电力电子技术实验大纲

1、实验一、单相半控桥整流电路实验一、主要内容1. 实现控制触发脉冲与晶闸管同步；2. 观测单相半控桥在纯阻性负载时Ud, Uvt波形，测量最大移相范围及输入 -输出特性；3. 单相半控桥在阻-感性负载时，测量最大移相范围，观察失控现象并讨论解决方案；二、方法和要领1. 实现同步：从三相交流电源进端取线电压Uuw （约230v）至脾压变压器（MCL-35 ），输出单相电压（约124v）作为整流输入电压 U2；在（MCL-33 ）两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列（共 12只）中，选定两只晶闸管，与整流二极 管阵列（共6只）中的两只二极管组成 共阴极方式的半控整流桥，保证控制同步，并外接纯阻性负载。

2、思考：接通电源和控制信号后，如何判断移相控制是否同步？2. 半控桥纯阻性负载实验：连续改变控制角 ，测量并记录电路实际的最大移相范围，用数码相机记录a最小、最大和90。时的输出电压Ud波形（注意：负载电阻不宜过小，确保当输出电压较大时，Id不超过0.6A）；思考：如何利用示波器测定移相控制角的大小？在最大移相范围内，调节不同的控制量，测量控制角、输入交流电压 U2、控制信号Uct和整流输出Ud的大小，要求不低于 8组数据。3. 半控桥阻-感性负载（串联L=200mH）实验：断开总电源，将负载电感串入负载回路；连续改变控制角a，记录a最小、最大和90°时的输出电压 Ud波形，观察其特点

3、（Id不超过0.6A ）； 固定控制角a在较大值，调节负载电阻由最大逐步减小（分别达到电流断续、临界连续和连续0.5A值下测量。注意Id < 0.6A ），并记录电流Id波形，观察负载阻抗角的变化对电流Id的滤波效果；思考：如何在负载回路获取负载电流的波形？调整控制角a或负载电阻，使Id - 0.6A，突然断掉两路晶闸管的脉冲信号（模拟将控制角a快速推到180°），制造失控现象，记录失控前后的Ud波形，并思考如何判断哪一只晶闸管失控；三、实验报告要求1 .实验基本内容（实验项目名称、已知条件及实验完成目标）2 .实验条件描述（主要设备仪器的名称、型号、规格等；小组人员分工：主要

4、操作人、辅助操作人、数据记录人和报告完成人）3. 实验过程描述（含每个步骤的实验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等）；4. 实验数据处理（含原始数据记录单、计算结果及工程特性曲线，）；5. 实验综合评估（对实验方案、结果进行可信度分析，提出可能的优化改进方案）；6. 思考：阐述选择实验面板晶闸管序号构成半控桥的依据。测绘电阻负载时 Ud = f （ a ）和Ud = f （ Uct）的实验特性曲线（注：由数据处理软件自动生成 ），其中将实 验Ud = f （ a ）与理论推算Ud = f （ a ）特性曲线比较（在同一坐标系内），若存在误差，分析成因。 分析阻-感性负载时，为什么减

5、小负载电阻输出电流的波形越趋平稳？基于有较大的感抗值，电路能否 接纯感性负载工作，为什么？Ud特征差异，说明原因。分析同样的阻感负载时，本电路与单相全控桥电路的输出电压Ks?若以Ud = f (Uct)的实验特性曲线作为控制电源的静态模型建模依据，该电源的近似放大系数我们需要什么样的专业课实验报告书？当进入大三以后， 会面对很多专业课程的实验项目， 如何让这些实验的报告体现出它应该有的“专业” 性？撇开具体的实验内容不谈，实验报告应该具有以下共同的特质：1 报告具有尽可能丰富的实验信息。 例如实验的工作条件描述、实验团队的分工构成描述、实验预期结果的描述等等，这些都在为成就一个专 业工程师做着

6、有益的铺垫。2 实验数据的处理手段应体现专业性。 面对大量的数据计算和分析，必须充分利用信息化手段，请即刻摒弃手绘坐标纸之类的落后方法处理数据， 不要让报告失去应有的客观性和专业性。3 实验结果不能如同陈列的僵尸躺在报告上，应该赋予它鲜活的血肉和生命力。 测试结果（数据或波形图等）应附有明确的测试条件说明，应有足够的量纲标识； 实验结果与理论预期的比对是必要的，误差分析应该是实实在在的，不要务虚； 实验结果说明了什么？请拿出你的看法，如同一场电影看罢，总会有所评价一样，提炼和升华是学习 的终极；对现有实验方案的优劣应有所思考，可以试试提出优化方案或展望； 数据结果可以不准确，方案可以不完美，但

7、发自内心原生态的思考是绝对不可或缺的和最最重要的， 它是一份报告的价值所在，也为老师所乐见。4 一次实验是有限的，但对它的思考应该是无限的。 报告在具备基本要素的前提下，不要太拘泥于固定的模板格式，不要太局限于实验本身的范畴，如果报告 上出现了由此而衍生的许许多多，例如扩展仿真实验、扩展的方案讨论、扩展的的器件或设备描述、扩展的应 用案例、扩展的，对于教授者和学业者，就是莫大的幸事。如果你是这样做的，就不用去重复做许多的实验， 举一反三即可。5 请强化报告的可读性，表现出你的热忱和投入。写作考虑到读者的体验度了吗？要尽可能的提升条理性和可视性，不要提交一份只有自己才能读懂的报告，当你调用所有的

8、资源和手段投入到这份报告之中时，或许能从中读出你的热情和心血，我们就该向你致敬了。一句话概之，实验报告不仅仅是记录，更应该有思考和扩展实验二、三相全桥整流及有源逆变实验四、主要内容1. 观测整流状态下阻性负载、阻-感性负载时Ud, Uvt波形；2. 观测逆变状态下（阻-感性-反电动势负载）Ud, Uvt波形及逆变功率测量；五、方法和要领1. 连接三相整流桥及逆变回路由三相隔离变压器（MCL-32 ）二次绕组接至三相 降压变压器（MCL-35 ），输出三相电源（线电压约110130v） 作为三相变流桥的交流输入；由三相隔离变压器（MCL-32 ）二次绕组接至由二极管组成的三相不可控全波整流桥，作

9、为逆变时负载回路的电动势源（大小恒定的电压源）；由双刀双置开关构成整流和逆变选择回路（严禁主回路带电时切换此开关）；约定整流、逆变临界控制点为Uct = 0 ,当Uct > 0时，处于整流移相控制；Uct < 0时处于逆变移相控制：2. 整流工作阻性（450 ）负载测试：双置开关选择整流回路，负载电阻设定为最大（约450 ）,加正给定电压。1）观测并记录整流状态下a-0°, 60°, 90°时Ud、Uyr波形（注意限制Id < 0.6A ）；2）a胡。时封锁任1只晶闸管的脉冲信号，记录Ud的波形及大小值；3）a胡。时封锁任2只晶闸管的脉冲信号，记

10、录Ud的波形及大小值；（一次：共阴极组 2只；一次：阴极阳极组各1只）阻-感（300 + 700mH ）负载测试：双置开关选择整流回路，观测并记录a=30°, 90°时Ud、Uvt波形（注意限制Id < 0.6A ）； a =60°封锁分别1只和2只晶闸管的脉冲信号，记录Ud的波形及大小值。3. 逆变工作断掉主回路电源，将负载回路切换到逆变条件，注意逆变电动势源的直流极性。选负给定信号，保持负载为（450Q+700mH ）,再合上电源，观测逆变状态下B=60°, 90°时Ud , Uvt波形；在恒定负载情况下（电阻 450 Q,电感700mH，直流反电动势E基本恒定），在最大逆变移相范围内，测定电网实际吸收直流功率 Pk = f （Ud）的函数曲线（不低于8组数据点）。已知，三相全控桥输出等效电阻 Rn=12六、实验报告要求：1. 实验项目名称2. 实验基本内容（已知条件及实验要求）3. 实验条件描述（主要设备仪器的名称、型号、规格等；小组人员分工：主要操作人、辅助操作人、数据记 录人和报告完成人）4. 实验过程描述（含每个步骤的实验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等）；5. 实验数据处理（含原始数据清单、计算结果、特性曲线等）；6. 误差分析（分析方案、方法、仪