电力电子技术实验四
电力电子技术实验教材
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1-1所示的实验线路。
四．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．NMEL—03组件5．二踪示波器6．万用表五．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：（1）在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。
（2）在控制电压U ct=0时，接通主电路电源，然后逐渐加大U ct，使整流电路投入工作。
（3）正确选择负载电阻或电感，须注意防止过流。
在不能确定的情况下，尽可能选择较大的电阻或电感，然后根据电流值来调整。
（4）晶闸管具有一定的维持电流I H ，只有流过晶闸管的电流大于I H ，晶闸管才可靠导通。
实验中，若负载电流太小，可能出现晶闸管时通时断，所以实验中，应保持负载电流不小于100mA 。
（5）本实验中，因用NMCL —05E 组件中单结晶触发电路控制晶闸管，注意须断开NMCL —33的内部触发脉冲。
实验四-单相交直交变频电路的性能研究
实验四-单相交直交变频电路的性能研究————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：北京信息科技大学电力电子技术实验报告实验项目：单相交直交变频电路的性能研究学院：自动化专业：自动化（信息与控制系统）姓名/学号：贾鑫玉/2012010541班级：自控1205班指导老师：白雪峰学期：2014-2015学年第一学期实验四单相交直交变频电路的性能研究一．实验目的熟悉单相交直交变频电路的组成，重点熟悉其中的单相桥式PWM 逆变电路中元器件的作用，工作原理，对单相交直交变频电路在电阻负载、电阻电感负载时的工作情况及其波形作全面分析，并研究工作频率对电路工作波形的影响。
二．实验内容1．测量SPWM 波形产生过程中的各点波形。
2．观察变频电路输出在不同的负载下的波形。
三．实验设备及仪器1．电力电子及电气传动主控制屏。
2．NMCL-16组件。
3．电阻、电感元件(NMEL-03、700mH 电感)。
4．双踪示波器。
5．万用表。
四．实验原理单相交直交变频电路的主电路如图2—8所示。
本实验中主电路中间直流电压u d 由交流电整流而得，而逆变部分别采用单相桥式PWM 逆变电路。
逆变电路中功率器件采用600V8A 的IGBT 单管（含反向二极管，型号为ITH08C06），IGBT 的驱动电路采用美国国际整流器公司生产的大规模MOSFET 和IGBT 专用驱动集成电路1R2110，控制电路如图2—9所示，以单片集成函数发生器ICL8038为核心组成，生成两路PWM 信号，分别用于控制VT 1、VT 4和VT 2、VT 3两对IGBT 。
ICL8038仅需很小的外部元件就可以正常工作，用于发生正弦波、三角波、方波等，频率范围0.001到500kHz 。
五．实验方法45L1G3VT33E3VT4CG4E2图2—8 单相交直交变频电路G11E1G22VT1VT21．SPWM 波形的观察（1）观察正弦波发生电路输出的正弦信号Ur 波形（“2”端与“地”端），改变正弦波频率调节电位器，测试其频率可调范围。
电力电子技术报告(4) ,实验四 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
实验四三相桥式全控整流及有源逆变电路实验三相桥式全控整流因仪器设备损坏未做一．实验目的1．熟悉NMCL-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。
二．实验线路及原理主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。
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。
三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。
三．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏2．NMCL—33组件3．NMEL—03组件4．NMCL—31A组件5．NMCL—24组件6．双踪示波器（自备）7．万用表（自备）四．实验方法1．未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常（1）用示波器观察NMCL-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。
（2）检查相序，用示波器观察“1”，“2”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。
（3）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V—2V的脉冲。
注：将面板上的U blf（当三相桥式全控变流电路使用I组桥晶闸管VT1~VT6时）接地，将I组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。
（4）将NMCL—31的给定器输出U g接至NMCL-33面板的U ct端，调节偏移电压U b，在U ct=0时，使α=150o。
调α方法：用示波器同时观察同步电压观察的U相与脉冲观察及通断控制部分的一号脉冲比对调节，示波器地端接脉冲大控制的地端。
（注意：调α角时，控制回路脉冲放大控制两点连线一定断开）2．三相桥式全控整流电路（未做）按图4-2接线，并将R D调至最大(450Ω)。
变压器1u，1v，1w为变压器220v组，2u，2v，2w为63.8v组。
图4-1三相桥式全控整流电路主回路接线图调节U ct=0，合上主电源，按实验要求调节U ct，使α=30O，按图4-2接好控制回路。
用示波器观察记录α=30O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。
电力电子技术实验指导书
实验四三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一、实验目的(1)加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。
(2)了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
二、实验所需挂件及附件DJK01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、DJK10变压器实验、D42三相可调电阻、双踪示波器、万用表。
三、实验线路及其原理实验线路如图1及图2所示。
主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成。
触发电路为DJK02-1中的集成触发电路，由KC04、KC41、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。
三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
图1 三相桥式全控整流电路实验原理图在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am、Bm、Cm，返回电网的电压从高压端A、B、C输出，变压器接成Y/Y接法。
图中的R均使用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式；电感L d 在DJK02面板上，选用700mH，直流电压、电流表由DJK02获得。
图3-14 三相桥式有源逆变电路实验原理图四、实验内容(1)三相桥式全控整流电路。
(2)三相桥式有源逆变电路。
(3)在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障（人为模拟）时观测主电路的各电压波形。
五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关三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有关内容，掌握实现有源逆变的基本条件。
六、思考题(1)如何解决主电路和触发电路的同步问题？在本实验中主电路三相电源的相序可任意设定吗？(2)在本实验的整流及逆变时，对 角有什么要求？为什么？七、实验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试①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。
电力电子技术实验报告
电力电子技术实验报告电力电子技术实验报告引言：电力电子技术是现代电力系统中不可或缺的一部分。
它涉及到电力的转换、控制和传输等方面，对于提高电力系统的效率、稳定性和可靠性具有重要意义。
本实验报告将介绍我所参与的电力电子技术实验，并对实验结果进行分析和总结。
实验一：直流电源的设计与实现在这个实验中，我们设计并搭建了一个直流电源电路。
通过选择合适的电路元件，我们成功地将交流电转换为稳定的直流电。
在实验过程中，我们注意到电路中的电容和电感元件对于滤波和稳压起到了关键作用。
通过实验，我们进一步理解了直流电源的工作原理和设计方法。
实验二：交流电压调节器的性能测试在这个实验中，我们测试了不同类型的交流电压调节器的性能。
通过改变输入电压和负载电流，我们测量了调节器的输出电压和效率。
实验结果表明，稳压调节器能够在不同负载条件下保持稳定的输出电压，而开关调压器则具有更高的效率和更好的调节性能。
这些结果对于电力系统的稳定运行和节能优化具有重要意义。
实验三：功率因数校正电路的设计和优化在这个实验中，我们设计了一个功率因数校正电路，并对其进行了优化。
通过使用功率因数校正电路，我们能够降低电力系统中的谐波失真和电能浪费。
实验结果显示，优化后的功率因数校正电路能够有效地提高功率因数，并减少电网对谐波的敏感性。
这对于提高电力系统的能效和稳定性具有重要意义。
实验四：逆变器的设计与应用在这个实验中，我们设计并搭建了一个逆变器电路，并将其应用于太阳能发电系统中。
通过将直流电能转换为交流电能，逆变器可以实现电力的输送和利用。
实验结果表明，逆变器能够稳定地将太阳能发电系统的输出电能转换为适用于家庭和工业用电的交流电。
这对于推广和应用太阳能发电技术具有重要意义。
结论：通过参与电力电子技术实验，我们深入了解了电力电子技术的原理和应用。
实验结果表明，电力电子技术在提高电力系统的效率、稳定性和可靠性方面具有重要作用。
我们还通过实验掌握了电力电子电路的设计和优化方法，为今后从事相关工作奠定了基础。
电力电子技术实验内容
电力电子技术实验内容实验一：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、电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。
3．熟悉NMCL—05锯齿波触发电路的工作。
二、实验线路及原理参见图4-7。
三、实验内容1．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。
2．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。
3．单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。
四、实验设备及仪器1．NMCL系列教学实验台主控制屏。
2．NMCL—18组件（适合NMCL—Ⅱ)或NMCL—31组件（适合NMCL—Ⅲ）。
3．NMCL—33组件或NMCL—53组件（适合NMCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．NMCL—05组件或NMCL—05A组件5．NMEL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。
6．NMCL-35三相变压器。
7．双踪示波器 (自备)8．万用表 (自备)五、注意事项1．本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05挂箱，故NMCL-33（或NMCL-53，以下同）的内部脉冲需断X1插座相连的扁平带需拆除，以免造成误触发。
2．电阻RP的调节需注意。
若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔断丝烧断，或仪表告警）；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流，造成可控硅时断时续。
3．电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。
4．NMCL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。
同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30°～180°），可尝试改变同步电压极性。
5．逆变变压器采用NMCL-35三相变压器，原边为220V，低压绕组为110V。
6．示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。
7．带反电势负载时，需要注意直流电动机必须先加励磁。
六、实验方法1．将NMCL—05（或NMCL—05A，以下均同）面板左上角的同步电压输入接NMCL—18的U、V输出端（如您选购的产品为NMCL—Ⅲ、Ⅴ，则同步电压输入直接与主控制屏的U、V输出端相连）， “触发电路选择”拨向“锯齿波”。
南昌大学电力电子技术实验(最终超级详细版)
4．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。
断开平波电抗器短接线，求取在不同控制电压 Uct 时的输出电压 Ud=f（t），负载电 流 id=f（t）以及晶闸管端电压 UVT=f（t）波形并记录相应 Uct 时的 Ud、U2 值。 注意，负载电流不能过小，否则造成可控硅时断时续，可调节负载电阻 RP，但负载 电流不能超过 0.8A，Uct 从零起调。 改变电感值（L=100mH），观察=90°，Ud=f（t）、id=f（t）的波形，并加以分析。 注意，增加 Uct 使前移时，若电流太大，可增加与 L 相串联的电阻加以限流。
U1 Ug
(b)
接近 180°
ωt
（a）＜180O 图 4-3
（b）接近 180O 初始相位的确定
六 数据处理
1．画出=60O 时，观察孔“1”~“7”及输出脉冲电压波形。
“1”和“2”孔的波形（1 孔为黄色，2 孔为蓝色）
“1”和“3”孔的波形（1 孔为黄色，3 孔为蓝色）
3．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。
接上电阻负载（可采用两只 900Ω电阻并联），并调节电阻负载至最大，短接平波电 抗器。合上主电路电源，调节 Uct，求取在不同角（30°、60°、90°）时整流电路的输 出电压 Ud=f（t），晶闸管的端电压 UVT=f（t）的波形，并记录相应时的 Uct、Ud 和交流 输入电压 U2 值。 若输出电压的波形不对称，可分别调整锯齿波触发电路中 RP1，RP3 电位器。
五．注意事项
1． 本实验中触发可控硅的脉冲来自 MCL-05 挂箱， 故 MCL-33 （或 MCL-53， 以下同） 的内部脉冲需断 X1 插座相连的扁平带需拆除，以免造成误触发。 2．电阻 RP 的调节需注意。若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔断丝 烧断，或仪表告警）；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流，造成可控
电力电子实验指导实验四-九
实验四 单相桥式全控整流电路实验一、实验目的(1) 掌握对触发电路的调试步骤和方法； (2) 加深理解单相桥式全控整流电路的工作原理。
二、实验所需挂件及附件 （1）DJDK-1型实验台；（2）DJK01、DJK02、DJK02－1、D42等挂件； （3）双踪示波器。
三、实验线路及原理图3-8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900Ω接成并联形式，电抗d L 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Ⅰ”和“Ⅱ”。
图3-7为单相桥式整流带电阻性负载，其输出负载R 用D42三相可调电阻器，将两个900Ω接成并联形式，直流电压、电流表均在DJK02面板上。
图3-7 单相桥式全控整流电路四、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。
五、预习要求阅读教材中有关单相桥式全控整流电路的相关内容。
六、实验方法(1)触发电路的调试用双踪示波器观察触发脉冲的波形。
调节移相电位器RP1，观察脉冲波形的移相范围能否在30°～170°范围内移动?(2) 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b U 偏移电压不变（即RP3固定)，逐渐增加ct U （调节RP2），在=α30°、60°、90°、120°时，用示波器观察、记录整流电压d U 和晶闸管两端电压vt U 的波形，并记录电源电压2U 和负载电压d U 的数值于下表中。
VT1VT4'VT4VT1'd U )cos 1(9.02α+=U 七、思考题单相桥式全控整流电路接电感性负载时移相范范围是多少？为什么？ 八、实验报告(1) 画出=α30°、60°、90°、120°、150°时d U 和vt U 的波形； (2) 画出电路的移相特性)(αf U d =曲线。
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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？
六、实验分析
(1)分析不同控制角时，三相桥式全控整流电路中各电路波形的变化原因。
(2)验证实际波形与理论波形是否一致，如不一致，则说明造成不一致的原因。
(2)讨论、分析实验中出现的各种现象。
七、注意事项
(1)在主电路通电后，不能用示波器的两个探头同时观测主电路元器件之间的波形，否则会造成短路。
(2)用示波器两探头同时观测两处波形时，要注意共地问题，否则会造成短路。