电力电子技术实验报告

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电力电子技术实验报告全

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电力电子技术实验报告全一、实验目的本次电力电子技术实验旨在加深学生对电力电子器件工作原理的理解,掌握其基本应用和设计方法,提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。

二、实验原理电力电子技术是利用电子器件对电能进行高效转换和控制的技术。

通过电力电子器件,可以实现电能的变换、分配和控制,广泛应用于工业、交通、能源等领域。

常见的电力电子器件包括二极管、晶闸管、IGBT等。

三、实验设备和材料1. 电力电子实验台2. 晶闸管、IGBT等电力电子器件3. 电阻、电容、电感等基本电子元件4. 示波器、万用表等测量仪器5. 连接线、焊锡等辅助材料四、实验内容1. 晶闸管触发电路的搭建与测试2. 单相桥式整流电路的设计和测试3. 三相桥式整流电路的设计与测试4. PWM控制技术在电能转换中的应用5. IGBT驱动电路的设计与测试五、实验步骤1. 根据实验要求,设计电路图,并选择合适的电力电子器件和电子元件。

2. 在实验台上搭建电路,注意器件的连接方式和电路的布局。

3. 使用示波器和万用表等测量仪器,对电路进行测试,记录实验数据。

4. 分析实验数据,验证电路设计的正确性和性能指标。

5. 根据实验结果,调整电路参数,优化电路性能。

六、实验结果与分析通过本次实验,我们成功搭建了晶闸管触发电路、单相桥式整流电路、三相桥式整流电路,并对PWM控制技术在电能转换中的应用进行了测试。

实验结果表明,所设计的电路能够满足预期的性能要求,验证了电力电子器件在电能转换和控制方面的重要作用。

七、实验总结通过本次电力电子技术实验,我们不仅加深了对电力电子器件工作原理的理解,而且提高了实践操作能力和问题解决能力。

实验过程中,我们学会了如何设计电路、选择合适的器件和元件,以及如何使用测量仪器进行测试和数据分析。

这些技能对于我们未来的学习和工作都具有重要意义。

八、实验心得在本次实验中,我们体会到了理论与实践相结合的重要性。

通过亲自动手搭建电路,我们更加深刻地理解了电力电子技术的原理和应用。

电力电子技术实验报告山交院

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电力电子技术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—电感性负载及反电动势负载时的工作。

3.熟悉触发电路(锯齿波触发电路)。

二.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—电感负载。

三.实验线路及原理1)电源控制屏位于NMCL -32/MEL-002T等。

2)锯齿触发电路位于NMCL -36C或NMCL -05D等。

3) L 平波电抗器位于NMCL -331。

4) Rd 可调电阻位于NMEL -03/4或NMCL -03等。

5) G 给定(Ug )位于NMCL -31或NMCL -31A或SMCL -01调速系统控制单元中。

6) Uct 位于锯齿触发电路中。

四.实验设备及仪器1.教学实验台主控制屏2.触发电路(锯齿波触发电路)组件3.变压器组件4.双踪示波器(自备)5.万用表(自备)五.实验结果五.注意事项1实验载必须先了解晶闸管的电流额定值(本装置为5A),并根据额定值与整流电路形式计算出负载电阻的最小允许值。

2.为保护整流元件不受损坏,品闸管整流电路的正确操作步骤(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=0时,接通主电源。

然后逐渐增大Ua,使整流电路投入工作。

(3)断开整流电路时,应先把Ua降到零,使整流电路无输出,然后切断总电源。

3.注意示波器的使用。

六.总结在可控整流电路中,两个整流二极管VD2、VD4既起到整流作用,又起到续流作用。

电阻电感性负载时,无论接或不接续流二极管,输出直流电压Ud的波形均与接电阻性负载时的直流电压波形相同。

实验中,根据VT1.上的电压波形确定移相控制角a的度数,因此误差较大。

从实验波形中可见续流二极管的作用。

在整流桥接电阻电感性负载、不接续流二极管时,如晶闸管VT3的触发脉冲消失,VT3始终不导通,则输出电压Ud失控。

电力电子实验报告

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电力电子实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:实验一SCR(单向和双向)特性与触发实验一、实验目的1、了解晶闸管的基本特性。

2、熟悉晶闸管的触发与吸收电路。

二、实验内容1、晶闸管的导通与关断条件的验证。

2、晶闸管的触发与吸收电路。

三、实验设备与仪器1、典型器件及驱动挂箱(DSE01)—DE01单元2、触发电路挂箱Ⅰ(DST01)—DT02单元3、触发电路挂箱Ⅰ(DST01)—DT03单元(也可用DG01取代)4、电源及负载挂箱Ⅰ(DSP01)或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa(DSE03)”—DP01单元5、逆变变压器配件挂箱(DSM08)—电阻负载单元6、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器四、实验电路的组成及实验操作图1-1 晶闸管及其驱动电路1、晶闸管的导通与关断条件的验证:晶闸管电路面板布置见图1-1,实验单元提供了一个脉冲变压器作为脉冲隔离及功率驱动,脉冲变压器的二次侧有相同的两组输出,使用时可以任选其一;单元中还提供了一个单向晶闸管和一个双向晶闸管供实验时测试,此外还有一个阻容吸收电路,作为实验附件。

打开系统总电源,将系统工作模式设置为“高级应用”。

将主电源电压选择开关置于“3”位置,即将主电源相电压设定为220V;将“DT03”单元的钮子开关“S1”拨向上,用导线连接模拟给定输出端子“K”和信号地与“DE01”单元的晶闸管T1的门极和阴极;取主电源“DSM00”单元的一路输出“U”和输出中线“L01”连接到“DP01”单元的交流输入端子“U”和“L01”,交流主电源输出端“AC15V”和“O”分别接至整流桥输入端“AC1”和“AC2”,整流桥输出接滤波电容(“DC+”、“DC-”端分别接“C1”、“C2”端);“DP01”单元直流主电源输出正端“DC+”接“DSM08”单元R1的一端,R1的另一端接“DE01”单元单向可控硅T1的阳极,T1的阴极接“DP01”单元直流主电源输出负端“DC-”。

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电力电子技术实验实验报告一、实验目的电力电子技术实验是电气工程及其自动化专业的重要实践环节,通过实验,我们旨在深入理解电力电子器件的工作原理、特性以及电力电子电路的构成和工作过程。

具体目的包括:1、熟悉各类电力电子器件的特性和参数测试方法。

2、掌握基本电力电子电路的工作原理、分析方法和调试技巧。

3、培养实际动手能力和解决问题的能力,提高对电力电子技术在实际应用中的认识。

二、实验设备本次实验所使用的主要设备包括:1、电力电子实验台:提供电源、控制电路和测量仪表等。

2、示波器:用于观测电路中的电压、电流波形。

3、万用表:测量电路中的电压、电流、电阻等参数。

4、电力电子器件模块:如晶闸管、IGBT 等。

三、实验内容1、晶闸管特性测试(1)导通特性测试将晶闸管接入实验电路,逐渐增加阳极电压,观察并记录晶闸管导通时的电压和电流值。

(2)关断特性测试在晶闸管导通后,减小阳极电流至维持电流以下,观察并记录晶闸管关断时的电压和电流变化。

2、单相半波可控整流电路实验(1)搭建电路按照电路图连接好单相半波可控整流电路,包括电源、晶闸管、负载电阻等。

(2)调节触发角通过改变触发电路的参数,调节晶闸管的触发角,观察输出电压的变化。

(3)测量输出电压和电流使用示波器和万用表测量不同触发角下的输出电压和电流值,并记录数据。

3、三相桥式全控整流电路实验(1)电路连接仔细连接三相桥式全控整流电路,确保连接正确无误。

(2)触发脉冲调试调整触发脉冲的相位和宽度,保证晶闸管的正确导通和关断。

(3)性能测试测量不同负载条件下的输出电压、电流和功率因数等参数。

四、实验步骤1、实验前准备(1)熟悉实验设备的使用方法和注意事项。

(2)预习实验内容,理解实验原理和电路图。

2、进行实验(1)按照实验内容的要求,依次进行各项实验。

(2)在实验过程中,认真观察实验现象,准确记录实验数据。

3、实验结束(1)关闭实验设备的电源。

(2)整理实验仪器和设备,保持实验台的整洁。

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实验一:单相半波可控整流电路的仿真一、实验名称:单相半波可控整流电路的仿真二、实验原理:在大功率的电力电子电路中广泛采用可控整流电路对输出电压进行控制和调整,以满足各种功率较大的用电器对电源的要求。

可控整流电路最常用的控制器件是晶闸管,因为晶闸管性能可靠、价格低廉、控制电路简单。

整流电路按负载的不同可以分为带电阻负载和带阻感负载两种情况。

在生产实践中,更常见的是后者,即既有电感又有电阻,若负载中感抗ωL>>电阻R时,负载主要呈现为电感,成为电感负载。

三、仿真电路图各项参数为:图中V3 为220V, 50Hz 的正弦交流电源,X1 为晶闸管,V2 为晶闸管的触发脉冲信号源。

触发脉冲的幅度为-10V(对门、阴极间而言是+10V),脉冲宽度为0.lms,上升、下降时间均为1us,周期等于输入电源V3 的周期(20ms)。

电组R=2Ω,电感L取6.5mH。

四、波形图分析:电压波形图:现象:电压有跳变!上面是电阻电压,下面是电感电压。

相加大概为110V 左右,实验时占空比是50%,正好是110V。

电压突变是晶闸管由断态转向触发时所致。

电感两端的电压电流波形图:现象:上面是电感电流,下面是电感电压。

电压跳变是电流过0点时,晶闸管由断态触发开通时,由于电感L作用使电流不能突变。

电感很大的时候会没有跳变或跳变很小。

电阻电压电流波形图:结论:有跳变,电流从正向负跳变时候跳变要剧烈一点。

五、心得体会:通过本次实验基本上学会了此软件的基本用法。

同时仿真了单相半波可控整流电路,验证了晶闸管的作用及观察到其对电路的影响。

实验二:三相半波可控整流电路的仿真刘峻玮222007322042015 工程技术学院自动化1班一、实验名称:三相半波可控整流电路的仿真二、实验原理:当整流负载容量很大时,或要求直流电压脉动较小时,应采用三相整流电流,其交流侧由三相电源供电。

三相可控整流电路中,最基本的是三相电路可控整流电路,应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路以及双反星形可控整流电路等等,均可在三相半波的基础上分析。

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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。

通过电力电子技术,我们可以实现电能的高效转换、传输和控制,提高能源利用效率,减少能源浪费。

本实验报告旨在介绍电力电子技术的基本原理和实验结果,以及对现代电力系统的应用。

一、整流电路实验整流电路是电力电子技术中最基本的电路之一。

通过整流电路,我们可以将交流电转换为直流电,以满足不同电器设备的电源要求。

在实验中,我们使用了半波和全波整流电路进行测试。

半波整流电路通过单个二极管将交流电信号的负半周去除,只保留正半周。

实验中,我们使用了一个变压器将220V的交流电降压为12V,然后通过一个二极管进行半波整流。

实验结果显示,输出电压为正半周的峰值。

全波整流电路通过两个二极管将交流电信号的负半周转换为正半周,实现了更高的电压转换效率。

实验中,我们使用了一个中心引线变压器将220V的交流电降压为12V,然后通过两个二极管进行全波整流。

实验结果显示,输出电压为正半周的峰值,且相较于半波整流电路,输出电压更加稳定。

二、逆变电路实验逆变电路是电力电子技术中另一个重要的电路。

通过逆变电路,我们可以将直流电转换为交流电,以满足不同电器设备的电源要求。

在实验中,我们使用了单相逆变电路和三相逆变电路进行测试。

单相逆变电路通过一个开关管和一个滤波电感将直流电转换为交流电。

实验中,我们使用了一个12V的直流电源,通过一个开关管和一个滤波电感进行逆变。

实验结果显示,输出电压为交流电信号,频率与输入直流电源的频率相同。

三相逆变电路是现代电力系统中常用的逆变电路。

它通过三个开关管和三个滤波电感将直流电转换为三相交流电。

实验中,我们使用了一个12V的直流电源,通过三个开关管和三个滤波电感进行逆变。

实验结果显示,输出电压为三相交流电信号,频率与输入直流电源的频率相同。

三、PWM调制实验PWM调制是电力电子技术中常用的一种调制方式。

通过改变脉冲宽度的方式,可以实现对输出电压的精确控制。

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。

电力电子技术实验报告

电力电子技术实验报告一、实验背景电力电子技术作为一个新兴的学科领域,已经逐渐成为电力系统的重要组成部分和关键技术之一。

随着电力电子技术的不断发展和进步,电力电子设备的种类和应用范围也在不断扩大,特别是在实现电力系统的高效、可靠、智能化方面具有至关重要的作用。

因此,掌握电力电子技术的基本原理和实验操作技能,对于打造应用型电力电子专业人才具有十分重要的意义。

本次实验主要涉及了电力电子技术的基础实验内容,包括单相桥式整流电路、单相半控桥整流电路、交流调压电路、直流稳压电源实验等。

通过实验,学生不仅能够加深对电力电子技术的理论知识的深入理解,也能够掌握实际操作技能和实验数据分析方法,培养学生的综合实际应用能力和创新能力。

二、实验原理(1)单相桥式整流电路单相桥式整流电路是电力电子技术最常见的电路之一。

其工作原理是通过控制四个二极管的导通和截止,将单相交流电转化为直流电,然后提供给直流负载使用。

这种电路结构简单、可靠性高、输出电压稳定等特点,被广泛应用于各种电力电子设备中。

(2)单相半控桥整流电路单相半控桥整流电路和单相桥式整流电路类似,不同之处在于只有一个晶闸管是可控的,其余三个二极管均为正向导通二极管。

这种电路可以实现对直流输出电压的连续调节,具有输出电压稳定、反向截止和可靠性高等特点,被广泛应用于变频调速、直流电动机控制等领域。

(3)交流调压电路交流调压电路是将变压器输出的交流电进行调制,通过控制可控硅的导通和截止,实现输出电压可调的电路。

这种电路在电力电子设备中广泛应用于电炉、电化学等领域,具有输出电压稳定、可靠性高、精度高等特点。

(4)直流稳压电源实验直流稳压电源实验是通过对不同的调节电路与稳压电路进行结合,实现直流电源输出电压、电流稳定的实验。

在电子学、通信、电力电子等领域中应用广泛,能够满足各种直流负载的需要。

三、实验步骤(1)单相桥式整流电路1. 将单相电源接入电路,调节电压调节器,使输出电压稳定。

电力电子技术仿真实验报告

电力电子技术仿真实验实验一三相桥式全控整流电路一:实验目的(1)加深理解三相桥式全控整流电路的工作原理(2)了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形(3)掌握三相桥式全控整流电路MATLAB的仿真方法,会设置各模块的参数二:实验原理完整的三相桥式全控整流电路由整流变压器,6个桥式连接的晶闸管,负载,触发器和同步环节组成,6个晶闸管依次相隔60度触发,将电源交流电整流为直流电。

三:三相桥式全控整流电路仿真模型a.纯电阻负载电路1.设置仿真参数交流电压源的参数设置三相电源的相位互差120度,交流峰值相电压为100*sqrt(2)V,频率为60Hz 负载的参数设置R=45Ω,L=0H移相控制角值"alpha_deg"分别设为设为30,60, 120度2.仿真波形a: alpha_deg=30纯电阻负载两端的电压Vd1,Vd2晶闸管VT1的电压Uvt1每一相的相电流(iA,iB,iC)完整的波形注:iD为整流后的电流波形,Vd为整流后的电压波形b: alpha_deg=60纯电阻负载两端的电压Vd1,Vd2晶闸管VT1的电压Uvt1每一相的相电流(iA,iB,iC)完整波形c: alpha_deg=120纯电阻负载两端的电压Vd1,Vd2 晶闸管VT1的电压Uvt1每一相的相电流(iA,iB,iC)完整波形b.阻感负载电路1.设置仿真参数交流电压源的参数设置三相电源的相位互差120度,交流峰值相电压为100*sqrt(2)V,频率为60Hz 负载的参数设置R=45Ω,L=1H移相控制角值"alpha_deg"分别设为设为30,60, 90度2.仿真波形a: alpha_deg=30阻感负载两端的电压Vd1,Vd2晶闸管VT1的电压Uvt1每一相的相电流(iA,iB,iC)完整波形b: alpha_deg=60阻感负载两端的电压Vd1,Vd2 晶闸管VT1的电压Uvt1每一相的相电流完整波形c: alpha_deg=90阻感负载两端的电压Vd1,Vd2 晶闸管Vt1的电压Uvt1每一相的相电流完整波形四.功率因数的测定a.测量原理b.仿真模型c.仿真数据(1)感性负载alpha=0 alpha=30alpha=60 alpha=90 (2) 纯电阻负载alpha=0 alpha=30 alpha=90 alpha=60实验二单相正弦波脉宽调制逆变电路实验一.实验目的(1)了解电压型单相全桥逆变电路的工作原理(2)了解正弦波脉宽调制调频,调压的原理(3)研究单相全桥逆变电路控制触发的要求二.实验原理1.正弦波脉宽调制(SPWM)控制的基本原理(1)SPWM的概念工程实际中应用最多的是正弦PwM法(简称sPwM),它是在每半个周期内输出若干个宽窄不同的矩形脉冲波,每一矩形波的面积近似对应正弦波各相应每一等份的正弦波形下的面积可用一个与该面积相等的矩形来代替,于是正弦波形所包围的面积可用这N个等幅(Vd)不等宽的矩形脉冲面积之和来等效。

电力电子技术实验报告

实验一单相桥式半控整流电路整流二极管两端电压U VD1的波形。

顺时针缓慢调节移相控制电位器RP1,使其阻值逐渐增大,观察并记录在不同α角时U d、U VT、U VD1的波形,测量相应电源电压U2和负载电压U d的数值,记录于下表中。

计算公式:Ud = 0.9U2(1+cosα)/2(3) 单相桥式半控整流电路带电阻、电感性负载①将单结晶体管触发电路的移相控制电位器RP1逆时针调到阻值最小位置、按下电源控制屏DJK01上的停止按扭断开主电路电源后,将负载换成电阻、电感性负载,即将平波电抗器L d(70OmH)与电阻R(双臂滑线变阻器和灯泡串联构成)串联。

②断开开关S1,先不入接续流二极管VD3。

接通主电路电源,顺时针缓慢调节移相控制电位器RP1,使其阻值逐渐增大,用示波器观察控制角α在不同角度时的Ud、UVT、UVD1、Id波形,并测定相应的U2、Ud数值,记录于下表中:③在α=60°时,移去触发脉冲(将单结晶体管触发电路上的“G”或“K”拔掉),观察并记录移去脉冲前后Ud、UVT1、UVT3、UVD1、UVD2、Id的波形。

④将相控制电位器RP1逆时针调至最小,闭合开关S1,接入续流二极管VD3,然后顺时针缓慢调节移相控制电位器RP1,使其阻值逐渐增大,观察不同控制角α时Ud、UVD3、Id 的波形,并测定相应的U2、Ud数值,记录于下表中:⑤在接有续流二极管VD3及α=60°时,移去触发脉冲(将单结晶体管触发电路上的“G”或“K”拔掉),观察并记录移去脉冲前后Ud、UVT1、UVT3、UVD2、UVD1和Id的波形。

八、实验报告(1) 画出电阻性负载、电阻电感性负载时U d/U2=f(α)的曲线。

(2)画出电阻性负载、电阻电感性负载,α角分别为30°、60°、90°时的U d、U VT的波形。

(3) 说明续流二极管对消除失控现象的作用。

在整流桥接电阻电感性负载、不接续流二极管时,如晶闸管VT3的触发脉冲消失,VT3始终不导通,则输出电压ud失控。

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电力电子技术实验报告
电力电子技术
实验报告
11—级自动化专业三班
学号 1162510337
姓名张龙飞
实验1三相桥式可控整流电路工作原理仿真
、实验目的
加深对三相桥式可控整流电路工作原理的理解,学会使用仿真软件MATLAB
中的SIMULINK模块,搭建三相桥式可控整流电路模型,以及如何构建三相桥式驱动电路一一6脉冲驱动发生器,并利用仿真模型,分析三相桥式整流电路在不同触发延迟角一:八不同性质负载下的电流、输出电压波形,学会用Fourier分析模块分析相电流的谐波情况。

、实验系统组成及工作原理
三相桥式全控整流原理电路
三、实验所需软、硬件设备及仪器
(1)计算机(装有windows XP以上操作系统);
(2)MATLAB 6.1版本以上软件;
四、实验内容
三相桥式全控整流电路,电源相电压为220V,整流变压器输出电压为100V
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(相电压),观察整流器在不同负载,不同触发延迟角时,整流电路输出电压、 电流波形,测量整流输出电压平均值,并观察整流器交流侧电流波形和分析其 主要次谐波。

(1) 电阻负载(R L ,:• =30 °
(2) 感性负载(R L =5门,L =0.01H ,? =60°
(3) 容性负载(R L =20,C=500口 F ,« =0 °
五、实验结果
三相桥式可控整流电路实验图:
电阻负载:
Scopel: CLCC- Y
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Scope2:
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容性负载:
Scopel:
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Scope3:
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Scope5:
Scope6:
|rn* 3IIHI
Scope7:
六、课后思考与总结
(1)撰写仿真实验报告;
(2)思考不同负载下的三相整流桥的工作原理区别及外特性的特点。

答:工作原理区别:
当:-60时,山波形连续,电路的工作情况与带电阻负载时十分相似,各晶闸管的通断情况、输出整流电压U d波形、晶闸管承受的电压波形等都一样。

区别在于由于负载不同,同样的整流输出电压加到负载上,得到的负载电流i d波形不同,电阻负载时i d波形与U d波形形状一样。

而阻感负载时,由于电感的作用,使得负载电流波形变得平直,当电感足够大的时候,负载电流的波形可近似为一条水平线。

当:60时,阻感
负载时的工作情况与电阻负载时不同,电阻负载时U d波形不会出现负的部
分,而阻感负载时,由于电感L的作用,U d波形会出现负的部分。

若电感L 值足够大,U d 中正负面积基本相等,U d平均值近似为零。

外特性:
带阻感负载时或带电阻负载G兰60’时:
平均值:-
1 —厂
U d3>6U 2sin td( t) =2.34U2COS:
一~3 _
带电阻负载且:;>60时,
平均值:U d =2.34U2[1 cos( )]
输出电流平均值:I d二U d/R
带电阻负载时三相桥式全控整流电路:角的移相范围是120度。

带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的:角移相范围是90度。

最大电压U FM=疗2戌
最大反向电压U RM = 2.45U2
实验2直-直变流器工作原理仿真
一、实验目的
理解降压(BUCK )变流器的连续工作模式和断续工作模式的工作原理。

学会使用仿真软件MATLAB中的SIMULINK 模块,构建BUCK变换器仿真模型, 并分析和观察负载连续和断续以及不同占空比下,变换器各部分电压和电流波形,并通过Fourier分析直流输出电压的直流分量和谐波。

二、实验系统组成及工作原理
开关器件VT L
/ __________ ________ __________________
=hE Z〈VD n 负载
直流降压变流器使负载侧电压低于电源电压,其原理图如上图所示。

在开关器件VT导通时有电流经电感L向负载供电;当VT关断时,电感L释放储能,维持负载电流,电流经过负载和二
算法采用ode15s 启动仿真。

极管VD 形成回路。

调节开关器件VT 的通断周 期,可以调整负载侧输出电流和电压的大小。

负 载侧输出电压的平均值为
U R 卡 E = DE
三、 实验所需软、硬件设备及仪器
(1) 计算机(装有 windows XP 以上操作系统);
(2) MATLAB 6.1版本以上软件;
四、 实验内容
设直流降压变流器电源电压 E = 200V ,输出电压U 。

二100V ,电阻负载为 5"。

观察IGBT 和二极管的电流波形,并设计电感和输出滤波电容值。

五、步骤及方法
仿真步骤如下:
(1) 在模型中设置参数,设置电源E 电压为200V ,电阻的阻值为5门,脉 冲发生器脉冲周期T = 0.2ms ,脉冲宽度为50%,IGBT 和二极管的参数可以保 持默认值。

(2) 设置仿真时间为0.002s (3) 仿真结果。

六、实验结果
Buck 变换器实验图:
Scopel: Scope2: Scope3: Scope4:
Scope5:
Scope6:
七、课后思考与总结
U o = DU in在断续模式下还K :: D,Vo 2
d
L 4K
1 "2
V D2
;(-RT)
当L=RTD
2时,buck变换器处于连续断续分界点。

在断续模式下,输出电压与输入电压关系:
V0V S
V。

1 t
訂〒。

Zdt
综合可得:
on tx .
t
i
L2 -2(t)dt
(1)撰写仿真实验报告;
(2)思考buck变换器连续和断续工作模式下与电感取值的关系;
(3)思考下buck变换器的输出和输入电压关系成立
吗?
答:(2)
(3)与连续工作模式相同,在一个周期内电感两个端电压平均值为0,t x 为电感电流降为0的时刻,
t on
t
x
(V g -V°)dt J-V°)dt = 0
解出:
V0 二》。

n
一个周期内电感电流平均值等于负载电流平均值,可得:
t + t 2+8LT n on R
t x =
2
t x二T为断续工作的临界条件,有
V g
K - D,二D ;(k 哙)。

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