电力电子实训指导书.doc

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1、电力电子实训指导书电力电子实训指导书电力电子技术实训指导书蔡型杨钧编广东工业大学自动化学院目录电力电子技术实训指导书总体要求-2实训1双向晶闸管交流调压电路-3实训2同步信号为锯齿波触发电路-6实训3单相全桥逆变电路-12实训4同步信号为正弦波触发电路-151电力电子技术实训指导书总体要求电力电子技术实训课程是理论联系实际，对学生进行基本技能训练，培养学生解决工程实际问题的能力，激发学生的主动性和创新意识的重要实践教学环节。教师的讲解和学生的学习基本停留在书本上，理论多于实践，使得学习者未真正透彻掌握所学的知识。通过实践教学，学生亲自动手装配、调试、动手实践，更易掌握电力电子技术的理论，掌握的

2、知识、技术也更适合于实际应用。电力电子技术的飞速发展和光辉前景必将给我们提供巨大的用武之地和广阔的历史舞台。一.适用专业自动化、电气工程及其自动化、电子技术、应用电子技术、电力系统及其自动化等（本科、专科）。根据不同层次的专业和按排的学时数。实训的内容、要求可以有所不同。鼓励和支持学生多做实用、创新和具有挑战性的实训项目。二、基本要求1.综合运用电力电子技术课程中所学到的理论知识去独立完成一个实训课题。2.通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。3.进一步熟悉电力电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。4.学会电力电子电路的安装与调试技能。5.进一步熟悉电子仪器的

3、正确使用方法。6.学会撰写实训总结报告。7.培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。8.遵守纪律，注意用电安全。站在电工橡胶绝缘垫上做实验，防止事故尤其是重大事故发生。三、基本做法1实训期间，按上课时间到自动化实验室报到。2领取工具、元件、材料、仪表。3设计印刷电路板图。4焊、装电路5审查同意后，通电调试。6观察、分析、记录波形。7撰写实训总结报告。8上交实训实物、实训总结报告，清还工具、仪表。搞好清洁卫生。四、评定成绩1对实训电路熟悉和掌握的程度。2.现场考核：动手能力；安装工艺水平、调试中分析解决问题能力、以及创新精神等。3.实训总结报告。4.遵守纪律、学习态度、工作作风和科学精神等。2实

4、训1双向晶闸管交流调压电路1实践目的设计、装配、调试、观察、分析电路中各工作点的波形。使学生有一定的感性认识，并锻炼学生的动手能力。2实践内容及步骤（1）复习教材、到图书馆查找资料，了解、熟悉实践电路，元件的性能及其工作原理。实践工作原理：在图11中，当电源未接通时，C1电容上的电压为零。电源接通后，C1经R9、V2集射极充电。C1的电压逐升高，达到单结晶体管的峰点电压Up时，单结晶体管导通。C1电容经e、b1极向T2脉冲变压器原边绕组放电。T2脉冲变压器输出一个脉冲电压触发双向晶闸管导通。当C1电容放电到谷点电压Uv，并趋向更低时，单结晶体管截止。T2脉冲变压器上的脉冲电压结束。之后，C1电

5、容从Uv值又开始充电。充电到Up时，单结晶体管又导通，不断重复。双向晶闸管由第一个脉冲触发导通，后面的脉冲不起作用。改变R9及V2集射极的等效电阻，就可以改变电容的充电速度，达到改变角的目的。实现自由移相。双向晶闸管交流调压电路有关工作点的波形：（2）装配。1）手工或计算机（自备）设计印刷电路板图。要求元件排列均匀，印刷电路板大小适中，不留空余面积。一般控制信号从左流到右，强电信号从上流到下。220V不能与印刷电路板连接，220V的引线要用绝缘胶布牢固扎住。2）为了避免干扰，绘制印刷电路板图，布置地线时应注意各级电路采用一点接地原则。加粗、缩短地线。同时，写上设计者的班级、学号、姓名以便评分。

6、3）所有元件相互平衡或垂直。元件引脚、极性正确。同种元件距离印刷电路板的高度一致，注意变压器的同名端。布局合理，美观实用。220V不能与印刷电路板连接，220V的引线要用绝缘胶布牢固扎住。4）绘制的印刷电路板图，经审定后，制作印刷电路板。要求印刷电路板冲洗干净，不含任何腐蚀物。钻孔准确，两面无损。5）对焊接的要求是：净化元件引线和焊点表面，焊接牢固，无虚焊，焊点光亮、圆滑、饱满、无裂纹、大小适中且一致。做到能免维护。（3）调试、检测1）根据电气原理图反复核对装配好的电路。经审查，同意后，站在电工橡胶绝缘垫上才能通电调试。确保人身安全，防止事故尤其是重大事故发生。2）检查各类电源的电压幅值。如整

7、流、稳压、集成电路插座、三相电压型逆变电路的供电电压幅值。3观察、记录电路中TP1TP7各点的电压波形。3图11双向晶闸管交流调压电路44实践说明及注意问题(1）注意双线示波器的地线只用一根，免造成电路短路。(2）遵守纪律，无旷课现象，注意用电安全。(3）根据需要教师可以更改或撒换实践电路。按时完成实践，交还实物、工具、搞好清洁卫生。5实践总结报告的内容。(1）实践任务和要求。(2)实践电路的工作原理、印刷电板布线图以及它们的说明。(3)电路调试。对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录整理的波形与结果分析。各种波形中其高、低电平表示的意义。(4)收获体会，存在问题及进一步的改

8、进意见等。(5)实践总结报告抄写在课程设计报告本上。或用计算机打印（自备）。不少于202*字，复印件、抄袭件、代做的无效。5实训2同步信号为锯齿波触发电路1实训目的通过装配、调试一种晶闸管触发电路，观察、记录、分析电路中各点电压波形。熟悉、掌握电路的工作原理，提高设计、装配、调试能力。2实训线路：见图2-1。3实训内容及步骤（1）复习有关教材、到图书馆查找有关资料，了解、熟悉晶闸管触发电路的要求和工作原理。(2)看懂晶闸管触发电路图，分析电路中各点的电压波形。(3)手工或计算机（自备）设计印刷电路板图。要求元件排列均匀，印刷电路板大小适中。一般控制信号从左流到右，强电信号从上流到下。220V不

9、能与印刷电路板连接，220V的引线要用绝缘胶布牢固扎住。(4）为了避免干扰，绘制印刷电路板图，布置地线时应注意各级电路采用一点接地原则。加粗、缩短地线。(5)所有元件相互平衡或垂直。元件引脚、极性正确。同种元件距离印刷电路板的高度一致，布局合理，美观实用。(6)绘制的印刷电路板图，经审定后，制作印刷电路板。要求印刷电路板冲洗干净，不含任何腐蚀物。钻孔准确，两面无损。(7）对焊接的要求是：净化元件引线和焊点表面，焊接牢固，无虚焊，焊点光亮、圆滑、饱满、无裂纹、大小适中且一致。做到能免维护。(8)根据电气原理图反复核对装配好的电路。经审查，同意后，站在电工橡胶绝缘垫上才能通电调试。确保人身安全，防

10、止事故尤其是重大事故发生。（9)整定移相控制电压UCO=0V，偏移电压UP=-4V。调钭率电位器RP3，改变锯齿波的上升斜率。使测检点TP7的脉冲前沿落在测检点TP3的锯齿波形中央，见图2-2。以后偏移电位器RP2,、钭率电位器RP3不用再调整。00（10)以图2-1中的“O”点为参考点。改变移相控制电压UCO=0+8V,脉冲的移相范围D=090。（11)以图2-1中的“O”点为参考点。用双线示波器观察测检点TP1-TP7在一个工作周期中的波形，测量波形的正、负电压值（V）；波形的周期(S、mS)；对齐相位，全部记录在图2-2中。（12）测绘移相控制特性：用万用表直流电压档测量图2-1中移相控

11、制电压UCO。用示波器观察测检点TP7的脉冲,记录在表2-1中。作出=(UCO)移相控制特性的函数曲线。绘制在图2-4中。6图2-1同步信号为锯齿波触发电路71010101010101089UCOUco30600901202*0180oooooo性=(Uco)105(1)脉冲变压器T可按图2(2）注意双线示波器的地线只用一根，免造成电路短路。(3)遵守纪律，无旷课现象，注意用电安全。(4）根据需要教师可以更改或撒换图2-1的电路(5）按时完成实训，交还实物、工具、搞好清洁卫生6实训总结报告的内容(1)课题名称。(2)实训任务和要(3)实训电路工作原理、(4)电路调试。对调试中出现的问题进行分析

12、，并说明解决的措施整理的波形与结果分析，并指出各种波形中其高、低电平表示的意义。(5)改变图2-1中R1的参数，有什么影响?(6）收获体会，存在问题及进一步的改进意见(7）实训总结报告抄写在实验报告纸上。或用计算机字，复印件无效。按时上交实训总结报告。11实训3单相全桥逆变电路点的波形。使学生有一定的计算机（自备）设计印刷电路板图。要求元件排列均匀，印刷电路板空余面积。一般控制信号从左流到右，强电信号从上流到下。220V以便评分。免维护。，站在电工橡胶绝。确保人身安全，防止事故尤其是重大事故发生。1实践目的设计、装配、调试、观察、分析电路中各工作感性认识，并锻炼学生的动手能力。2实践内容及步骤

13、（1）复习教材、到图书馆查找资料，了解、熟悉实践电路，元件的性能及其工作原理。（2）装配。1）手工或大小适中，不留不能与印刷电路板连接，220V的引线要用绝缘胶布牢固扎住。2）为了避免干扰，绘制印刷电路板图，布置地线时应注意各级电路采用一点接地原则。加粗、缩短地线。同时，写上设计者的班级、学号、姓名3）所有元件相互平衡或垂直。元件引脚、极性正确。同种元件距离印刷电路板的高度一致，注意变压器的同名端。布局合理，美观实用。4）绘制的印刷电路板图，经审定后，制作印刷电路板。要求印刷电路板冲洗干净，不含任何腐蚀物。钻孔准确，两面无损。5）对焊接的要求是：净化元件引线和焊点表面，焊接牢固，无虚焊，焊点光

14、亮、圆滑、饱满、无裂纹、大小适中且一致。做到能（3）调试、检测1）根据电气原理图反复核对装配好的电路。经审查，同意后缘垫上才能通电调试2）检查各类电源的电压幅值。如整流、稳压、插座、供电电压幅值。3观察、记录图31电路中TPTP7各点的电压波形。12134实践说明及注意问题(1）注意双线示波器的地线只(2）遵守纪律，无旷课现象，注意用电安全。(3）根据需要教师可以更改或撒换实践电路。按时完成实践，交还实物、工具、搞好清洁6实践总结报告的内容。(1）实践任务和要求。(2)实践电路的工作原理(3)电路调试。对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施整理的波形与结果分析。各种波形中其高、低电平表示

15、的意义。(4)收获体会，存在问题及进一步的改进意见等。(5)实践总结报告抄写在课程设计报告本上。或用计202*字，复印件、抄袭件、代做的无效。14实训4同步信号为正弦波触发电路1实践目的点的波形。使学生有一定的感性作原理：导通时。C2通过电源VD2充电+15V，C4通过T2原边绕组设计、装配、调试、观察、分析电路中各工作认识，并锻炼学生的动手能力。2实践内容及步骤（1）复习教材、到图书馆查找资料，了解、熟悉实践电路，元件的性能及其工作原理。实践电路工当V1、V3截止，V2R10R82的b、e极充电到+15V，同步信号UT与移相控制电压UCO迭加大于+0.7V后，V1导通C2通过V1的c、e极C

16、4反向充电完毕。V2恢复导通。V3截止。改变UCO的大小，脉冲的移相范围可达75。VD4放电V2截止V3导通发出脉冲C4反向充电使脉冲维持一段时间（2）装配。1）手工或计算大小适中，不留空余面积。一般控制信号从左流到右，强电信号从上流到下。220V不能与印刷电路板连接，220V的引线要用绝缘胶布牢固扎住。2）为了避免干扰，绘制印刷电路板图，布置地线时应注意各级电地原则。加粗、缩短地线。同时，写上设计者的班级、学号、姓名以便评分。3）所有元件相互平衡或垂直。元件引脚、极性正确。同种元件距离印刷电路板的高度一致，注意变压器的同名端。布局合理，美观实用。4）绘制的印刷电路板图，经审定后，制作印刷电路

17、板。要求印净，不含任何腐蚀物。钻孔准确，两面无损。5）对焊接的要求是：净化元件引线和焊点表面，圆滑、饱满、无裂纹、大小适中且一致。做到能免维护。（3）调试、检测1）根据电气原理图垫上才能通电调试。确保人身安全，防止事故尤其是重大事故发生。2）检查各类电源的电压幅值。如整流、稳压、插座、供电电压幅值。41TPTP7各点的电压波形。15416(1）注意双线示波器的地线只用一根，免造成电路短路。(2）遵守纪律，无旷课现象，注意用电安全。(3）根据需要教师可以更改或撒换实践电路。按时完成实践，交还实物、工具、搞好清洁卫生。7实践总结报告的内容。(1）实践任务和要求。(2)实践电路的工作原理、印刷电板布

18、线图以及它们的说明。(3)电路调试。对调试中出现的问题进行分析，并说明解决的措施；测试、记录整理的波形与结果分析。各种波形中其高、低电平表示的意义。(4)收获体会，存在问题及进一步的改进意见等。(5)实践总结报告抄写在课程设计报告本上。或用计算机打印（自备）。不少于202*字，复印件、抄袭件、代做的无效。1718扩展阅读：电力电子技术实训指导书实验一单结晶体管触发电路实验一、实验目的1熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。2掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。二、实验所需挂件及附件序号型号123DJK01电源控制屏DJK03-1晶闸管触发电路双踪示波器备注该控制屏包含“三相

19、电源输出”等几个模块。该挂件包含“单结晶体管触发电路”等模块。自备三、实验线路及原理利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和RC的充放电特性，可组成频率可调的自激振荡电路，如图3-1所示。图中V6为单结晶体管，其常用的型号有BT33和BT35两种，由等效电阻V5和C1组成组成RC充电回路，由C1-V6-脉冲变压器组成电容放电回路，调节RP1即可改变C1充电回路中的等效电阻。图3-1单结晶体管触发电路原理图工作原理简述如下：由同步变压器副边输出60V的交流同步电压，经VD1半波整流，再由稳压管V1、V2进行削波，从而得到梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波通过R7及等效可变电

20、阻V5向电容C1充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压UP时，单结晶体管V6导通，电容通过脉冲变压器原边放电，脉冲变压器副边输出脉冲。同时由于放电时间常数很小，C1两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压Uv，使V6关断，C1再次充电，周而复始，在电容C1两端呈现锯齿波形，在脉冲变压器副边输出尖脉冲。在一个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但只有输出的第一个触发脉冲对晶闸管的触发时刻起作用。充电时间常数由电容C1和等效电阻等决定，调节RP1改变C1的充电的时间，控制第一个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲的移相控制。单结晶体管触发电路的各点波形如图3-2所示。电位器RP1已装在面板上，同步信号已

21、在内部接好，所有的测试信号都在面板上引出。图3-2单结晶体管触发电路各点的电压波形(=90)四、实验内容1单结晶体管触发电路的调试。2单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。五、预习要求阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。六、思考题1单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1的数值有什么关系?2单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180?七、实验方法1单结晶体管触发电路的观测。将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V10%，而“

22、交流调速”侧输出的线电压为240V。如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路，经半波整流后“1”点的波形，经稳压管削波得到“2”点的波形，调节移相电位器RP1，观察“4”点锯齿波的周期变化及“5”点的触发脉冲波形；最后观测输出的“G、K”

23、触发电压波形，其能否在30170范围内移相?2单结晶体管触发电路各点波形的记录当30、60、90、120时，将单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘下来，并与图3-2的各波形进行比较。八、实验报告画出=60时，单结晶体管触发电路各点输出的波形及其幅值。九、注意事项双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都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路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此，为了保证测量的顺利进行，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。当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路

24、上找到这两个信号的公共点，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观察到两个信号，而不发生意外。实验二单相半波可控整流电路实验一、实验目的1掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。2掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作。3了解续流二极管的作用。二、实验所需挂件及附件序号1234567型号DJK01电源控制屏DJK02晶闸管主电路DJK03-1晶闸管触发电路DJK06给定及实验器件D42三相可调电阻双踪示波器万用表备注该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。该挂件包含“晶闸管”，以及“电感”等几个模块。该挂件包含“单结晶体管触发电路

25、”模块。该挂件包含“二极管”等几个模块。自备自备三、实验线路及原理单结晶体管触发电路的工作原理及线路图已在上节中作过介绍。将DJK03-1挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发），图中的R负载用D42三相可调电阻，将两个900接成并联形式。二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上，电感Ld在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH三档可供选择，本实验中选用700mH。直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。四、实验内容1单结晶体管触发电路的调试。2单结晶体管

26、触发电路各点电压波形的观察并记录。3f()特性的测定。4单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。五、预习要求1阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。2复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的工作波形。掌握单相半波可控整流电路接不同负载时Ud、Id的计算方法。六、思考题1单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中电容C1的数值有什么关系?2单相半波可控整流电路接电感性负载时会出现什么现象?如何解决?七、实验方法1单结晶体管触发电路的调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧，使输

27、出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。调节移相电位器RP1，观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围能否在30170范围内移动?图3-3单相半波可控整流电路2单相半波可控整流电路接电阻性负载触发电路调试正常后，按图3-3电路图接线。将电阻器调在最大阻值位置，按下“启动”按钮，用示波器观察负载电压Ud、晶闸管VT两端电压UVT的波形，调节电位器RP1，观察=30、60、90、120、150时Ud

28、、UVT的波形，并测量直流输出电压Ud和电源电压U2，记录于下表中。U2Ud（记录值）Ud/U2Ud（计算值）306090120150Ud=0.45U2(1+cos)/23单相半波可控整流电路接电阻电感性负载将负载电阻R改成电阻电感性负载（由电阻器与平波电抗器Ld串联而成）。暂不接续流二极管VD1，在不同阻抗角阻抗角=tg-1(L/R)，保持电感量不变，改变R的电阻值,注意电流不要超过1A的情况下，观察并记录=30、60、90、120时的直流输出电压值Ud及UVT的波形。计算公式:Ud=0.45U2(l十cos)/2U2Ud(记录值）Ud/U2Ud（计算值）U2Ud（记录值）Ud/U2Ud（计

29、算值）八、实验报告画出=90时，电阻性负载和电阻电感性负载的Ud、UVT波形。画出电阻性负载时Ud/U2=f()的实验曲线，并与计算值Ud的对应曲线相比较。分析实验中出现的现象，写出体会。九、注意事项1参照实验一的注意事项。2在本实验中触发电路选用的是单结晶体管触发电路，同样也可以用锯齿波同步移相触发电路来完成实验。3在实验中，触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，避免误触发。为避免晶闸管意外损坏，实验时要注意以下几点：在主电路未接通时，首先要调试触发电路，只有触发电路工作正常后，才可以接通主电路。在

30、接通主电路前，必须先将控制电压Uct调到零，且将负载电阻调到最大阻值处；接通主电路后，才可逐渐加大控制电压Uct，避免过流。要选择合适的负载电阻和电感，避免过流。在无法确定的情况下，应尽可能选用大的电阻值。由于晶闸管持续工作时，需要有一定的维持电流，故要使晶闸管主电路可靠工作，其通过的电流不能太小，否则可能会造成晶闸管时断时续，工作不可靠。在本实验装置中，要保证晶闸管正常工作，负载电流必须大于50mA以上。在实验中要注意同步电压与触发相位的关系，例如在单结晶体管触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的上半周，而在锯齿波触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的下半周，所以在主电路接线时应

31、充分考虑到这个问题，否则实验就无法顺利完成。4使用电抗器时要注意其通过的电流不要超过1A，保证线性。303060609090120120150150接入续流二极管VD1，重复上述实验，观察续流二极管的作用,以及UVD1波形的变化。计算公式:Ud=0.45UU2(l十cos)/2实验三单相桥式全控整流及有源逆变电路实验一、实验目的1加深理解单相桥式全控整流及逆变电路的工作原理。2研究单相桥式变流电路整流的全过程。3研究单相桥式变流电路逆变的全过程，掌握实现有源逆变的条件。4掌握产生逆变颠覆的原因及预防方法。二、实验所需挂件及附件序号型号1234567DJK01电源控制屏DJK02晶闸管主电路备注

32、该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。该挂件包含“晶闸管”以及“电感”等几个模块。该挂件包含“逆变变压器”以及“三相不控整流”等模块。自备自备DJK03-1晶闸管触发电路该挂件包含“锯齿波同步触发电路”模块。DJK10变压器实验D42三相可调电阻双踪示波器万用表三、实验线路及原理图3-4为单相桥式整流带电阻电感性负载，其输出负载R用D42三相可调电阻器，将两个900接成并联形式，电抗Ld用DJK02面板上的700mH，直流电压、电流表均在DJK02面板上。触发电路采用DJK03-1组件挂箱上的“锯齿波同步移相触发电路”和“”。图3-5为单相桥式有源逆变原理图，三相电源经三相不控

33、整流，得到一个上负下正的直流电源，供逆变桥路使用，逆变桥路逆变出的交流电压经升压变压器反馈回电网。“三相不控整流”是DJK10上的一个模块，其“心式变压器”在此做为升压变压器用，从晶闸管逆变出的电压接“心式变压器”的中压端Am、Bm，返回电网的电压从其高压端A、B输出，为了避免输出的逆变电压过高而损坏心式变压器，故将变压器接成Y/Y接法。图中的电阻R、电抗Ld和触发电路与整流所用相同。有关实现有源逆变的必要条件等内容可参见电力电子技术教材的有关内容。四、实验内容1单相桥式全控整流电路带电阻电感负载。2单相桥式有源逆变电路带电阻电感负载。3有源逆变电路逆变颠覆现象的观察。五、预习要求1阅读电力电

34、子技术教材中有关单相桥式全控整流电路的有关内容。2阅读电力电子技术教材中有关有源逆变电路的内容，掌握实现有源逆变的基本条件。六、思考题实现有源逆变的条件是什么?在本实验中是如何保证能满足这些条件?七、实验方法1触发电路的调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。将控制电压Uct调至零(将电位器RP2顺时针旋到底)，观察同步电压信号和“6”点U6的波形，调节偏移电压Ub(即调RP3电位器)，使=

35、180。将锯齿波触发电路的输出脉冲端分别接至全控桥中相应晶闸管的门极和阴极，注意不要把相序接反了，否则无法进行整流和逆变。将DJKO2上的正桥和反桥触发脉冲开关都打到“断”的位置,并使Ulf和Ulr悬空，确保晶闸管不被误触发。图3-4单相桥式整流实验原理图图3-5单相桥式有源逆变电路实验原理图2单相桥式全控整流按图3-4接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持Ub偏移电压不变(即RP3固定)，逐渐增加Uct（调节RP2），在=0、30、60、90、120时，用示波器观察、记录整流电压Ud和晶闸管两端电压Uvt的波形，并记录电源电压U2和负载电压Ud的数值于下表中。U2Ud（记录值）

36、306090120Ud（计算值）计算公式:UdO.9UU2(1+cos)/23单相桥式有源逆变电路实验按图3-5接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持Ub偏移电压不变(即RP3固定)，逐渐增加Uct（调节RP2），在=30、60、90时，观察、记录逆变电流Id和晶闸管两端电压Uvt的波形，并记录负载电压Ud的数值于下表中。U2Ud（记录值）Ud（计算值）3060903逆变颠覆现象的观察调节Uct,使=150，观察Ud波形。突然关断触发脉冲（可将触发信号拆去），用双踪慢扫描示波器观察逆变颠覆现象，记录逆变颠覆时的Ud波形。八、实验报告1画出=30、60、90、120、150时Ud和

37、UVT的波形。2画出电路的移相特性Ud=f()曲线。3分析逆变颠覆的原因及逆变颠覆后会产生的后果。九、注意事项1参照实验四的注意事项2在本实验中，触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将Ulf及Ulr悬空，避免误触发。为了保证从逆变到整流不发生过流，其回路的电阻R应取比较大的值，但也要考虑到晶闸管的维持电流，保证可靠导通。实验四三相半波可控整流电路实验一、实验目的了解三相半波可控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载和电阻电感性负载时的工作情况。二、实验所需挂件及附件序号型号1234567D

38、JK01电源控制屏DJK02晶闸管主电路DJK02-1三相晶闸管触发电路DJK06给定及实验器件D42三相可调电阻双踪示波器万用表三、实验线路及原理备注该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。该挂件包含“触发电路”,“正反桥功放”等几个模块。该挂件包含“给定”等模块。自备自备三相半波可控整流电路用了三只晶闸管，与单相电路比较，其输出电压脉动小，输出功率大。不足之处是晶闸管电流即变压器的副边电流在一个周期内只有1/3时间有电流流过，变压器利用率较低。图3-6中晶闸管用DJK02正桥组的三个，电阻R用D42三相可调电阻，将两个900接成并联形式，Ld电感用DJK02面板上的700mH，其三相触发信

39、号由DJK02-1内部提供，只需在其外加一个给定电压接到Uct端即可。直流电压、电流表由DJK02获得。图3-6三相半波可控整流电路实验原理图四、实验内容1研究三相半波可控整流电路带电阻性负载。2研究三相半波可控整流电路带电阻电感性负载。五、预习要求阅读电力电子技术教材中有关三相半波整流电路的内容。六、思考题1如何确定三相触发脉冲的相序，主电路输出的三相相序能任意改变吗？2根据所用晶闸管的定额，如何确定整流电路的最大输出电流？七、实验方法1DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网电压是否平衡。将D

40、JK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。用10芯的扁平电缆，将DJK02的“三相同步信号输出”端和DJK02-1“三相同步信号输入”端相连,打开DJK02-1电源开关，拨动“触发脉冲指示”钮子开关，使“窄”的发光管亮。观察A、B、C三相的锯齿波，并调节A、B、C三相锯齿波斜率调节电位器（在各观测孔左侧），使三相锯齿波斜率尽可能一致。将DJK06上的“给定”输出Ug直接与DJK02-1上的移相控制电压Uct相接，将给定开关S2拨到接地位置（即Uct=0），调节DJK02-1上的偏移电压电位器，用双踪示波器观察A相同步电压信号和“双脉冲观察孔”VT1的输出波形，使=150(

41、注意此处的表示三相晶闸管电路中的移相角，它的0是从自然换流点开始计算，前面实验中的单相晶闸管电路的0移相角表示从同步信号过零点开始计算，两者存在相位差，前者比后者滞后30)。适当增加给定Ug的正电压输出，观测DJK02-1上“脉冲观察孔”的波形，此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲。用8芯的扁平电缆，将DJK02-1面板上“触发脉冲输出”和“触发脉冲输入”相连，使得触发脉冲加到正反桥功放的输入端。将DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平电缆，将DJK02-1的“正桥触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连，并将DJK02“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”，观察正桥VT1V

42、T6晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲是否正常。2三相半波可控整流电路带电阻性负载按图1-5接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，DJK06上的“给定”从零开始，慢慢增加移相电压，使能从30到180范围内调节，用示波器观察并纪录三相电路中=30、60、90、120、150时整流输出电压Ud和晶闸管两端电压UVT的波形，并纪录相应的电源电压U2及Ud的数值于下表中U2Ud（记录值）Ud/U2Ud（计算值）306090计算公式:Ud1.17U2cos(030)Ud=0.675U21+cos(a+)(30150)3三相半波整流带电阻电感性负载将DJK02上700mH的电抗器与负载电阻R串联后接

43、入主电路，观察不同移相角时Ud、Id的输出波形，并记录相应的电源电压U2及Ud、Id值，画出90时的Ud及Id波形图。U2Ud（记录值）Ud/U2Ud（计算值）306090120120150八、实验报告绘出当90o时，整流电路供电给电阻性负载、电阻电感性负载时的Ud及Id的波形，并进行分析讨论。九、注意事项整流电路与三相电源连接时，一定要注意相序，必须一一对应。实验五单相桥式全控整流及有源逆变电路实验一、实验目的1加深理解单相桥式全控整流及逆变电路的工作原理。2研究单相桥式变流电路整流的全过程。3研究单相桥式变流电路逆变的全过程，掌握实现有源逆变的条件。4掌握产生逆变颠覆的原因及预防方法。二、

44、实验所需挂件及附件序号型号1234567DJK01电源控制屏DJK02晶闸管主电路备注该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。该挂件包含“晶闸管”以及“电感”等几个模块。该挂件包含“逆变变压器”以及“三相不控整流”等模块。自备自备DJK03-1晶闸管触发电路该挂件包含“锯齿波同步触发电路”模块。DJK10变压器实验D42三相可调电阻双踪示波器万用表三、实验线路及原理图3-7为单相桥式整流带电阻电感性负载，其输出负载R用D42三相可调电阻器，将两个900接成并联形式，电抗Ld用DJK02面板上的700mH，直流电压、电流表均在DJK02面板上。触发电路采用DJK03-1组件挂箱上的

45、“锯齿波同步移相触发电路”和“”。图1-7为单相桥式有源逆变原理图，三相电源经三相不控整流，得到一个上负下正的直流电源，供逆变桥路使用，逆变桥路逆变出的交流电压经升压变压器反馈回电网。“三相不控整流”是DJK10上的一个模块，其“心式变压器”在此做为升压变压器用，从晶闸管逆变出的电压接“心式变压器”的中压端Am、Bm，返回电网的电压从其高压端A、B输出，为了避免输出的逆变电压过高而损坏心式变压器，故将变压器接成Y/Y接法。图中的电阻R、电抗Ld和触发电路与整流所用相同。有关实现有源逆变的必要条件等内容可参见电力电子技术教材的有关内容。四、实验内容单相桥式全控整流电路带电阻电感负载。单相桥式有源

46、逆变电路带电阻电感负载。有源逆变电路逆变颠覆现象的观察。五、预习要求1阅读电力电子技术教材中有关单相桥式全控整流电路的有关内容。2阅读电力电子技术教材中有关有源逆变电路的内容，掌握实现有源逆变的基本条件。六、思考题实现有源逆变的条件是什么?在本实验中是如何保证能满足这些条件?七、实验方法1触发电路的调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。将控制电压Uct调至零(将电位器RP2顺时针旋到底)，

47、观察同步电压信号和“6”点U6的波形，调节偏移电压Ub(即调RP3电位器)，使=180。将锯齿波触发电路的输出脉冲端分别接至全控桥中相应晶闸管的门极和阴极，注意不要把相序接反了，否则无法进行整流和逆变。将DJKO2上的正桥和反桥触发脉冲开关都打到“断”的位置,并使Ulf和Ulr悬空，确保晶闸管不被误触发。图3-7单相桥式整流实验原理图图3-8单相桥式有源逆变电路实验原理图2单相桥式全控整流按图3-8接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持Ub偏移电压不变(即RP3固定)，逐渐增加Uct（调节RP2），在=0、30、60、90、120时，用示波器观察、记录整流电压Ud和晶闸管两端电压

48、Uvt的波形，并记录电源电压U2和负载电压Ud的数值于下表中。U2Ud（记录值）Ud（计算值）3060计算公式:UdO.9U2(1+cos)/23单相桥式有源逆变电路实验按图3-7接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持Ub偏移电压不变(即RP3固定)，逐渐增加Uct（调节RP2），在=30、60、90时，观察、记录逆变电流Id和晶闸管两端电压Uvt的波形，并记录负载电压Ud的数值于下表中。U2Ud（记录值）30609090120Ud（计算值）4逆变颠覆现象的观察调节Uct,使=150，观察Ud波形。突然关断触发脉冲（可将触发信号拆去），用双踪慢扫描示波器观察逆变颠覆现象，记录逆变颠覆时的Ud波形。八、实验报告1画出=30、60、90、120、150时Ud和UVT的波形。2画出电路的移相特性Ud=f()曲线。3分析逆变颠覆的原因及逆变颠覆后会产生的后果。九、注意事项在本实验中，触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将Ulf