电力电子实验指导书2018—4
电力电子技术实验指导书
目录
电力电子实验平台说明 (2)
实验一三相半波可控整流电路实验 (5)
实验二三相桥式可控整流电路实验 (11)
实验三降压式（Buck）直直变换器实验 (15)
实验四升压式（Boost）直直变换器实验 (20)
实验五单端反激式直直变换器实验 (24)
实验六单端正激式直直变换器实验 (29)
实验七半桥直直变换器实验 (34)
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电力电子实验平台说明
一．实验台总体结构
电力电子技术教学实验台总体外观结构如下图所示。整个实验台由仪表屏、电源 控制屏、实验挂箱区、下组件区、实验桌等组成。
图 1 电力电子技术实验平台
仪表屏：配置指针式和数字式仪表，提供实验时需要的仪表。
电源控制屏：控制整个实验台的电源，通过隔离变压器输出三相交流电源。 实验桌：内可放置各种组件。
实验挂箱区：放置实验时所需的功能组件。
下组件区：放置直流电源以及变压器、可调电阻、电抗器等。
二、供电电源
1．整机容量： 1.5kVA 2、工作电源：三相/380V/50Hz/3A
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三、主要部件说明
图 2 电源控制屏
闭合断路器，“断开”按钮上的红色指示灯亮，此时实验平台控制屏左右两边单相电源插座都会带电，都有220V 电源输出，平台内部的航空插座也已带电。按下绿色的“闭合”按钮开关，三相电源会通过断路器、主接触器、隔离变压器、过流保护后输出，U 、V 、W 接线柱有强电输出。实验完毕后，按下红色“断开”按钮，即可断开U 、V 、W 接线柱的电压输出。
三相电源带有熔断器形成过流保护，当发生短路或者输出电流超过3A 时，熔断器熔断，避免烧毁变压器。
当有电压输出时，对应的发光二极管发亮，如无电压输出，可检查是否由于电流太大而烧毁熔断器。
四、上电操作步骤
1、闭合漏电断路器，红色断开指示灯会亮，控制屏上所有单相电源有交流220V 电压，控制交直流仪表的电源、所有挂件电源均得电。
2、按下绿色“闭合”按钮，可听到继电器吸合声，红色“断开”
按钮指示灯会熄灭，
断路器,作为整个实验台的总电源开关
“闭合”按钮指示灯亮，三相交流电源有输出。
五、断电操作步骤
1、将所有实验挂箱及仪表电源开关指向OFF处，按下“断开”按钮，断开指示灯亮。
2、断开漏电断路器，指示灯全灭。
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实验一三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，研究在电阻负载和电阻—电感性负载时的工作情况。
二、实验原理
图3三相半波可控整流电路主电路拓扑
图4三相半波可控整流电路波形图
图3是三相半波可控整流电路主电路拓扑，负载为阻感性负载，电感L值很大。
图4是三相半波可控整流主电路波形图，三个晶闸管的触发脉冲互差120°，在三相电路中，规定自然换相点为触发控制角a的零点，即a=0。
在（图中a=60°）时刻触发
a相晶闸管Q1导通，a相电压加到负载上，
Q1管流过负载电流i d，a﹥30°时，当a相过零时，由于电感的存在，阻止电流下降，因而Q1继续导通一直持续到时b相晶闸管Q2被触发为止。当
时刻触发b相晶闸管Q2，Q1立即承受反向电压而关断，负载电流也立
5
即转移到Q2管，负载被施加b 相电压，一直持续到时c相晶闸管Q3被触发为止。在时触发c相晶闸管Q3，Q2管立即承受反向电压而关断，负载
电流也就立即转移到Q3管，c相电压加到负载上，直到a相晶闸管Q1再一次被触发为止。
输出直流电压平均值为
三、实验设备及介绍图号按照出现的顺序标！
1、实验设备
（1）NMCL-III电力电子技术及电气传动实验装置；
（2）NMCL-33F触发电路及晶闸管主回路挂箱，如图6所示；
（3）NMCL-03G 可调电阻器，如图8所示；
（4）NMCL-331 平波电抗器，如图9所示；
（5）示波器；
（6）万用表。
（7）导线。
2、NMCL-33F触发电路和晶闸管主回路挂箱面板介绍
触发电路和晶闸管主回路挂箱面板图见图5和图6。NMCL—33F由脉冲控制及移相，脉冲观察孔，一组可控硅，二组可控硅及二极管组成。
（1）触发电路
实验台提供相位差为60O的六组双脉冲，分别由两路功放进行放大，分别由U bif 和U bir进行控制。当U bif接地时，第一组脉冲放大电路进行放大。当U bir接地时，第二组脉冲放大电路进行工作。
使用注意事项：
（a）观察孔在面板上俱为小孔，仅能接示波器，不能接任何信号。特别是六路双脉冲观察孔，万不可和I、II组晶闸管的控制极相连。
（b）1-6组双脉冲相位差为60o，且后一组脉冲滞后前一组脉冲，如果出现后一组脉冲超前前一组脉冲，则说明实验台输入的三相电源相序错误，只要更换三相电源插座任意两相即可。
(2)FBC+FA（电流变送器与过流保护）：
此单元有三种功能：一是检测电流反馈信号，二是发出过流信号，三是发出过压信号。
（a）电流变送器
6
电流变送器检测可控硅变流器交流进线电流，以获得与变流器电流成正比的直流电压信号，零电流信号和过电流逻辑信号等。
（b）过流过压保护（FA）
当主电路电流超过某一数值后(2A左右)，电压超过260V，接触器动作，断开交流主电路，同时过流过压指示发光二极管亮，按下复位按钮可以复位。
(3)主回路使用注意事项：外加触发脉冲时，必须切断内部触发脉冲
图 5 NMCL-33F触发电路和晶闸管主回路挂箱介绍
7
8
图 6触发电路和晶闸管主回路挂箱
9
2、三相半波电路接线图
Rd
平波电抗器
图 7 三相半波电路接线图
四、预习内容
(1)预习三相半波可控整流电路工作原理、可控硅触发电路工作原理。
(2)根据实验目的及要求完成的实验内容和实验报告拟定实验方案，写出实验步骤、要测取
的实验数据、波形及要达成的目标。
五、实验报告
（1）研究主电路在电感性负载和电阻性负载情况下的基本电量关系并与理论值比较，说明
差异原因；
（2）用曲线说明电阻性负载和电感性负载下输出电压与触发角的关系；
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图 8 可变电阻器
图 9 平波电抗器
实验二三相桥式可控整流电路实验
一、实验目的
加深对三相全控桥式整流电路工作原理和特性的理解，理解可控整流电路对相序的要
求。
二、实验原理
1.三相桥式全控整流电路主电路原理
图10 三相桥式全控整流电路主电路拓扑
图11 电阻性负载α=0o时三相桥式全控整流电路波形图三相桥式全控整流电路主电路拓扑如图10所示，阴极连接在一起的3个晶闸管（Q1、Q3、Q5）构成共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（Q2、Q4、Q6）构成共阳极组。晶闸管触发导通的原则是：共阴极组的晶闸管，哪个阳极电位最高时，哪个晶闸管应触发导
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通；共阳极组的晶闸管，哪个阴极电位最低时，哪个晶闸管应触发导通。如图所示，必须有共阴极组和共阳极组各一个晶闸管同时导通，才能形成输出通路；所以要给对应导通的共阴极组和共阳极组中的一对晶闸管同时加有触发脉冲才行。对共阴极组触发脉冲依次触发Q 1、Q 3、Q 5，它们的触发脉冲之间的相位差为120o.对共阳极组触发脉冲依次触发Q 2、Q 4、Q 6，其触发脉冲的相位差也是120o。接在同一相上下两个桥臂的两个晶闸管的触发脉冲的相位差是180o.例如接在a 相的Q 1和Q 4的触发脉冲的相位差是180o。由于电路中共阴极组与共阳极组换流点相隔60o，所以每隔60o有一次换流。在三相桥式整流电路中，为保证电路正常工作，触发脉冲通常是双窄脉冲或宽脉冲。
晶闸管的换流在共阴极组Q 1、Q 3、Q 5或者共阳极组Q 2、Q 4、Q 6之间进行，每隔60?有一个晶闸管要换流，因此每隔60?要触发一个晶闸管，其带电阻性负载，在控制角为0o时的波形图如图 11所示。各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。u 2和u 2L 为电源变压器次级相电压和线电压，u d 是负载端输出电压，u Q1是晶闸管Q 1承受的电压，i Q1是流过晶闸管Q 1的电流。表1给出了三相桥式全控整流电路带电阻性负载，触发角a =0?时的工作波形。
表1 三相桥式全控整流电路电阻性负载a =0?时晶闸管工作情况 三相桥式全控整流电路整流电压平均值与控制角的关系如下。 (1)电阻性负载
控制角a ≤60?时：
a w w π
a πa
π
cos 34.2)(sin 63
1
2323
2U t td U U d ==
?++
控制角a >60?时：
??
????++==
?
+)3cos(134.2)(sin 63
23
2a π
w w π
πa
π
U t td U U d
式中，U d 为整流电压平均值，U 2为变压器副边相电压。由上可知，在阻性负载下，控
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制角α的最大移相范围为120?。
(2)大电感负载
假设负载为阻感性，且电感感值很大，电感电流连续。
a w w π
a πa
π
cos 34.2)(sin 63
1
2323
2U t td U U d ==
?++
在感性负载下，电路的控制角α的最大移相范围为90?。
三、实验设备及介绍
1、实验设备
(1) N MCL-III 电力电子技术及电气控制实验装置；
(2) N MCL-33F 触发电路及晶闸管主回路挂箱，如图6所示； (3) N MCL-03G 可变电阻器，如图8所示； (4) N MCL-331平波电抗器，如图9所示； (5) 示波器； (6) 万用表；
(7) 导线。
2、NMCL-33F 触发电路和晶闸管主回路挂箱面板介绍同三相半波可控整流电路。
3、实验接线图
图 12 三相桥式全控整流电路实验接线图
四、预习内容
(1)预习三相桥式全控整流电路工作原理、可控硅触发电路工作原理。
(2)根据实验目的及要求完成的实验内容和实验报告拟定实验方案，写出实验步骤、要测取
的实验数据、波形及要达成的目标。
五、实验报告
（1）用曲线说明电阻性负载和电感性负载下输出电压与触发角的关系；
（2）研究主电路在电感性负载和电阻性负载情况下的基本电量关系并与理论值比较，说明差异原因；
（3）为什么实验中电阻性负载的移相范围没有达到120°？
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实验三降压式（Buck）直直变换器实验
一、实验目的
(1)理解电压控制型芯片脉宽调制原理；
(2)加深对降压式(Buck)直直变换器工作原理及特性的理解。
二、实验原理
－
＋
o 图13 Buck直直变换器主电路拓扑
图14 B uck直直变换器电感电流连续时波形图
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Buck降压式直直变换器主电路拓扑如图13所示，电感电流工作在连续模式下的主电波形图如图14所示。在开关管Q关断期间，电感电流始终不小于零的状态称为连续导通模式（CCM）。从电路图中可以看到当开关管Q导通时，二极管D反向截止，当开关管Q截止时，二极管D正向导通，使电感L中流过不间断的电流。
稳态运行时，根据法拉第定律，电感电压一个周期内的伏秒积等于零，有如下式
此时，输出电压与输入电压的比值是
因此，输出电压总是小于输入电压。
如果输出电流较小或者开关频率较低，在开关管Q关断期间，电感电流在部分时间内等于零，变换器就工作在断续导通模式（DCM）。此时，输出电压和输入电压之间关系是
式中，U i是输入电压，U o是输出电压，D=T ON/T为占空度，T ON是开关管导通时间，T是开关管控制信号周期，I o是输出电流，I Gmax是电感临界连续电流的最大值。
三、实验内容
(1) PWM控制芯片SG3525的工作原理和控制电路原理实验；
(2) 观测开环控制下、电感电流连续时Buck变换器主电路各工作器件的电压状态、各支路电流状态；
(3)观测输出电压纹波，观测开关频率对电感电流连续状态的影响；
(4) 研究开环控制下、电感电流连续工作时Buck变换器输入输出的基本电量关系和外特性；
(5) 观测开环控制下、电感电流断续工作时Buck变换器主电路的电量关系和各工作器件的电压状态；
(6) 研究闭环控制下电压调整率及外特性；
(7) 电感量设计实验。电感设计的条件为：30V输入电压，15V输出电压，50Khz工作频率，设计输出滤波电感值，使得当输出电流为0.2A时电感电流临界连续，并作出设计报告。并根据设计结果采用相应的电感量验证设计结果是否满足设计的技术要求。
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四、实验仪器及设备
(1)NMCL-111电力电子技术及电气传动实验装置平台；
(2)NMCL-50A 直流电源单元，如图15所示；
(3)NMCL-54A 降压式（Buck）变换器实验箱；
(4)NMCL-03G 可变电阻器；
(5)NMCL-331 平波电抗器；
(6)NMCL-53 直流电压电流表箱；
(7)示波器；
(8)万用表。
实验设备说明：
降压式（Buck）变换器实挂箱如图16所示，主电路供电电压是20V～30V可调直流电压，控制电路供电电压是20V直流电压，主电路中R1、R2、R3为三条支路电流的采样电阻，阻值为0.5Ω，主电路输出端需外接可调电阻器和直流电压电流表箱。面板上主电路输出电压U O与控制电路开关S3左侧的主电路输出反馈信号U o在挂箱内部已经连接好，开关S3
拨向“开环”则主电路工作在开环状态，S3拨向“闭环”则主电路工作在闭环状态，此时主电路输出电压U o就直接加在控制电路RW1电位器上，RW1旋钮可调节RW1电位器的阻值，RW2旋钮可调节RW2电位器的阻值。
五、降压式（Buck）变换器实验箱主电路基本数据
输入电压：20～30V DC；
输出电压：15V DC；
输出负载电流：0.1～1A；
工作频率：50kHz；
输出纹波电压：≤100m V。
六、预习要求
(1)预习电压控制型脉宽调制控制电路原理及芯片SG3525原理。
(2)根据实验目的及要完成的实验内容和实验报告拟定实验方案，写出实验步骤、要测取的实
验数据、波形及要达成的目标。
(3)根据输入输出条件设计Buck变换器主电路输出滤波电感，并作出设计报告。在实验室
制做电感，并接入电路进行实验，通过对波形的测试，判读，检查电感设计是否正确合理，并做出实验报告，分析和理论值存在差异的原因。
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七、实验报告
(1)通过实测的芯片SG3525各管脚波形，简述电压控制型芯片SG3525的工作原理。 (2)依据实验数据及做出的曲线研究主电路工作在电感电流连续状态下的输入输出基本电量
关系，与理论值相比较，说明差异原因； (3)做出外特性曲线，并讨论； (4)简述变换器闭环工作过程。
图 15 直流电源单元
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图 16 降压式（Buck ）变换器实验箱
电力电子技术实验指导书
实验一单结晶体管触发电路及示波器使用 班级学号姓名 同组人员 实验任务 一．实验目的 1．熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用。 2．掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 3．详细学习万用表及示波器的使用方法。 二．实验设备及仪器 1．教学实验台主控制屏 2．NMCL—33组件 3．NMCL—05E组件 4．MEL—03A组件 5．双踪示波器（自备） 6．万用表（自备） 7. 电脑、投影仪 三．实验线路及原理 将NMCL—05E面板左上角的同步电压输入接SMCL-02的U、V输出端，触发电路选择单结晶体管触发电路，如图1所示。 图1单结晶体管触发电路图 四．注意事项 双踪示波器有两个探头，可以同时测量两个信号，但这两个探头的地线都与示波器的外
壳相连接，所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点通过示波器发生电气短路。为此，在实验中可将其中一根探头的地线取下或外包以绝缘，只使用其中一根地线。当需要同时观察两个信号时，必须在电路上找到这两个被测信号的公共点，将探头的地线接上，两个探头各接至信号处，即能在示波器上同时观察到两个信号，而不致发生意外。 五．实验内容 1.实验预习 （1）画出晶闸管的电气符号图并标明各个端子的名称。 （2）简述晶闸管导通的条件。 （3）示波器在使用两个探针进行测量时需要注意的问题。 2. 晶闸管特性测试 请用万用表测试晶闸管各管脚之间的阻值，填写至下表。 + A K G - A K G 3.单结晶体管触发电路调试及各点波形的观察 按照实验接线图正确接线，但由单结晶体管触发电路连至晶闸管VT1的脉冲U GK不接（将NMCL—05E面板中G、K接线端悬空），而将触发电路“2”端与脉冲输出“K”端相连，以便观察脉冲的移相范围。 合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮。这时候NMCL—05E内部的同步变压器原边接有220V，副边输出分别为60V（单结晶触发电路）、30V（正弦波触发电路）、7V（锯齿波触发电路），通过直键开关选择。 合上NMCL—05E面板的右下角船形开关，用示波器观察触发电路单相半波整流输出（“1”），梯形电压（“3”），梯形电压（“4”），电容充放电电压（“5”）及单结晶体管输出电压（“6”）和脉冲输出（“G”、“K”）等波形，并绘制在下图相应位置。
电力电子技术实验四
实验四三相桥式全控整流电路实验 一、实验目的 (1)熟悉三相桥式全控整流电路的工作原理。 (2)熟悉三相桥式全控整流电路的组成及其工作特点。 二、实验所需仪器 三、实验线路及原理 1、实验线路及原理 如图4-1所示，三相时RL1分RL2合RL3分。三相可控整流电路任意时刻必须有两只晶闸管同时导通，才能形成负载电流，其中一只在共阳极组，另一只在共阴极组，晶闸管按从1至6的顺序导通，为此将晶闸管按图示的顺序编号，即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT2、VT4、VT6。编号如图示，晶闸管的导通顺序为VT1－VT6－VT3－VT2－VT5－VT4。 图4-1 三相桥式全控整流电路 2、电路仿真模型
uCA v +-uC uBC v + -uB uAB v + - uA powergui Continuous Voltage Measurement v + - Universal Bridge g A B C + -Synchronized 6-Pulse Generator alpha _deg AB BC CA Block pulses Series RLC Branch Scope Current Measurement i + -Constant 1 30 Constant 0id ud 图4-2 三相桥式全控整流电路仿真模型 四、实验内容及方法 1、三相桥式全控整流电路的仿真 （1）建立图4-2所示电路仿真模型，输入电源电压幅值为310V ，频率为50Hz ，注意电源为三相对称电源，u A 为参考相量，即其初相角为0°，负载为电阻性负载，其电阻值为300Ω。试给出控制角分别为60°和90°时输出电压的仿真波形。 （2）建立图4-2所示电路仿真模型，输入电源电压幅值为310V ，频率为50Hz ，注意电源为三相对称电源，u A 为参考相量，即其初相角为0°，负载为电阻电感负载，其电阻值为300Ω，电感L=1.0H 。试给出控制角分别为60°和90°时输出电压的仿真波形。 （3）若是负载为反电动势负载，电路仿真模型如何建立？对于三相桥式半控整流电路的仿真模型又是如何建立？ *上述三个仿真实验步骤在实验课前完成，实验时，由老师抽查的学生演示并运行做好的电路仿真。在演示时回答老师的提问或完成老师所指定的操作。 2、三相桥式全控整流电路实验 （4）合上电源开关S1、S2。 （5）点击显示屏，点击相控整流实验，点击三相桥式全控整流实验，点击电路原理图，了解三相桥式全控整流电路工作原理。 （6）点击返回，点击开环实验，点击相控触发角，改变触发角的大小。 （7）观测触发角为0时Q1管（测试点TPG1-TPK2）的触发脉冲波形，并记录之。 （8）观测触发角为10%时输出电压波形，从图上观测控制角为多少，并记录此时输出电压波形和用万用表观测的输出电压大小。 （9）观测触发角为30%时输出电压波形，从图上观测控制角为多少，并记录此时输出电压波形和用万用表观测的输出电压大小。 **做实验时应将观测的实验波形用U 盘保存并COPY 给老师，所以每一组实验时至少要带一个U 盘。 五、思考题 (1) 三相桥式全控整流电路对触发脉冲有什么要求？其移相范围是多少？
电力电子实验指导书(2013) 2
实验一三相桥式全控整流实验 一．实验目的 1．熟悉MCL-18, MCL-33组件。 2．熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。 3．了解集成触发器的调整方法及各点波形。 二．实验内容 1．三相桥式全控整流电路 2．观察整流下或模拟电路故障现象时的波形。 三．实验线路及原理 实验线路下图所示。主电路由三相全控变流电路桥给直流电机供电。可实现直流电动机的调压调速。触发电路为数字集成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。 四．实验设备及仪器 1．MCL系列教学实验台主控制屏。 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。 3. 电机导轨及测速发电机（或光电编码器） 4．二踪示波器 5．万用表 五．实验方法 1．按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。 （1）打开MCL-18电源开关，给定电压有电压显示。 （2）用示波器观察MCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60o的幅度相同的双脉冲。 （3）检查相序，用示波器观察“1”，“2”单脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。 （4）用示波器观察同步变压器电压和触发脉冲波形，观察移相控制过程并记录波形。其中一个探头接脉冲信号另一个接同步电压信号，两探头共15V地线。 U 注：将I组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。GT和AP1已内部连线无需接线。将 blf 接地。 （5）将给定器输出Ug接至MCL-33面板的Uct端，调节偏移电压Ub，在Uct=0时，使 =150o。 2．三相桥式全控整流电路供电直流电动机调压调速实验 (1)按上图接线,UVW电源线按实验板指定颜色接入保存相序正确，经指导教师检查后方可送电。送电前注意将给定电位器逆时针转到底，保证给定为0V或负给定。 (2)送电顺序合上电源总开关后先送控制电源，再按启动按扭送主回路电源。停机时前将给定电压降至零，按先停主电源后停控制电源顺序停电。 (3)调节Uct，移相控制整流电压，缓慢升速，用示波器观察记录转速为400、800、1200转/分时，整流电压u d=f（t），晶闸管两端电压u VT=f（t）的波形，并记录相应的Ud和交流输入电压U2数值，计算相应的移相控制角数值。
电力电子技术实验
《电力电子技术》实验指导书 指导教师：王跃鹏李向丽 燕山大学电气工程学院 应用电子实验室 二零零四年七月
实验一 锯齿波同步移相触发电路实验 一、实验目的 1、加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 2、掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。 二、实验内容 1、锯齿波同步触发电路的调试。 2、锯齿波同步触发电路各点波形观察、分析。 三、实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大、锯齿波形成、同步移相等环节组成。 四、实验设备及仪器 1、MCL-Ⅲ型交流调速系统实验台 2、MCL-32组件 3、MCL-31组件 4、MCL-05组件 5、双踪示波器 五、实验方法 1、将MCL-05面板上左上角的同步电压接入MCL-32的U 、V 端，并将MCL-31的“g U ”和“地”端分别接入MCL-05的“ct U ”和“7”端，“触发电路选择”拨向“锯齿波”。 2、合上主电路电源开关，并打开MCL-05面板右下角的电源开关，用示波器观察各观测孔的电压波形，示波器的地线接于“7”端。 同时观测“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。 观察“3”～“5”孔波形，调节RP1，使3”的锯齿波刚出现平顶，记下各波形的幅值与宽度。 六、实验报告 整理，描绘实验中记录的各点波形。
实验二 单相桥式全控整流电路实验 一、实验目的 1、了解单相桥式全控整流电路的工作原理。 2、研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、阻感负载时的工作特点。 二、实验内容 1、单相桥式全控整流电路供给电阻负载。 2、单相桥式全控整流电路供给阻感负载。 三、实验线路及原理 单相桥式全控整流电路的实验线路如图2-1所示，其工作原理可参见“《电力电子技术》（第四版，王兆安、黄俊编）”教材。 四、实验设备及仪器 1、MCL-Ⅲ型交流调速系统实验台 2、MCL-32组件 3、MCL-31组件 4、MCL-05组件 5、双踪示波器 五、实验方法 1、单相桥式全控整流电路供给电阻负载。 按照图2-1接线，接上电阻负载（采用MEL-03上的两只900Ω的电阻并联），并将负载电阻调至最大，短接平波电抗器。合上主电路电源，调节给定电压g u 的大小，观察不同α角时的整流电路的输出电压波形)(t f u d =，以及晶闸管的端电压波形)(t f u T =。 2、单相桥式全控整流电路供给阻感负载。 按照图2-1接线，接上阻感负载（电感选择700mH ，电阻采用MEL-03上的两只900Ω的电阻并联），并将负载电阻调至最大。合上主电路电源，调节给定电压g u 的大小，观察不同α角时的整流电路的输出电压波形)(t f u d =，以及晶闸管的端电压波形 )(t f u T =。 六、实验报告
电力电子技术实验指导书最新版
电力电子技术实验指导书 第一章概述 一、电力电子技术实验内容与基本实验方法 电力电子技术是20世纪后半叶诞生和发展的一门新技术，广泛应用于工业领域、交通运输、电力系统、通讯系统、计算机系统、能源系统及家电、科研领域。 电力电子技术课程既是一门技术基础课程，也是一门实用性很强的应用型课程，因此实验在教学中占有十分重要的位置。 电力电子技术实验课的主要内容为：电力电子器件的特性研究，重点是开关特性的研究；电力电子变换电路的研究，包括：三相桥式全控整流电路（AC/DC 变换）、SPWM逆变电路（DC/AC变换）、直流斩波电路（DC/DC变换）、单相交流调压电路（AC/AC变换）四大类基本变流电路。 电力电子技术实验借助于现代化的测试仪器与仪表，使学生在实验的同时熟悉各种仪器的使用，以进一步提高实验技能。 波形测试方法是电力电子技术实验中基本的、常用的实验方法，电力电子器件的开关特性依据波形测试而确定器件的工作状态及相应的参数；电力电子变换电路依据波形测试来分析电路中各种物理量的关系，确定电路的工作状态，判断各个器件的正常与否。因此，掌握不同器件、不同电路的波形测试方法，可以使学生进一步掌握电力电子电路的工作原理以及工程实践的方法。
本讲义参考理论课的内容顺序编排而成，按照学生掌握知识的规律循序渐进，旨在加强学生实验基本技能的训练、实现方法的掌握；培养和提高学生的工程设计与应用能力。 由于编者水平有限，难免有疏漏之处，恳请各位读者提出批评与改进意见。 二、实验挂箱介绍与使用方法 （一）MCL—07挂箱电力电子器件的特性及驱动电路 MCL—07挂箱由GTR驱动电路、MOSFET驱动电路、IGBT驱动电路、PWM 发生器、主电路等部分组成。 1、GTR驱动电路：内含光电耦合器、比较器、贝克箝位电路、GTR功率器件、串并联缓冲电路、保护电路等。可对光耦特性（延迟时间、上升时间、下降时间），贝克电路对GTR导通关断特性的影响，不同的串、并联电路对GTR开关特性的影响以及保护电路的工作原理进行分析和研究。 2、MOSFET驱动电路：内含高速光耦、比较器、推挽电路、MOSFET功率器件等。可以对高速光耦、推挽驱动电路、MOSFET的开启电压、导通电阻R ON、跨导g m、反相输出特性、转移特性、开关特性进行研究。 3、IGBT电路驱动：采用富士IGBT专用驱动芯片EXB841，线路典型，外扩保护电路。可对EXB841的驱动电路各点波形以及IGBT的开关特性进行研究。 本挂箱的特点： （1）线路典型，有助于对基本概念的理解，力求通过实验，使学生对自关断器件的特性有比较深刻的理解。
《电力电子技术》实验指导书
实验三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 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1-3节中作过介绍。将DJK03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DK04滑线变阻器接成并联形式。二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上，电感L d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。 图3-3单相半波可控整流电路 四、实验容 (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并记录。 (3)单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)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。 (3)掌握单相半波可控整流电路接不同负载时U d、I d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，使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03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围能否在30°～170°围移动? (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。将滑线变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U d、晶闸管VT两端电压U VT的波形，调节电位器RP1，观察α=30°、60°、90°、120°、150°时U d、U VT的波形，并测量直流输出电压U和电源电压U2，记录于下表中。
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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。 序号型号备注 1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出” 等几个模块。 2 DJK0 3 晶闸管触发电路该挂件包含“单结晶体管触发电 路”等模块。 3 双踪示波器自备 图1-8 单结晶体管触发电路原理图 由同步变压器副边输出60V的交流同步电压，经VD1半波整流，再经稳压管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节晶体管的谷点电压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，但对晶闸管的触发只有第一个输出脉冲起作用。电容C1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节RP1改变C1的充电时间，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个点波形略。 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、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 答：在一个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但对晶闸管的触发只有 第一个输出脉冲起作用。电容C1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节RP1 改变C1的充电时间，控制第一个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲的移相控制。(2) 单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180° 答：能 六、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 的正常工作电源电压为220V ± 10% ，而“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 的“外接220V ”端，按下“启动”按钮，打开 DJK03 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 ”触发电压波形，其能否在30° ～ 170° 范围内移相 (2) 单结晶体管触发电路各点波形的记录
电力电子技术仿真实验指导书
《电力电子技术实验》指导书 合肥师范学院电子信息工程学院
实验一电力电子器件 仿真过程： 进入MATLAB环境，点击工具栏中的Simulink选项。进入所需的仿真环境，如图所示。点击File/New/Model新建一个仿真平台。点击左边的器件分类，找到Simulink和SimPowerSystems，分别在他们的下拉选项中找到所需的器件，用鼠标左键点击所需的元件不放，然后直接拉到Model平台中。 图 实验一的具体过程： 第一步：打开仿真环境新建一个仿真平台，根据表中的路径找到我们所需的器件跟连接器。
提取出来的器件模型如图所示： 图 第二步，元件的复制跟粘贴。有时候相同的模块在仿真中需要多次用到，这时按照常规的方法可以进行复制跟粘贴，可以用一个虚线框复制整个仿真模型。还有一个常用方便的方法是在选中模块的同时按下Ctrl键拖拉鼠标，选中的模块上会出现一个小“+”好，继续按住鼠标和Ctrl键不动，移动鼠标就可以将模块拖拉到模型的其他地方复制出一个相同的模块，同时该模块名后会自动加“1”，因为在同一仿真模型中，不允许出现两个名字相同的模块。 第三步，把元件的位置调整好，准备进行连接线，具体做法是移动鼠标到一个器件的连接点上，会出现一个“十字”形的光标，按住鼠标左键不放，一直到你所要连接另一个器件的连接点上，放开左键，这样线就连好了，如果想要连接分支线，可以要在需要分支的地方按住Ctrl键，然后按住鼠标左键就可以拉出一根分支线了。 在连接示波器时会发现示波器只有一个接线端子，这时可以参照下面示波器的参数调整的方法进行增加端子。在调整元件位置的时候，有时你会遇到有些元件需要改变方向才更方便于连接线，这时可以选中要改变方向的模块，使用Format菜单下的Flip block 和Rotate
#电力电子技术实验报告答案
实验一锯齿波同步移相触发电路实验 一、实验目的 (1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。 三、实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路的原理图如图1-11所示。锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见1-3节和电力电子技术教材中的相关内容。 四、实验内容 (1)锯齿波同步移相触发电路的调试。 (2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。 五、预习要求 (1)阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相 触发电路的内容，弄清锯齿波同步移相触发电路的工作原理。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位的调整方法。 六、思考题 (1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点? (2)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关? (3)为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相范围要大? 七、实验方法 (1)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220V 10%，而“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，用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。 ①同时观察同步电压和“1”点的电压波形，了解“1”点波形形成的原因。 ②观察“1”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“1”点电压波形的关系。 ③调节电位器RP1，观测“2”点锯齿波斜率的变化。 ④观察“3”～“6”点电压波形和输出电压的波形，记下各波形的幅值与宽度，并比较“3”点电压U3和“6”点电压U6的对应关系。 (2)调节触发脉冲的移相范围
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电力电子技术实验指导书 目录 实验一单相半波可控整流电路实验........................... 错误!未定义书签。实验二三相桥式全控整流电路实验........................... 错误!未定义书签。实验三单相交流调压电路实验 .................................. 错误!未定义书签。实验四三相交流调压电路实验 .................................. 错误!未定义书签。实验装置及控制组件介绍 ............................................ 错误!未定义书签。
实验一单相半波可控整流电路实验 一、实验目的 1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用； 2.对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时的工作做全 面分析； 3.了解续流二极管的作用； 二、实验线路及原理 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及线路图,了解各点波形形状。将单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”端接至晶闸管的门极和阴极， 即构成如图1-1所示的实验线路。 图1-1 单结晶体管触发的单相半波可控整流电路 三、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； 3.单相半波整流电路带电阻性负载时Ud/U2=f（α）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；
四、实验设备 1.电力电子实验台 2.RTDL09实验箱 3.RTDL08实验箱 4.RTDL11实验箱 5.RTDJ37实验箱 6.示波器； 7.万用表； 五、预习要求 1.了解单结晶体管触发电路的工作原理，熟悉RTDL09实验箱； 2.复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握在接纯阻性负载和阻 感性负载时，电路各部分的电压和电流波形； 3.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.单相桥式半波可控整流电路接阻感性负载时会出现什么现象？如何 解决？ 七、实验方法 1．单相半波可控整流电路接纯阻性负载 调试触发电路正常后，合上电源，用示波器观察负载电压Ud、晶闸管VT两端电压波形U VT，调节电位器RP1，观察α=30o、60o、90o、120o、150o、180o时的Ud、U VT波形，并测定直流输出电压Ud 和电源电压U2，记录于下表1-1中。
电力电子技术实验(课程教案)
课程教案 课程名称：电力电子技术实验 任课教师：张振飞 所属院部：电气与信息工程学院 教学班级：电气1501-1504班、自动化1501-1504自动化卓越1501 教学时间：2017-2018学年第一学期 湖南工学院
课程基本信息
1 P 实验一、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 一、本次课主要内容 1、晶闸管（SCR）特性实验。 2、可关断晶闸管（GTO）特性实验（选做）。 3、功率场效应管（MOSFET）特性实验。 4、大功率晶体管（GTR）特性实验（选做）。 5、绝缘双极性晶体管（IGBT）特性实验。 二、教学目的与要求 1、掌握各种电力电子器件的工作特性测试方法。 2、掌握各器件对触发信号的要求。 三、教学重点难点 1、重点是掌握各种电力电子器件的工作特性测试方法。 2、难点是各器件对触发信号的要求。 四、教学方法和手段 课堂讲授、提问、讨论、演示、实际操作等。 五、作业与习题布置 撰写实验报告
2 P 一、实验目的 1、掌握各种电力电子器件的工作特性。 2、掌握各器件对触发信号的要求。 二、实验所需挂件及附件 三、实验线路及原理 将电力电子器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五种)和负载 电阻R串联后接至直流电源的两端，由DJK06上的给定为新器件提供触 发电压信号，给定电压从零开始调节，直至器件触发导通，从而可测得 在上述过程中器件的V/A特性；图中的电阻R用DJK09 上的可调电阻负 载，将两个90Ω的电阻接成串联形式，最大可通过电流为1.3A；直流电 压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得，五种电力电子器件均在DJK07 挂箱上；直流电源从电源控制屏的输出接DJK09上的单相调压器，然后 调压器输出接DJK09上整流及滤波电路，从而得到一个输出可以由调压 器调节的直流电压源。 实验线路的具体接线如下图所示：
电力电子技术及电机控制实验装置实验指导书(doc 61页)
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电力电子技术实验指导书武夷学院机电工程学院
目录 第一章DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置简介 (1) 1-1 控制屏介绍及操作说明 (1) 1-2 DJK01电源控制屏 (1) 1-3 各挂件功能介绍 (4) 第二章电力电子及电机控制实验的基本要求和安全操作说明 (80) 1-1 实验的特点和要求 (81) 1-2 实验前的准备 (82) 1-3 实验实施 (83) 1-4 实验总结 (85) 1-5 实验安全操作规程 (87) 第三章电力电子技术实验 (89) 实验一 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 (89) 实验二锯齿波同步移相触发电路实验 (95) 实验三单相桥式半控整流电路实验 (100) 实验四直流斩波电路原理实验 (108) 实验五单相交流调压电路实验 (116) 实验六三相半波可控整流电路实验 (124) 1
第一章DJDK-1 型电力电子技术及电机控制实验装置简介 1-1 控制屏介绍及操作说明 一、特点 (1)实验装置采用挂件结构，可根据不同实验内容进行自由组合，故结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好，能在一套装置上完成《电力电子技术》、《自动控制系统》、《直流调速系统》、《交流调速系统》、《电机控制》及《控制理论》等课程所开设的主要实验项目。 (2)实验装置占地面积小，节约实验室用地，无需设置电源控制屏、电缆沟、水泥墩等，可减少基建投资；实验装置只需三相四线的电源即可投入使用，实验室建设周期短、见效快。 (3)实验机组容量小，耗电小，配置齐全；装置使用的电机经过特殊设计,其参数特性能模拟3KW 左右的通用实验机组。 (4)装置布局合理，外形美观，面板示意图明确、清晰、直观；实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头，两者不能互插，避免强电接入弱电设备， 1
浙大电力电子技术实验在线课后复习
您的本次作业分数为：98分单选题 1.【全部章节】三相桥式全控整流电路电感性负载实验中，关于整流电压ud描述正确的是？ ? A 一个周期内，整流电压ud由6个波头组成 ? B 触发角为30°时，整流电压ud会出现瞬时值为零的点 ? C 移相范围是60° ? D 触发角为60°时，整流电压ud平均值为零 ? 单选题 2.【全部章节】自关断器件及其驱动与保护电路实验中，PWM信号占空比与直流电动机电枢电压及转速关系是？ ? A 占空比越大，电枢电压越大，转速越小 ? B 占空比越大，电枢电压越小，转速越大 ? C 占空比越大，电枢电压越大，转速越大
? D 占空比越小，电枢电压越大，转速越大 ? 单选题 3.【全部章节】单相桥式半控整流电路实验中，能够用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路波形？为什么？ ? A 能 ? B 不能，因为示波器两个探头地线必须接在等电位的位置上 ? C 不能，因为示波器量程不足以观察整流电路波形 ? D 不能，因为示波器无法同时观察低压与高压信号 ? 单选题 4.【全部章节】关于锯齿波同步移相触发器描述错误的是
? A 多个触发器联合使用可以提供间隔60°的双窄脉冲? B 可以提供强触发脉冲 ? C 有同步检测环节，用于保证触发电路与主电路的同步? D 移相范围为30°到150° ? 单选题 5.【全部章节】关于“单管整流”现象的描述，错误的是? A 输出电流为单向脉冲波，含有很大的直流分量 ? B “单管整流”会危害电机、大电感性质的负载 ? C 此时电路中只有一个晶闸管导通 ? D 只在负载功率因数角小于触发角时出现 ?
电力电子技术实验指导书
景德镇陶瓷学院 机械电子工程学院 电子电子技术 实验指导书 专业：自动化 实验室：A1栋408 二零一五年六月制 实验一单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电 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。 3．对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时工作情况作全面分析。 4．了解续流二极管的作用。
二．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波形的观察。 3．单相半波整流电路带电阻性负载时特性的测定。 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。 三．实验线路及原理 将单结晶体管触发电路的输出端“G”“K”端接至晶闸管VT1的门阴极，即可构成如图4-1所示的实验线路。 四．实验设备及仪器 1．MCL系列教学实验台主控制屏 2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ）或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ） 3．MCL—33（A）组件或MCL—53组件（适合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．MCL—05组件或MCL—05A组件 5．MEL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器 6．二踪示波器 7．万用表 五．注意事项 1．双踪示波器有两个探头，可以同时测量两个信号，但这两个探头的地线都与示波器的外壳相连接，所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点通过示波器发生电气短路。为此，在实验中可将其中一根探头的地线取下或外包以绝缘，只使用其中一根地线。当需要同时观察两个信号时，必须在电路上找到这两个被测信号的公共点，将探头的地线接上，两个探头各接至信号处，即能在示波器上同时观察到两个信号，而不致发生意外。 2．为保护整流元件不受损坏，需注意实验步骤：
电力电子技术A实验讲义
实验四三相半波可控整流电路的研究一．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．实验线路及原理 三相半波可控整流电路用三只晶闸管，与单相电路比较，输出电压脉动小，输出功率大，三相负载平衡。不足之处是晶闸管电流即变压器的二次电流在一个周期内只有1/3时间有电流流过，变压器利用率低。 实验线路见图4－1。 1) 电源控制屏位于MEL-002T； 2) L平波电抗器位于NMCL-331挂件； 3) 可调电阻R位于NMEL-03/4挂件 4) G给定（Ug）位于NMCL-31调速系统控制单元中； 5) Uct位于NMCL-33F挂件； 6) 晶闸管位于NMCL-33F挂件。 图4-1 三．实验内容 1．研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作情况。
2．研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作情况。 四．实验设备及仪表 1．教学实验台主控制屏2．触发电路及晶闸主回路组件 3．电阻负载组件4．示波器 五．注意事项 整流电路与三相电源连接时，一定要注意相序。 六．实验方法 1. 三相半波可控整流电路带电阻性负载。 合上主电源，接上电阻性负载R。 ⑴改变给定电压U g，观察在不同触发移相角α（30°、60°）时，可控整流电路的输出电压U d的波形，并记录相应的U d、I d值。 ⑵改变给定电压U g，当α=30°时，记录晶闸管A、K间端电压U VT=f（t）的波形。 2. 三相半波可控整流电路带电阻—电感性负载。 接入的电抗器L=700mH。 ⑴改变给定电压U g，观察在不同触发移相角α（30°、60°）时，可控整流电路的输出电压U d的波形，并记录相应的U d、I d值。 ⑵改变给定电压U g，当α=30°时，记录晶闸管的端电压U VT=f（t）（电阻性负载、电阻—电感性负载）、I d=f（t）（电阻—电感性负载）的波形。 实验方法的具体内容，可参照表4进行。 七. 实验报告 分析、记录上述“实验方法”中的数据、波形等。 八、触发电路的调试方法 按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。 ⑴用示波器观察触发电路及晶闸管主回路的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲。触发脉冲均为双脉冲双脉冲之间间隔60°。
#电力电子技术实验一、二、三
实验一锯齿波同步触发电路实验 一、实验目的 1、加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 2、掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。 二、实验主要仪器与设备： 三、实验原理 锯齿波同步移相触发电路的原理图如图1-1所示。锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见电力电子技术教材中的相关内容。 图1-1 锯齿波同步移相触发电路原理图 图1-1中，由V3、VD1、VD2、C1等元件组成同步检测环节，其作用是利用同步电压U T来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。由V1、V2等元件组成的恒流源电路，当V3截止时，恒流源对C2充电形成锯齿波；当V3导通时，电容C2通过R4、V3放电。调节电位器RP1可以调节恒流源的电流大小，从而改变了锯齿波的斜率。控制电压U ct、偏移电压U b 和锯齿波电压在V5基极综合叠加，从而构成移相控制环节，RP2、RP3分别调节控制电压U ct和偏移电压U b的大小。V6、V7构成脉冲形成放大环节，C5为强触发电容改善脉冲的前
沿，由脉冲变压器输出触发脉冲，电路的各点电压波形如图1-2所示。 本装置有两路锯齿波同步移相触发电路，I和II，在电路上完全一样，只是锯齿波触发电路II输出的触发脉冲相位与I恰好互差180°，供单相整流及逆变实验用。 电位器RP1、RP2、RP3均已安装在挂箱的面板上，同步变压器副边已在挂箱内部接好，所有的测试信号都在面板上引出。 图1-2 锯齿波同步移相触发电路各点电压波形(α=90°) 四、实验内容及步骤
1、实验内容： (1)锯齿波同步移相触发电路的调试。 (2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。 2、实验步骤： (1) 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220V±10%，而“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，用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。 ①同时观察同步电压和“1”点的电压波形，了解“1”点波形形成的原因。 ②观察“1”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“1”点电压波形的关系。 ③调节电位器RP1，观测“2”点锯齿波斜率的变化。 ④观察“3”～“6”点电压波形和输出电压的波形，记下各波形的幅值与宽度，并比较“3”点电压U3和“6”点电压U6的对应关系。 (2)调节触发脉冲的移相范围 将控制电压U ct调至零(将电位器RP2顺时针旋到底)，用示波器观察同步电压信号和“6”点U6的波形，调节偏移电压U b(即调RP3电位器)，使α=170°，其波形如图1-3所示。 图1-3锯齿波同步移相触发电路 (3)调节U ct（即电位器RP2）使α=60°，观察并记录U1～U6及输出“G、K”脉冲电压的波形，标出其幅值与宽度，并记录在下表中(可在示波器上直接读出，读数时应将示波器的“V/DIV”和“t/DIV”微调旋钮旋到校准位置)。
电力电子技术及电机控制实验指导书 第一章
第三章电力电子技术实验 本章节介绍电力电子技术基础的实验内容，其中包括单相、三相整流及有源逆变电路，直流斩波电路原理，单相、三相交流调压电路，单相并联逆变电路，晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、功率三极管(GTR)、功率场效应晶体管(MOSFET)、绝缘栅双极性晶体管(IGBT)等新器件的特性及驱动与保护电路实验。 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 单结晶体管触发电路的工作原理已在1-3节中作过介绍。 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220V 10%，而“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”触发电压波形，其能否在30°～170°范围内移相? (2)单结晶体管触发电路各点波形的记录
电力电子技术实验指导书
电力电子技术实验指导书郑州轻工业学院 电气工程实验中心 2006年3月
目录 BZT—Ⅲ B型变流、交直流调速实验装置简介及实验操作注意事项 (2) 实验一单相半控桥可控整流电路的研究 (5) 实验二三相桥式全控整流电路的研究 (8) 实验三单相交流调压电路的研究 (13) 实验四 IGBT直流斩波电路的研究 (17) 实验五 DC/AC单相半桥SPWM逆变电路性能研究 (21)
BZT—Ⅲ B型变流、交直流调速实验装置简介及 实验操作注意事项 一、概述 BZT—Ⅲ B型变流、交直流调速实验装置是华中师范大学机电厂研制生产的教学实验设备，该装置功能齐全，结构可靠，采用模块化设计，移动组合方便，面板布局直观。测试点用专门的接线端子引至面板，便于接线调试，测量及显示仪表全部采用三位半数显表。该装置供电力电子变流技术实验和交直流调速实验，也可供学生课程设计、毕业设计和有关科研使用。 二、总体结构 本装置外形尺寸为1550×800×780。实验桌上带有滑轮导轨的三个抽屉，分别装有实验所需的交直流电源、变压器、开关、熔断器及各种保护电路。各路交直流电源的输出端子都引到控制面板接线柱及台阶插座上，控制开关及可调旋纽也全部安装在面板上，并画有各个独立环节的电路原理图。实验电路全部画在各个模块面板上，接线柱、电位器也安装在电路相应的位置上，测试孔位置清晰、直观，通过模块和电源等共同构成相应的实验系统。 三、主要技术指标 （1）输入电源：三相四线 380V 50Hz （2）装置容量：10KVA （3）实验电源： 提供（a）三项四线制 380V交流电源。 （b）直流可调电源0―250V、8A。 （c）直流可调电源0―230V、8A。 （d）单相220V工作电源。 （e）直流稳压电源5V，1A；±15V，1A；30V，500mA （4）绝缘电阻：>5MΩ （5）漏电保护：漏电动作电流≥30mΑ 四、面板操作功能及操作方法 （1）面板操作功能说明： 1、漏电保护开关。 2、总电源开。 3、总电源关。 4、单相调压手柄。 5、三相电源(主电路) 开。6、三相电源(主电路)关。7、三相电路指示灯。8、三相电路输出指示灯。9、交流0―300V数字显示表。10、直流0―300V数字显示表。11、工作220V电源插座。12、交流380V/220V输出接线柱。13、急停开关。14、交流0―220V输出接线柱。15、直流0―220V输出接线柱。16、交直流可调电压输出开关。17、保险座（保险丝为10A）。18、