电力电子变换与控制实验指导书[优质文档]
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《电力电子技术》实验指导书电力电子实验室编华北电力大学二00六年十月1. 实验总体目标《电力电子技术》是电气工程及其自动化专业必修的专业基础课。
本实验是《电力电子技术》课程内实验，实验的主要目的是使学生在学习的过程屮通过实验环节进一步加深对电力电子电路工作原理的认识和理解，掌握测试电力电子电路的技能和方法，为后续课程打好基础。
2. 适用专业电气工程及其自动化以及和关各专业本科3・先修课程模拟电子技术基础，数字电子技术基础4.实验课时分配5. 实验环境实验室要求配有电力电子专用实验台，示波器，万用表等实验设备。
6. 实验总体要求掌握电力电子电路的测试和实验方法，拿握双踪示波器的使用方法；通过对实验电路的波形分析加深对电力电子电路工作原理的理解，建立电力电子电路的整体概念。
7. 本实验的重点、难点及教学方法建议《电力电子技术》实验的重点是：熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握常用电力电子电路的拓扑、工作原理、控制方法和实验方法。
《电力电子技术》实验的难点是：电力电子电路的工作原理的理解和示波器的使用方法。
教学方法建议：在开始实验之前，通过多媒体设备对实验原理及实验方法进行讲解，同时对示波器的使用方法进行详细的讲解，对以通过实验演示的形式加深学牛对于实验内容的理解。
实验一、电力电子器件特性实验 (4)实验二、整流电路实验 (8)实验三、直流斩波电路实验（一）11实验四、直流斩波电路实验（二）14实验五、SPWM逆变电路实验17实验一、电力电子器件特性实验一、实验目的1 •熟悉MOSFET主要参数与开关特性的测童方法2.熟悉IGBT主要参数与开关特性的测试方法。
二、实验类型（验证型）木实验为验证型实验，通过实验对MOSFET和IGBT的主要参数和特性的测量，验证其开关特性。
三、实验仪器1 • MCL-07电力电子实验箱中的MOSFET与IGBT器件及英驱动电路部分2.双踪示波器3.毫安表4.电流表5.电压表四.实验原理MOSFET主要参数的测量电路原理图如图所示。
电力电子实验指导书--
电力电子学实验指导书河北科技师范学院欧美学院机电系第一章挂箱介绍和使用说明一．MCL一31面板MCL一31由G（给定），零速封锁器（DZS），速度变换器（FBS）。
转速调节器（ASR），电流调节器（ACR）、仪表组成，1．G（给定）：原理图如图1—1。
它的作用是得到下列几个阶跃的给定信号：（1）0V突跳到正电压，正电压突跳到0V；（2）0V突跳到负电压，负电压突跳到0V；（3）正电压突跳到负电压，负电压突跳到正电压。
正负电压可分别由RP1、RP2两多圈电位器调节大小（调节范围为0—±13V左右）。
数值由面板右边的数显窗读出。
只要依次扳动S1、S2的不同位置即能达到上述要求。
（1）若S1放在“正给定”位，扳动S2由“零”位到“给定”位即能获得0V突跳到正电压的信号，再由“给定”位板到“零”位能获得正电压到0V的突跳；（2）若S1放在“负给定”位，扳动S2，能得到0V到负电压及负电压到0V的突跳；（3）S2放在“给定”位，扳动S1，能得到正电压到负电压及负电压到正电压的突跳。
由脉冲控制及移相、双脉冲观察孔、一组可控硅、二组可控硅及二极管、RC吸收回路、平波电抗器L组成。
1．脉冲控制及移相：本实验台输出相位差为60O，经过调制的“双窄”脉冲（调制频率大约为3－10kHz），触发脉冲分别由两路功放进行放大，分别由U b1r和U blf进行控制。
当U blf接地时，第一组脉冲放大电路进行放大。
当U b1r接地时，第二组脉冲放大电路进行工作，脉冲移相由U ct端的输入电压进行控制，当U Ct端输入正信号时，脉冲前移，U Ct 端输入负信号时，脉冲后移，移相范围为10O～160O。
偏移电压调节电位器RP调节脉冲的初始相位，不同的实验初始相位要求不一样。
2．双脉冲及同步电压观察孔。
双脉冲观察孔输出经过调制的双脉冲。
同步电压观察孔输出相电压为30V左右的同步电压，用双踪示波器分别观察同步电压和双脉冲，可比较双脉冲的相位。
电力电子实验指导书
实验一 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一．实验目的1．掌握三相桥式全控整流电路的工作原理及波形。
2．掌握三相桥式有源逆变的工作原理及波形。
二．实验内容1．三相桥式全控整流电路及不同触发角时的各点波形。
2．三相桥式有源逆变电路及不同逆变角时的各点波形。
三．实验线路及原理实验线路如图1-1所示。
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。
四．实验设备及仪器1．MCL 系列教学实验台主控制屏 2．MCL －31低压控制电路及仪表组件 3．MCL －33触发电路及晶闸管主电路组件 4．MEL －03三相可调电阻器 5．二踪示波器 6．万用表五．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）打开电源开关（钥匙开关），但不合主电源开关。
（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。
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）将给定器输出U g 接至MCL-33面板的U ct 端，调节偏移电压U b ，在U ct =0时，使α=150o 。
2．三相桥式全控整流电路按图1-1接线，S 拨向左边短接线端，将Rd 调至最大(450Ω)，然后合上主电源。
调节Uct ，使α在30o~90o范围内，用示波器观察记录α=30O、60O、90O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U 2数值。
αcos 35.12U U d =（其中2U 为线电压）3．三相桥式有源逆变电路按图1-1调整接线，R d 调至最大，确认无误后合上主电源。
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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 (1)实验二三相桥式全控整流电路实验 (4)实验三单相交流调压电路实验 (7)实验四三相交流调压电路实验 (9)实验装置及控制组件介绍 (11)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；=f（α）特性的测定；3.单相半波整流电路带电阻性负载时Ud/U24.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，记录于下表1-1中。
波形，并测定直流输出电压Ud和电源电压U22．单结晶体管触发电路的调试RTDL09的电源由电源电压提供（下同），打开实验箱电源开关，按图1-1电路图接线，负载为RTDJ37实验箱，选择最大的电阻值，调节移相可变电位器RP1，用示波器观察单结晶体管触发电路的输出电压波形（即用于单相半波可控整流的触发脉冲）。
电力电子实验指导书
《电力电子技术》实验指导书南阳师范学院物理与电子工程学院编订人：刘红钊实验一GTR、GTO、MOSFET、IGBT的特性与驱动电路研究一．实验目的1．熟悉GTR、GTO、MOSFET、IGBT的开关特性。
2．掌握GTR、GTO、MOSFET、IGBT缓冲电路的工作原理与参数设计要求。
3．掌握GTR、GTO、MOSFET、IGBT对驱动电路的要求。
4．熟悉GTR、GTO、MOSFET、IGBT主要参数的测量方法。
二．实验内容1．GTR的特性与驱动电路研究。
2．GTO的特性与驱动电路研究。
3．MOSFET的特性与驱动电路研究。
4．IGBT的特性与驱动电路研究。
三．实验设备和仪器1．NMCL-07C电力电子实验箱2．双踪示波器3．万用表（自备）4．教学实验台主控制屏四．实验方法1、GTR的特性与驱动电路研究（1）不同负载时GTR的开关特性测试（a）电阻负载时的开关特性测试GTR：将开关S2拨到＋15V，PWM波形发生器的“21”与面板上的“20”相连，“24与“10”、“12”与“13”和“15”、“17”与GTR的“B”端、14”和GTR的“E”端、“18”与主回路的“3”相连、GTR“C”端与主回路的“1”相连。
E用示波器分别观察，基极驱动信号I B(“15”与“18”之间) 的波形及集电极电流I E(“14”与“18”之间) 的波形，记录开通时间ton，关断时间toff。
ton= us，toff= us（b）电阻、电感性负载时的开关特性测试除了将主回器部分由电阻负载改为电阻、电感性负载以外（即将GTR的C端与“1”断开，而与“2”相连)，其余接线与测试方法同上。
ton= us，toff= us（2不同基极电流时的开关特性测试（a）断开“13”与“15”的连接，将基极回路的“12”与“15”相连，其余接线同上，测量并记录基极驱动信号I B（“15”与“18”之间）及集电极电流I E（“14”与“18”之间）波形，记录开通时间ton，关断时间toff。
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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 (1)实验二三相桥式全控整流电路实验 (4)实验三单相交流调压电路实验 (7)实验四三相交流调压电路实验 (9)实验装置及控制组件介绍 (11)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；=f（α）特性的测定；3.单相半波整流电路带电阻性负载时Ud/U24.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UVT ，调节电位器RP1，观察α=30o、60o、90o、120o、150o、180o时的Ud、UVT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。
2．单结晶体管触发电路的调试RTDL09的电源由电源电压提供（下同），打开实验箱电源开关，按图1-1电路图接线，负载为RTDJ37实验箱，选择最大的电阻值，调节移相可变电位器RP1，用示波器观察单结晶体管触发电路的输出电压波形（即用于单相半波可控整流的触发脉冲）。
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。
电力电子实验指导书(学生用150328)
单相桥式半控整流电路实验一、实验目的1．熟悉单结管触发电路的工作原理及电路中各元件作用。
2．对电阻负载的工作情况及波形作分析。
3．掌握双踪示波器的使用方法。
二、实验电路及原理图2-11.单相桥式半控整流电路如图2-1所示，三相变压器T（V相）起变换电压和电气隔离作用。
在电源电压的正半周（为正，为负），处于正向电压作用下。
当时，控制极引入触发脉冲，导通，这时和均承受反向电压而阻断。
在电源电压过零时，阻断，电流过零。
在电源电压的正半周（为负，为正），处于正向电压作用下，当时，触发导通。
这时、均承受反向电压而阻断。
当有负值过零时，阻断。
加入控制电压使开始导通的角度称为控制角，称为导通角。
改变加入触发脉冲的时刻以改变控制角，称为“触发脉冲移相”。
控制角的变化范围称为移相范围。
2.单结晶体管触发电路图2-1中为同步变压器，它的原边接在主电路的同一电源上，副边得到同频率的交流电压，经桥式整流后，再经稳压管限幅，在稳压管两端获得一个梯形波电压。
此电压作为单结晶体管的供电电压，因此当交流电源电压过零时，之间的电压也过零。
此时间的特性和二极管一样（），电容通过及很快放电接近0（设），因而每一个半周开始时总是从零开始充电，从而起到和主电路同步的作用。
这种触发电路每个周期工作两个循环，每次发出的第一个脉冲同时触发两个晶闸管，但只使其中承受正向电压的那一个晶闸管导通。
由于晶闸管的导通时刻只取决于阳极电压为正半周时，加入到控制极的第一个触发脉冲的时刻。
如果电容充电越快（即充电时间常数越小），第一个脉冲输出的时间越往前，晶闸管的导通角就越大，整流输出平均电压也越高。
在实际中利用改变充电电阻来改变电容的充电时间常数，从而达到改变角使触发脉冲移相的作用。
三、实验设备1．TX-LN实验台；2．三相变压器（V相）；3．灯泡；4．单结管触发电路；5．晶闸管主电路；6．二极管主电路；7．直流电流电压表；8．双踪示波器四、实验内容和步骤1．实验准备（1）熟悉实验装置，找出单结管触发电路，所使用的晶闸管、整流二极管的位置。
电力电子技术实验指导书
目录一、实验的基本要求 (2)二、安全操作说明 (6)三、电力电子技术实验实验一单相桥式全控整流电路实验 (7)实验二三相桥式全控整流电路实验 (11)实验三单相交流调压电路实验 (15)实验四直流斩波电路原理实验 (19)实验五SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 (26)实验六基于Multism的开环降压电路的仿真 (29)实验七基于Multism的闭环降压电路的仿真 (31)一、实验的基本要求《半导体变流技术》、《电力电子技术》是电气工程及其自动化、自动化等专业的三大电子技术基础课程之一，课程涉及面广，内容包括电力、电子、控制、计算机技术等，而实验环节是这些课程的重要组成部分。
通过实验，可以加深对理论的理解，培养和提高学生独立动手能力和分析、解决问题的能力。
1、实验的特点和要求电力电子技术与电机控制实验的内容较多、较新，实验系统也比较复杂，系统性较强。
学生在实验中应学会运用所学的理论知识去分析和解决实际系统中出现的各种问题，提高动手能力；同时通过实验来验证理论，促使理论和实践相结合，使认识不断提高、深化。
具体地说，学生在完成指定的实验后，应具备以下能力:(1)掌握电力电子变流装置主电路、触发或驱动电路的构成及调试方法，能初步设计和应用这些电路。
(2)熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能及使用方法。
(3)能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问题。
(4)能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告。
2、实验前的准备实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。
每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，否则就有可能在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成实验要求，甚至有可能损坏实验装置。
因此，实验前应做到：(1)复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。
(2)阅读本教材中的实验指导，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验系统的工作原理和方法；明确实验过程中应注意的问题。
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调整RP1，同时观察“5”点是否出现触发脉冲，以及α的变化情况及范围，观察并记录1-5点波形及输出的“G、K”触发电压波形。
电力电子技术课程实验指导书
《电力电子技术》课程实验指导书一、课程的目的、任务本课程是电子科学、测控技术专业学生在学习电力电子技术课程中的一门实践性技术基础课程，其目的在于通过实验使学生能更好地理解和掌握电力电子基本理论，培养学生理论联系实际的学风和科学态度，提高学生的电工实验技能和分析处理实际问题的能力。
为后续课程的学习打下基础。
二、课程的教学内容与要求包括三个子实验：1、单相交流调压电路实验通过该实验加深理解单相交流调压电路的工作原理和单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。
2、功率场效应晶体管（MOSFET）特性与驱动电路研究掌握MOSFET对驱动电路的要求并且熟悉MOSFET主要参数的测量方法。
3、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）特性与驱动电路研究掌握混合集成驱动电路EXB840的工作原理与调试方法。
三、各实验具体要求见P2四、实验流程介绍学生用户登陆进入实验系统的用户名为：D+学号（D0XX)，密码：netlab 五、实验报告请各指导老师登陆该实验系统了解具体实验方法，并指导学生完成实验。
学生结束实验后应完成相应的实验报告并交给指导老师。
其中实验报告的主要内容包括：实验目的，实验内容，实验结果和实验心得等。
实验一单相交流调压电路实验一．实验目的：1．加深理解单相交流调压电路的工作原理；2．加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。
二．实验内容：1．单相调压电路带电阻性负载实验；2．单相交流调压电路带电阻电感性负载实验。
三．实验步骤：在客户端实验界面中的实验列表框中选择“电力电子实验”下的“单相交流调压实验”子实验，出现“单相交流调压实验”的实验界面。
点击工具栏的开始实验按钮，开始“单相交流调压实验”。
点击图中电阻和电感边上的红点选择电阻和电感，进行电路连接。
然后在“晶闸管脉冲触发角度”框中输入“0—360”之间的任意角度，然后点击“开始”按钮，开始实验。
右边界面将出现三路波形，其中蓝色为电源电压波形，黄色为负载电压波形，红色为负载电流波形。
电子行业电力电子实验指导书
电子行业电力电子实验指导书1. 实验介绍电力电子是电子工程中的一个重要分支，主要研究控制和转换电能的技术。
本实验指导书旨在帮助学生了解电力电子的基本原理和实验操作技术，培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
2. 实验目标•理解电力电子基本原理；•掌握电力电子实验仪器的使用方法；•学会设计和搭建电力电子电路；•通过实验验证电力电子的工作原理。
3. 实验内容本实验包括以下几个部分： 1. 电力电子器件的基本特性测试实验； 2. 单相和三相整流电路的设计和实验； 3. 直流稳压电源的设计和实验； 4. 交流调压电路的设计和实验； 5. PWM变换器的设计和实验； 6. 逆变器的设计和实验。
4. 实验原理4.1 电力电子器件的基本特性在电力电子实验中，常用的器件包括二极管、可控硅、晶闸管、MOSFET等。
这些器件有不同的工作原理和特性，通过测试了解它们的基本特性对于理解电力电子的工作原理非常重要。
4.2 单相和三相整流电路单相和三相整流电路是电力电子中常见的应用，其原理是将交流电转换为直流电。
这部分实验主要包括单相桥式整流电路和三相桥式整流电路的设计和搭建。
4.3 直流稳压电源直流稳压电源是电子工程中常见的电源形式，其作用是将输入电压稳定在一定的数值。
这部分实验主要涉及使用稳压IC设计直流稳压电源的方法。
4.4 交流调压电路交流调压电路常用于交流电压的调节，包括调压变压器、可控硅调压器等。
这部分实验将学习到不同的交流调压电路的工作原理和实验操作技巧。
4.5 PWM变换器PWM变换器主要用于将直流电转换为交流电，并且可以对交流电进行调制和调节，常用于电力电子中的电力调节。
这部分实验将介绍PWM变换器的基本工作原理和设计方法。
4.6 逆变器逆变器是电力电子中常用的电路，其作用是将直流电转换为交流电。
这部分实验将介绍逆变器的基本工作原理和实验操作技巧。
5. 实验步骤根据不同的实验内容，具体的实验步骤会有所不同。
电力电子技术实验指导书 (2)
电力电子实验指导书俞佳目录电力电子实验指导书 (1)实验注意事项: (4)实验一功率场效应晶体管(MOSFET)参数测定和锯齿波触发电路的研究 (5)一．实验目的 (5)二．实验内容 (5)三．实验设备和仪器 (5)四、实验线路 (5)五．实验方法 (5)六．实验报告 (7)实验二功率场效应晶体管(MOSFET)驱动电路的研究 (7)一．实验目的： (7)二．实验内容 (7)三．实验设备和仪器 (7)四、实验线路及步骤 (8)五．实验报告 (9)六．思考题 (9)实验三单相桥式全控整流电路和三相桥式半控整流电路实验 (9)一．实验目的 (9)二．实验线路及原理 (10)三．实验内容 (12)四．实验设备及仪器 (12)五．注意事项 (12)六．实验方法 (12)实验四三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 (13)一．实验目的 (13)二．实验内容 (13)三．实验线路及原理 (13)四．实验设备及仪器 (13)五．实验方法 (13)实验五直流斩波电路(设计性)的性能研究 (16)一．实验目的 (16)二．实验内容 (16)三．实验设备及仪器 (16)四．实验方法 (16)实验六单相交流调压电路实验（改） (17)一．实验目的 (17)二．实验内容 (17)三．实验线路及原理 (17)四．实验设备及仪器 (18)五．注意事项 (18)六．实验方法 (19)七．实验报告 (19)实验七采用自关断器件的单相交流调压电路研究 (20)一．实验目的 (20)二．实验内容 (20)三．实验系统组成及工作原理 (20)四．实验设备和仪器 (21)五．实验方法 (21)六．思考题 (22)实验注意事项:1. G（给定）：原理图如图0-1。
它的作用是得到下列几个阶跃的给定信号：（1）0V突跳到正电压，正电压突跳到0V；（2）0V突跳到负电压，负电压突跳到0V；（3）正电压突跳到负电压，负电压突跳到正电压。
正负电压可分别由RP1、RP2两多圈电位器调节大小（调节范围为0 13V左右）。
电力电子技术及运动控制实验指导书
DJDK —1型电力电子技术及电机控制实验装置面板介绍DJK01电源控制屏1、三相电网电压指示1. 三相电网电压指示主要用于检测输入的电网电压是否有缺相的情况，操作交流电压表下面的切换开关，可以观测三相电网各线间电压是否平衡。
为防止电源开关频繁动作对交流电压表的冲击，平时请将波段开关置于空挡以切除电压表。
2、定时器兼报警记录仪图1-1 电源控制屏DJK01真有效值交流电压表、电流表日光灯开关调速电源选择开关 三相主电路输出直流 电流表直流 电压表 励磁电源 定时器兼报警记录仪 电源控制部分 三相电网电压指示 三相隔离变压器 电流互感器平时作为时钟使用，具有设定实验时间、定时报警和切断电源等功能，它还可以自动记录由于接线操作错误所导致的告警次数。
（具体操作方法详见DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置使用说明书）3、电源控制部分它的主要功能是控制电源控制屏的各项功能，它由电源总开关、启动按钮及停止按钮组成。
当打开电源钥匙总开关时，停止按钮的红灯亮；当按下启动按钮后，红灯灭，启动按钮的绿灯亮，此时控制屏的三相主电路及励磁电源都有电压输出。
4、三相主电路输出三相主电路输出可提供三相交流200V/3A或240V/3A电源。
输出电压的大小由“调速电源选择开关”控制，当开关置于“直流调速”侧时，A1、B1、C1输出的线电压为200V，可完成电力电子实验以及直流调速实验；当开关置于“交流调速”侧时，A1、B1、C1输出的线电压为240V，可完成交流电机调压调速及串级调速等实验。
在主电源输出回路中装有测定输出电流值的电流互感器，供电流反馈和过流保护使用，面板上TA1、TA2、TA3的三处观测点用于观测三路电流互感器输出电压信号。
5、励磁电源在按下启动按钮后将励磁电源开关拨向“开”侧，励磁电源输出220V的直流电压，励磁电源由0.5A熔丝做短路保护，由于励磁电源的容量有限，仅作为直流电机提供励磁电流，故一般不能作为大电流的直流电源使用。
《电力电子装置及控制技术》实验指导书
南昌工程学院《电力电子装置及控制技术》实验指导书电气工程及其自动化专业赵冉编2010年 6 月目录实验一直流电动机起动实验……………………………………………….. 实验二异步电动机起动实验……………………………………………….. 实验三晶闸管三相控直流电动机调速实验………………………………….. 实验四电流跟踪型PWM直流电机闭环调速实验………………………….. 实验五直流伺服状态反馈控制系统实验………………………………….. 实验六 DC/DC电路闭环控制系统实验……………………………………….. 实验七PWM控制逆变器实验……………………………………………….. 实验八功率因数校正实验……………………………………………………..实验一直流电动机起动实验一、实验目的1．了解直流电机的控制技术2．熟悉直流电机的启动特性二、实验设备和仪器1.电脑2.MA TLAB软件三、实验内容及要求1.建立直流电机串级调速系统2.建立直流电机的启动子系统四、实验原理及步骤１．实验原理建立他励直流电动机电枢回路串接电阻起动的仿真模型，选取标准5马力、额定电枢电压240V、额定转速为1750rpm、额定励磁电压为300V的直流电机。
图直流电机串电阻起动仿真模型图起动器子系统从Electric al Sourc es模块子集中拖拽DC V oltage Sourc e模块到模型窗口中，经过适当的旋转，设置电压为300V，连接到直流电机的磁场绕组。
从Simulink的常用模块集中拖拽Constant和Scope分别作为负载转矩和示波器。
再次拖拽DC V oltage Sourc e模块到模型窗口中作为电枢的电源。
将一个串接3个电阻起动的起动器封装成一个子系统。
五、实验结果分析及实验报告要求1.包含实验目的、实验项目、实验步骤。
2.写出符合规范的试验报告实验二异步电机启动实验一、实验目的1．了解异步电机控制技术2．熟悉异步电机的启动特性二、实验设备和仪器1．电脑2．MATLAB软件三、实验内容及要求1.建立异步电机的启动模型2.对异步电机的角速度、机械转矩、电枢电流进行观测四、实验原理及步骤建立的绕线转子异步电动机转子串电阻运行仿真模型。
电力电子技术实验指导书88451
实验一正弦波同步移相触发电路实验一、实验目的(1)熟悉正弦波同步移相触发电路的工作原理和各元件的作用。
(2)掌握正弦波同步移相触发电路的调试步骤和方法。
三、实验线路及原理正弦波同步移相触发电路包括脉冲形成、同步移相、脉冲放大等几个环节，具体工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
四、实验内容(1)正弦波同步移相触发电路的调试。
(2)正弦波同步移相触发电路中各点波形的观察。
五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关正弦波同步移相触发电路的内容，弄清正弦波同步移相触发电路的工作原理。
(2)掌握脉冲初始相位的调整方法。
六、思考题(1)正弦波同步移相触发电路由哪些主要环节组成?(2)正弦波同步移相触发电路的移相范围能否达到180°?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220V10%，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DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察正弦波触发电路各观察点的电压波形。
(2)确定脉冲的初始相位当U ct=0时（将RP1电位器逆时针旋到底），调节U b(调RP2)，使U4波形与图1-1中的TP4波形相同，使得触发脉冲的后沿接近90°。
(3)保持RP2电位器不变，顺时针旋转RP1（即逐渐增大U ct），用示波器观察同步电压信号及输出脉冲“5”点的波形，注意U ct增加时脉冲的移动情况，并估计移相范围。
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电力电子变换与控制
实验指导书
南京理工大学能源与动力学院
新能源科学与技术教研室
2012.12
0 预备知识
0.1 THMPE-2型现代电力电子技术实验台简介
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。
(2)实验装置占地面积小，实验装置只需三相四线的电源即可投入使用。
(3)装置面板示意图明确、清晰、直观。
实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头，实验线路连接方式安全、可靠、迅速、简便。
(4)控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，切实保护实验操作者的人身安全。
(5)挂件面板分为三种接线孔，强电、弱电及波形观测孔，三者有明显的区别。
二、技术参数
(1)输入电压：三相四线制，交流380V±10%，50Hz。
(2)工作环境：环境温度范围为-5—40℃，相对湿度<75%，海拔<1000m。
(3)装置容量：≤１.0kVA
(4)外形尺寸：长×宽×高=1550㎜×795㎜×1470㎜
图0.1 THMPE-2型现代电力电子技术实验台
三、PE-01电源控制屏
电源控制屏主要为实验提供各种电源，如三相交流电源、直流电源；同时也为实验提供
所需的仪表和负载，如直流电压电流表，交流电压电流表及可调电阻负载等；屏上还设有定时器兼报警记录仪；在控制屏正面的大凹槽内，可挂置实验所需挂件；在控制屏两边还设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座。
图0.2 主控制屏上面板图
MPE01控制屏面板的功能包括：
(1)三相电网电压指示：用于检测输入的电网电压是否有缺相的情况，操作交流电压表下面的切换开关，观测三相电网各线间电压是否平衡。
(2)定时器兼报警记录仪：可作为时钟使用，具有设定实验时间、定时报警、切断电源等功能，它还可以自动记录由于接线操作错误所导致的告警次数。
(3)电源控制部分：由电源总开关(钥匙式)、启动按钮及停止按钮组成；当打开电源总开关前时，设备上只有定时器兼报警记录仪工作；打开电源总开关，红灯亮，电源控制屏处于待机状态；当按下启动按钮后，红灯灭，绿灯亮，此时控制屏的三相主电路及直流电源均有电压输出，控制屏处于运行状态；如果想切断电源输出，则按下停止按钮，绿灯灭，红灯亮，重新回到待机状态。
(4)三相主电路输出：可提供三相线电压为220V/1.5A电源，在A、B、C三相输出附近装有黄、绿、红发光二极管，用以指示输出电压，当有输出电压后，相应的发光管发光，主电路输出
还设有电子式过流保护，当发生过流的情况，控制屏发出声光报警信号并及时切断主电源。
(5)直流电源：在按下启动按钮后将直流电源开关拨向“开”侧，则直流电源输出为220V的直流电压，并设有发光二极管指示输出是否正常，直流电源输出由0.5A 熔丝做短路保护；由于该电源的容量有限，一般不要作为大电流的直流电源使用。
(6)面板仪表：控制屏面板上部设有量程分别为500V和5A的真有效值交流电压表、电流表，精度为0.5 级，供精确测量非正弦交流电压信号；控制屏面板下部设置有±300V数字式直流电压表和±5A数字式直流电流表，精度为0.5 级。
图0.3 主控制屏左下面板图
MPE01控制屏面板位于主控制屏面板的正下方，主要提供“给定”部分、“三相整流滤波电路”和“单相自耦调压器”三块功能，分别叙述如下：
(1)给定：电压给定由两个电位器RP1、RP2及两个钮子开关S1、S2组成；S1为正、负极性切换开关，当S1开关拨到“正给定”侧，则可输出正电压，反之则输出负电压；输出的正、负电压的大小分别由RP1和RP2电位器来调节，顺时针调节输出增大，输出电压范围为0～士l5V，S2为输出控制开关，打到“运行”侧，允许正负给定电压输出，打到“停止”侧，则输出恒为零。
元件RP1、RP2、S1及S2均安装在面板上，方便操作；此外给定输出由一只3位半的直流数字电压表指示输出电压值。
注意：不允许长时间将给定输出端直接接地，特别是输出电压比较高的时候，可能会将RP1 、RP2 触点烧坏。
(2)整流滤波电路：整流滤波电路完成将三相或单相交流整流为直流电压，供实验中的直流电压源使用，输出端接有2A的保险丝，防止输出短路。
(3)单相自耦调压器：提供了一只0～250V/0.5KVA 单相交流自耦调压器，提供单相可调交流电源，最大输出电流为2A，输出侧设有电子式过流保护，当发生过流情况，控制屏发出声光报警信号并及时切断主电源；面板上设有电源控制开关，当控制屏启动后，将开关拨到“开”侧，调压器的原边得电，调节控制屏左侧的调压器旋钮，可得到0～250V的可调交流电压。
图0.4 主控制屏右下面板图
MPE03 控制屏面板位于控制屏大凹槽下部，主要有“指针式直流电压、电流表”、“平波电抗器”、“三相芯式变压器”和“可调电阻”四部分内容：
(1)指针式直流电压、电流表：直流电压表测量范围0～±300V ，为中零式，精度为1.0 级；直流电流表测量范围0～±2A，为中零式，精度为1.0 级。
(2)平波电抗器：有3 档电感量可供选择，分别为100mH、200mH 及700mH，各档在1A 电流下均能保持线性，可根据实验需要选择合适的电感值，电抗器回路中串有3A熔丝保护，熔丝座安装在控制屏内电抗器旁。
(3)三相芯式变压器：在逆变实验中作为升压变压器使用，该变压器有2套副边绕组，原、副边绕组的相电压为127V/63.5V/31.8V，如果是Y/Y/Y 接法，则线电压为220V/110V/55V。
(4)可调瓷盘电阻：面板上共有三个瓷盘电阻，一个90Ω/1.3A电阻，两个900Ω/0.41A电阻，通过旋转手柄调节电阻值的大小，单个电阻回路中均设有熔丝保护。
0.2 电力电子技术实验的基本要求
通过实验，可以加深对理论的理解，培养和提高学生独立动手能力和分析、解决问题的能力。
电力电子技术实验的内容较多、较新，实验也比较复杂，系统性较强。
一、在完成指定的实验后，应具备以下能力:
(1)掌握电力电子变流装置触发、主电路及驱动电路的构成及调试方法，能初步设计和应用这些电路。
(2)熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能及使用方法。
(3)能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问题。
(4)能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告。
二、实验过程
电力电子技术实验包括准备、实施和总结三个主要阶段。
实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤；每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，否则就有可能在实验时不知如何下手，即浪费时间，也完不成实验要求，甚至有可能损坏实验装置；因此，实验前应做到：
(1)复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。
(2)阅读本教材中的实验指导，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验系统的工作原理和方法；明确实验过程中应注意的问题。
(3)写出预习报告，其中应包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录表格等。
(4)进行实验分组，一般情况下，为每组1～2 人。
在完成理论学习、实验预习等环节后，就可进入实验实施阶段。
实验时要做到以下几点：(1)实验开始前，检查预习报告，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验。
(2)熟悉本次实验使用的实验设备、仪器，明确这些设备的功能与使用方法。
(3)按实验小组进行实验，实验小组成员应进行明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠，各人的任务应在实验进行中实行轮换，以便实验参加者能全面掌握实验技术，提高动手能力。
(4)按预习报告上的实验系统详细线路图进行接线，一般情况下，接线次序为先主电路，后控制电路；先串联，后并联。
(5)完成实验系统接线后，必须进行自查；串联回路从电源的某一端出发，按回路逐项检查各仪表、设备、负载的位置、极性等是否正确；并联支路则检查其两端的连接点是否在指定的位置；距离较远的两连接端必须选用长导线直接跨接，不得用两根导线在实验装置上的某。