阻值较大位置。闭合主电路电源，Ub保持不动，调节Uct既调节 RP1），记录=00、300、600、 900时Ud、Uct的值，填入后面表格中，用示波器观察并描绘=00、300、600、 900时Ud、Uvt的波形。 =00=300 =600=900精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用900，断开主电路电源。7）、将 S2拨向实验线路图中右边的不控整流桥端，闭合主电路电源，调节Uct，使在9001500之间变化，记录=1200、1500时Ud、Uct的值，填入后面表格中，观察并描绘=1200、1500时Ud、 Uvt的波形， =1200=1500 整流逆变0030060090012001500UdV ）UctV）六、实验报告要求1、画出 =00、300、600、900、1200、1500时Ud、 Uvt的波形。2、画出电路的移相特性曲线Ud=f ）。3、画出触发电路的传输特性曲线=fUct ）。4、对实验中出现的问题加以分析。七、注意事项1、从整流状态转换到逆变状态时，应先将角调节到略大于900，以防过流。2、为了不使逆变直流电源电压过高，可在不可控桥输入端加接调压器降压，这样限流电阻Rd的数值可以调的小些。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 14 页个人资料整理仅限学习使用实验五 单相桥式全控整流电路实验一、实验目的加深理解单相桥式全控整流电路带电阻、反电势负载时的工作情况。二、实验内容 1、锯齿波同步移相触发电路的调试。 2、单相桥式全控整流电路带电阻负载。 3、单相桥式全控整流电路带反电势负载。三、实验原理参阅半导体变流技术教材的有关章节。四、实验设备及仪器 1 、DK01主控制屏 2 、DK11挂箱精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 14 页