电力电子技术实验教程审完整版
电力电子技术实验报告全
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(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1P 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2P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：3P图1-1 新器件特性实验原理图四、实验内容1、晶闸管（SCR）特性实验。
2、可关断晶闸管（GTO）特性实验。
电力电子技术实验教案(电气1501-1505、自动化1501-1504、自动化卓越1501)(201
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：电气及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、教学目的及要求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、作业及习题布置撰写实验报告一、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：图1-1 新器件特性实验原理图四、实验内容1、晶闸管（SCR）特性实验。
2、可关断晶闸管（GTO）特性实验。
3、功率场效应管（MOSFET）特性实验。
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。
《电力电子技术》实验指导书2011.9
实验一单相半波可控整流电路实验一、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。
(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、实验所需设备(1) DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置。
其所需挂件如下：① DJK01 电源控制屏② DJK02 晶闸管主电路③ DJK03 晶闸管触发电路④ DJK06 给定及实验器件⑤ D42三相可调电阻(2) 双踪示波器三、实验内容(1) 锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。
(2) 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。
(3) 单相半波整流电路带电阻电感性负载时U d/U2=f(α)特性的测定。
(4) 续流二极管作用的观察。
四、预习要求(1) 阅读本教材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) 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。
(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。
五、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) 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?六、实验方法1. 锯齿波同步移相触发电路调试〔1〕将DJK01上的钥匙式三相“电源总开关”置于“开”的位置，操作控制屏左上角切换开关观察输入的三相电网电压是否平衡。
(2) 将DJK01上的电源选择开关打到“直流调速”侧〔不能打到“交流调速”侧〕。
用两根导线将DJK01的A、B〔200V〕交流电压接到DJK03的“外接220V”端，按下“启动”按钮。
(3) 打开DJK03电源开关，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。
(整理)电力电子实验指导书完全版
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）。
电力电子技术实验(本)
实验一单结晶体管触发电路一、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DJK01电源控制屏、DJK03-1晶闸管触发电路、双踪示波器三、实验线路及其原理单结晶体管又称双基极二极管，利用单结晶体管的负阻特性和RC的充放电特性，可组成频率可调的自激振荡电路，如图1所示。
图1 单结晶体管触发电路原理图图中V6为单结晶体管，其常用的型号有BT33和BT55两种，由等效电阻V5和C1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。
单结晶体管触发电路的工作原理为：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U P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U V，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(α=90º)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、预习要求阅读本实验讲义及电力电子技术教材中有关内容，弄清楚单结晶体管触发电路的工作原理。
电力电子技术教案(完整版)全文编辑修改
VT1、VD1导通
18
二、工作原理
3、当u2为负半周且控制角为α 时，触发VT2导通，负载电流 id经VT2、VD1流通，电感由 释放能量变成储存能量，负 载端电压ud=uba=-u2。
4、 u2电压由负变正过零时，电 感由储存能量变为释放能量， 产生上负下正的自感电动势， 维持电流流通，VT2将继续到 通，同时VD1关断、VD2导通， 负载端电压为0。
负载性质： 电阻性 电感性 反电势性
4
第2章：单相可控整流电路
用晶闸管组成的可控整流电路，可以很方便地把交流 电变成大小可调的直流电，且具有体积小、重量轻、效率 高以及控制灵敏等优点。
§2-1 单相可控整流电路 §2-2 三相可控整流电路
§2-3 带平衡电抗器的双反星型可控整流电路
§2-4 整流电路的换相压降与外特性
晶闸管承受的最大电压为 6U2 。
44
§2-2-3 ：三相桥式半控整流电路
一、阻性负载： a <=60º，负载端电压波形 连续
Ud 1.17U 21 cosa
VT1 VT3 VT5
当α〉60°时，负载端电压波形断续 VD4 VD6 VD2
Ud 1.17U 21 cosa
二、电感性负载： 与单相半控桥式整流电路一样，桥内二极管有续流作用，因
qT qD 180
VT2、VD1导通
VT2、VD2导通
19
结论
1.晶闸管在触发时刻换 流，二极管在电源电 压过零时刻换流。
2.对于单向半控桥感性 负载，负载端的电压 波形如右图。
根据波形得
Ud=0.9U2(1+cosα)/2
20
结论
3.单相半控桥感性负载， 负载端电压波形与阻 性负载完全相同，即 单相半控桥感性负载 本身具有续流作用。
电力电子技术实验指导书(12课时)
电力电子技术实验指导书兰勇青岛大学自动化工程学院电气工程系实验室2012.9实验一三相半波可控整流电路的研究实验一．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。
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1-1。
图1-1 三相半波可控整流实验电路三．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。
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。
四．实验设备及仪表1．MCL系列教学实验台主控制屏。
2．MCL—51组件3．MCL—52组件4．MCL—53组件5．MCL—54组件6．双踪示波器。
7．万用电表。
五．注意事项1．整流电路与三相电源连接时，一定要注意相序。
2．整流电路的负载电阻不宜过小，应使Id不超过0.8A，同时负载电阻不宜过大，保证Id超过0.1A，避免晶闸管时断时续。
3．正确使用示波器，避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上，造成短路事故。
六．实验方法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接上电阻性负载，合上主电源：（a）改变控制电压Uct，观察在不同触发移相角α时，可控整流电路的输出电压Ud=f（t）与输出电流波形id=f（t），并记录相应的Ud、Id、Uct值。
（b）记录不同α时的Ud=f（t）及id =f（t）的波形图。
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接入MCL—54的电抗器L=700mH，，可把原负载电阻Rd调小，监视电流，不宜超过0.8A观察不同移相角α时的输出Ud=f（t）、id=f（t），并记录相应的Ud、Id值，记录不同α时的Ud=f（t）、id=f（t），Uvt=f（t）波形图。
七．实验报告1．画出三相半波可控整流电路的主电路原理图。
电力电子技术实验教案(电气1501-1505、自动化1501-1504、自动化卓越1501)(2017-2018-1)
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1P 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2P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：3P图1-1 新器件特性实验原理图四、实验内容1、晶闸管（SCR）特性实验。
2、可关断晶闸管（GTO）特性实验。
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。
电力电子技术实验三 单相正弦波
实验七单相正弦波（SPWM）逆变电源研究（老实验台）一．实验目的1．掌握单相正弦波（SPWM）逆变电源的组成、工作原理、特点、波形分析与使用场合。
2．熟悉正弦波发生电路、PWM专用集成电路SG3525的工作原理与使用方法。
二．实验内容1．正弦波发生电路调试。
2．PWM专用集成电路SG3525性能测试。
3．带与不带滤波环节时的负载两端，MOS管两端以及变压器原边两端电压波形测试。
4．滤波环节性能测试。
5．不同调制度M时的负载端电压测试。
三．实验系统组成及工作原理能把直流电能转换为交流电能的电路称为逆变电路，或称逆变器。
单相逆变器的结构可分为半桥逆变器、全桥逆变器和推挽逆变器等形式。
本实验系统对单相推挽逆变电路进行研究。
推挽逆变器的主要优点是在任何时刻导通的开关不会多于一个，对于输出相同的功率，开关损耗比较小，因此，特别适用于由低直流电压（如电池）供电的场合。
另外，两个开关管的驱动信号是共地的，可简化驱动电路，其不足是变压器原边绕组利用率低，当变压器原边两个绕组不完全对称时或者两开关器件特性不对称时，还可能出现直流磁化饱和现象。
逆变器主电路开关管采用功率MOSFET管，具有开关频率高、驱动电路简单、系统效率较高的特点。
当开关其间VT1、VT2轮流导通，再经推挽变压器升压后，即可在负载端得到所需频率与幅值的交流电源。
脉宽调制信号由专用集成芯片SG3525产生。
SG3525芯片不仅能产生频率灵活可变的方波，而且可输出正弦PWM（SPWM）信号，以提高后接变压器的工作频率。
为了使SG3525产生一个SPWM信号，可在芯片的9脚处加入一个幅度可变的50Hz正弦波（我们这里仅需得到频率固定的50Hz可变电源，若需获得频率也可变的交变电源，则只需在9脚处加入一个幅值与频率均可变的正弦波即可），与5脚处的锯齿波信号进行比较，从而获得SPWM 控制信号，改变正弦波的幅值，即改变调制度M（调制度定义为正弦波调制波峰U rm与锯齿波载波峰值U tm之比，即M=U rm/U tm）就可以改变输出电压的幅值，正常M≤1。
《电力电子技术》实验指导书2021.6
《电力电子技术》实验指导书2021.6实验一三相桥式全控整流电路实验一、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。
二、实验所需设备（1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置。
其所需挂件如下：① DJK01 电源控制屏② DJK02 晶闸管主电路③ DJK02-1三相晶闸管触发电路④ DJK06 给定及实验器件⑤ DJK10 变压器实验⑥ D42三相可调电阻（2）双踪示波器三、实验内容(1) KJ004集成移相触发电路的调试。
(2) 三相桥式全控整流电路带电阻性负载调试。
四、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。
（3）学习电力电子技术教材中有关集成触发电路的内容，掌握该触发电路的工作原理。
五、思考题(1) 如何解决主电路和触发电路的同步问题?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α角有什么要求?为什么?六、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。
（2）将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。
（3）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。
（4）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。
（5）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1冲观察孔” VT1的输出波形，使α=150°。
电力电子技术实验(二)
ωt 1
ωt
ωt 2
ωt 3
ωt 4
ωt
uab
uac
三相半波可控整流电路
ud ua ub uc
二、阻感负载
O
α
ωt
T u2 a VT1 L b eL i d VT2 ud R c VT3
ia O ib O ic O id
图 直流发电机—电动机之间电能的流转
a）两电动势同极性EG >EM b）两电动势同极性EM >EG c）两电动势反极性，形成短路
2-7
逆变的概念
单相全波电路代替上述发电机
交 流 电 网 输 出 电 功 率
ud
α
u10
u20
u10 Ud >EM ωt
ud
u10
u20
u10
O id O id =iVT +iVT
实验接线原理图
三相半波可控整流电路
一、电阻负载
T a b c ud id R
iVT1
ωt 2 ωt 3 ωt 4
ua
ub
uc
u2
VT1 VT2
ud
ωt 1
ωt 2
ωt 3
ωt 4
ωt
VT3
ωt 1 α=0 ωt ωt 2 3 自然换相 点 ωt 4
ωt
a) ωt 1 变压器一次侧：三角形；二次侧：星形。 uVT1
2-10
三相半波有源逆变电路图
三相半波电路输出电压及晶闸管VT1两端的电压波形 两端的电压波形 三相半波电路输出电压及晶闸管
逆变失败与最小逆变角的限制 1．逆变失败的原因 ． 造成逆变失败的原因很多，主要有下列几 种情况： （1）触发电路工作不可靠，不能适时、 准确地给各晶闸管分配脉冲。 （2）晶闸管发生故障，在应该阻断期间， 器件失去阻断能力，或在应该导通期间，器 件不能导通，造成逆变失败。 （3）在逆变工作时，交流电源发生缺相 或突然消失。 （4）换相的裕量角不足，引起换相失败。
电力电子技术实验报告
电力电子技术实验报告 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT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三、实验线路图图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、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答：三相触发脉冲应该与电源电压同步，每相相差120°；主电路输出的三相相序不能任意改变。
三相触发脉冲的相序和触发脉冲的电路及主电源变压器时钟（钟点数）有关。
(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答：晶闸管的额定工作电流可作为整流电路的最大输出电流。
六、实验结果(1)三相半波可控整流电路带电阻性负载按图3-10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α能从30°到170°范围内调节，用示波器观察并纪录α=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U d的数值于下表中dU d＝[1+cos(a+π/6))] (30°～150°)(2)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 串联后接入主电路，观察不同移相角α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α＝90°时的Ud及Id波形图。
七、1）整流输出电压Ud和晶闸管两端电压UVT的波形（2）绘出当α＝90°时，整流电路供电给电阻性负载、电阻电感性负载时的U d及I d的波形，并进行分析讨论。
电力电子技术实验报告
实验一：单相桥式全控整流电路（电阻性负载）一、实验内容如图1-1所示为典型单相桥式全控整流电路，共用了四个晶闸管，两只晶闸管接成共阳极，两只晶闸管接成共阴极，每一只晶闸管是一个桥臂，桥式整流电路的工作方式特点是整流元件必须成对以构成回路，负载为电阻性。
idR图1-1二、实验原理1、在u2正半波的（０～α）区间，晶闸管VT1、VT4承受正向电压，但无触发脉冲，晶闸管VT2、VT3承受反向电压。
因此在0～α区间，4个晶闸管都不导通。
假如4个晶闸管的漏电阻相等，则Ut1.4= Ut2.3=1/2u2。
2、在u2正半波的（α～π）区间，在ωｔ＝α时刻，触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
3、在u2负半波的（π～π＋α）区间，在π～π＋α区间，晶闸管VT2、VT3承受正向电压，因无触发脉冲而处于关断状态，晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。
4、在u2负半波的（π＋α～２π）区间，在ωｔ＝π＋α时刻，触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通，负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T的二次绕组→b 流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上，负载上有输出电压（ud=-u2）和电流，且波形相位相同。
表1-1 各区间晶闸管的导通、负载电压和晶闸管端电压情况三、实验过程启动MATLAB，进入SIMULINK后新建一个仿真模型的新文件。
在这里可以任意添加电路元器件模块。
然后对照电路系统模型，依次往文档中添加相应的模块。
在此实验中，我们按下表添加模块：表1-1 各区间晶闸管的导通、负载电压和晶闸管端电压情况添加好模块后，要对各元器件进行布局。
一个良好的布局面板，更有利于阅读系统模型及方便调试。
图1-3设置模块参数。
依次双击各模块，在出现的对话框内设置相应的参数。
1、交流电源参数设置：电压设置为220V，频率设为50Hz，其它默认。
图1-42、脉冲触发器设置：振幅（amplitude）设为5。
周期（Period）设为0.02秒。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电力电子技术实验教程审HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-电工电子实验中心实验指导书电力电子技术实验教程二零零九年三月高等学校电工电子实验系列电力电子技术实验教程主编王利华周荣富攀枝花学院电气信息工程学院电工电子实验中心内容简介本书是根据高等院校理工科本(专)科的电力电子技术实验课程的基本要求编写的。
全书包含三个部分。
第一部分对基本实验的目的、内容、原理、实验仪器和实验方法进行了阐述。
第二部分对DKSZ-1电机控制系统实验装置进行了简述。
第三部分是对实验装置控制组件介绍。
本书可作为我校电类和非电类专业本科生、专科生实验教学用书，还可作为从事电力电子技术的工程技术人员的参考书。
前言电力电子技术是电气工程学科的基础课程，由电力电子器件、电力电子电路、电力电子系统及其控制三部分组成，是电力电子装置、开关电源技术、自动控制系统、变频调速应用、柔性输电系统等课程的先行课程。
同时，也是电气信息类其他相关专业的重要基础课之一。
电力电子技术作为21 世纪解决能源危机的必备技术之一而受到重视。
本书依据应用型人才培养目标，遵循“面向就业，突出应用”的原则，注重教材的“科学性、实用性、通用性、新颖性”，力求做到学科体系完整、理论联系实际、夯实基础知识、突出时代气息，具备科学性及新颖性，并强调知识的渐进性，兼顾知识的系统性，注重培养学生的实践能力。
本书着重讲授各种电能变换电路的基本工作原理、电路结构、电气性能、波形分析方法和参数计算等。
通过对本课程的学习，学生能理解并掌握电力电子技术领域的相关基础知识，培养其分析问题、解决问题的能力，了解电力电子学科领域的发展方向。
本书由三部分组成。
第一部分为基础实验。
该部分主要介绍电力电子技术的实验内容原理。
第二部分为DKSZ-1电机控制系统实验装置介绍。
第三部分为实验装置控制组件介绍。
在本书的编写过程中，为了突出其实效性，注意体现以下特点：（1）理论性与实践性相结合的原则；（2）深入浅出、循序渐进的原则；（3）典型示例，举一反三原则。
全书由攀枝花学院电气信息工程及电工电子省级实验示范中心王利华、周荣富老师主编，2005级自动化张明禹同学参加了本书的编写工作。
由于作者水平有限，书中错误之处在所难免，恳请广大师生及读者提出宝贵意见及建议。
编者2009年3月于攀枝花目录内容简介 (I)前言 (II)第一章实验项目 (1)实验一单结晶体管触发电路 (1)实验二正弦波同步移相触发电路实验 (4)实验三锯齿波同步移相触发电路实验 (6)实验四单相桥式全控整流及有源逆变电路实验 (8)实验五三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 (11)实验六单相并联逆变电路实验 (15)实验七直流斩波电路实验 (18)实验八单相交流调压电路实验 (21)实验九单相桥式半控整流电路实验（综合实验） (24)实验十三相交流调压电路实验（综合实验） (27)第二章 DKSZ-1电机控制系统实验装置 (29)2-1技术特性 (29)2-2主控制屏DK01介绍 (33)2-3控制柜介绍 (38)第三章实验装置控制组件介绍 (41)3-1 DK02组件挂箱(给定、零速封锁电路) (41)3-2 DK03组件挂箱(速度、电流变换器) (45)3-3 DK04组件挂箱(逻辑无环流调速系统) (49)3-4 DK06组件挂箱(变频调速系统) (53)3-5 DK07组件挂箱（换流电容箱） (64)3-6 DK08组件挂箱（吸收、保护电路） (65)3-7 DK10组件挂箱（直流斩波电路） (66)3-8 DK11组件挂箱(晶阐管触发电路) (68)3-9 DK12组件挂箱(单相交流调压、并联逆变触发电路) (73)3-10 DK14组件挂箱(三相组式变压器) (76)3-11 DK15组件挂箱(可变电容箱) (77)参考文献 (78)第一章实验项目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的观察和分析。
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3-34所示。
锯齿波同步移相触发电路主要由锯齿波形成、同步移相、脉冲形成和放大等环节组成,其工作原理可参见电力电子技术教材。
四、实验设备及仪器1．主控制屏DK012． DK11挂箱3．二踪示波器4．万用表五、实验方法1．将DK11面板左上角的同步变压器原边绕组接230V交流电压,"选择触发开关"拨向"锯齿波",面板左下角的士15V开关拨向"开",其上面的开关拨向"触发电路"。
将输出"G1"、"K1"端接至DK01上的某晶闸管的门极和阴极。
2．接通电源,用示波器观察各观察孔的电压波形。
（1）同时观察"1"、"2"孔的电压波形,了解锯齿波宽度和"1"孔电压波形的关系。
（2）观察"3"~"5"孔电压波形和输出电压Ug的波形,记下各波形的幅值与宽度,比较"3"孔电压U3与U5的对应关系。
3．调节脉冲的移相范围。
将控制电压Uc t 调至零(调电位器RP1),用示波器观察"1"孔电压U1和U5的波形,调节偏移电压Ub(即调RP2),使α=180°,其波形如图1-4所示。
增加Uc t 观察脉冲的移相情况，要求Uc t＝0时，α=180°,Uc t =Um a x时，α=10°，以满足移相范围α=10°～180°的要求。
4．调节Uc t ,使α=60°,观察并记录U1~ U5及输出脉冲电压Ug的波形,并标出其幅值与宽度。
六、实验报告1．整理、描绘实验中记录的各点波形,并标出其幅值和宽度。
2．总结锯齿波同步触发电路移相范围的调试方法,移相范围的大小与哪些参数有关？3．如果要求Uc t=0时,使α=90°应如何调整?4．讨论分析其它实验现象。
七、注意事项参照本教材实验一的注意事项实验九单相桥式半控整流电路实验（综合实验）一、实验目的1．加深对单相桥式半控整流电路带电阻性、电阻电感性、反电势负载时各工作情况的理解。
2．对实验中出现的问题加以分析和排除。
二、实验内容1．锯齿波同步触发电路的调试。
2．单相桥式半控整流电路带电阻性负载。
3．单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载。
4．单相桥式半控整流电路带反电势负载。
三、实验线路与原理实验线路如图1-13验原理可参见“电力电子技术”有关教材。
四、实验设备及仪器1．主控制屏DK012．直流电动机—直流发电机—测速发电机组3． DK11挂箱4． 1.9K，0.65A滑线电阻器5．二踪双踪器6．万用表五、实验方法1．按图1-13接线。
可利用二组桥的晶闸管、二极管来组成单相半控桥。
触发电路采用锯齿波同步触发电路,将DK11左上角的"触发选择开关"拨至"锯齿波",同步变压器原边接入230V交流电压。
将DK11左下角的两个开关分别拨至"单相桥式"和"开"的位置,将锯齿波触发电路的输出脉冲端"G1"、"k1"和"G3'、"k3"分别接至半控桥中晶闸管VT1和VT3的门极和阴极。
并将DK01上的Ub l r悬空。
2．锯齿波触发电路调试其调试方法与实验三相同。
3．单相半控桥带电阻性负载（1）接上可调电阻负载Rd,合上电源开关S,用示波器观察负载电压Ud,晶闸管两端电压Uv t和整流二极管UV D的波形,调节移相控制电位器RPl,观察并记录不同α角时Ud 、UV T、UV D的波形,测定相应电源电压U2和负载电压Ud的数值,记录于下表中,验证d21cosU=0.9U2a(1-7)（2）用二踪示波器观察Ud 与U2之间的相位关系。
4．单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载（1）断开主电路后,换接电阻电感性负载,即将平波电抗器L与电阻Rd相串联。
（2）不接续流二极管VD5时,接通主电路,用示波器观察不同控制角α时Ud 、UV D、id的波形,并测定相应U2、Ud的数值。
（3）调节Rd的大小，观察i d波形如何变化。
（4）突然断开触发电路，观察失控现象并记录Ud的波形。
（5）接续流二极管VD5,重复（2）～（4）步骤，观察触发脉冲断开时有无失控现象。
5．单相半控桥接反电势负载（1）断开主电路,改接直流电动机作为反电势负载,不接平波电抗器L。
调节RP1使Ud由零逐渐上升到额定值,用示波器观察并记录不同α角时输出电压Ud 、电流id及电动机电枢两端电压UM的波形，记录相应的U2与Ud的波形。
（2）接上平波电抗器,重复上述实验，观察并记录不同α角时Ud、id 及UM的波形，记录相应的U2和Ud的数值。
6. 改变电路结构，其中器件1和2采用晶闸管，器件3和4采用二极管，画出电路图，并重复上述过程。
六、实验报告1．作出电阻和电阻电感性负载时Ud /U2=f（α）的曲线。
2．反电势负载时，Ud是否满足（1-7）系，为什么？3．讨论和分析其它实验结果，说明续流二极管对消除失控现象的作用。
4. 讨论和分析两种半控整流桥的优缺点。
实验四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有源逆变电路的工作原理。
2．研究单相桥式全控变流电路由整流切换到逆变的全过程,掌握有源逆变的条件。
3．了解产生逆变颠覆现象的原因。
二、实验内容1．单相桥式全控整流电路。
2．单相桥式有源逆变电路。
3．逆变颠覆现象的观察。
三、实验线路及原理实验线路如图1-5所示。
将主控制屏DK0l上的整流二极管VD1~VD6组成三相不控整流桥作为逆变桥的直流电源,逆变变压器采用DK14挂箱中的一单相变压器,因路中接入电抗器L及限流电阻Rd。
逆变的必要条件等可参见“电力电子技术”等有关教材。
触发电路采用DK11上的锯齿波同步移相触发电路。
四、实验设备及仪器1．主控制屏DK012． DK11挂箱3． 1.9K,0.65A滑线电阻器4． DK14三相组式变压器挂箱5．二踪示波器6．万用表7．单相双投闸刀(在DK02下部)五、实验方法1．按图1-5接线，将DK11挂箱上的同步变压器原边接230V交流电压，“触发选择开关”拨至“锯齿波”，面板左下角的 15V开关拨至"开"，其上面的开关拨至"单相桥式"。