电力电子技术实验报告

1、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3.1三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) 応扁所用晶闸管的定额，如何确定整流

2、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a能从30到170范H内调节，用示波器观察并纪 录0=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U及U的数值于下表中.1. 10 （记录 0. 38 2. 06 1. 49 1. 82 Ud 值）0. 06 Ud/U2 0. 08 0. 02 0. 13 0. 0913. 19 19. 25 6.

3、55 1.77Ud （计算）U=值讣算公式：U=1.17Ucosa(030 ) 2d0.675Ul+cos(a+n/6)(30150 ) 2d(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吊联后接入主电路，观察不同移相角 a时U、J的输出波形，并记录相应的电源电压U及U、I值，画出a =90时 的U及I波形图。0, 53 0.24 Ud （记录 0.52 0. 670值）0.03 0.01 Ud/U2 0.03 0. 046. 07 12. 17IS. 6值)算计Ud(七.实验报告的波形UVTUd和晶闸管两端电压1)整流输出电压(2)绘出当a =90时,整流电路

4、供电给电阻性负载、电阻电感性负载时的U及I的波.形，并进行分析讨论。a =30o时Ud的波形=30o时Uvt的波形=60o时Ud的波形=60o时Uvt的波形=90o时Ud的波形=90o时Uvt的波形=120o时Ud的波形=120o时Uvt的波形=150o时Ud的波形=150o时Uvt的波形=90o时Ud的波形 实验总结：第一次去实验的时候，并没有完成第一个实验，只是熟悉了实验仪器，加上没有 对实验内容进行预习，所以没有完成实验内容。第二次去实验的时候才开始做第 一个实验，6必须弄清示波器每一格的分度值。=170 a在实验中遇到了许多 问题，尤其是在使还有整流电路与三相电源连接时，一定要注意相序

5、，必须对应。实验二三相桥式半控整流电路实验一、实验目的(1) 了解三相桥式半控整流电路的工作原理及输出电压，电流波形。(2) 了解晶闸管在带电阻性及电阻电感性负载，在不同控制角a下的工作悄况。实验总结：这次实验和第一次实验内容相似，开始出发电路的调试是一样的，不同的是这次 实验的触发角等于1500.实验三三相半波有源逆变电路实验一、实验目的研究三相半波有源逆变电路的工作，验证可控整流电路在有源逆变时的工作条件, 并比较与整流工作时的区别。二. 实验所需挂件及附件三、实验线路图3. 3三相半波有源逆变电路实验原理图四. 实验内容三相半波整流电路在整流状态工作下带电阻电感性负载的研究。五、思考题(

6、1)(2)答：输出电圧Ud波形将全为0,其平均值为0,移相范围为0。120。在不同工作状态时可控整流电路的工作波形。可控整流电路在B=60和B =90时输出电压有何差异？B=90时，Ud波形每60中有30为0,直到a继续增大至120 .整流六、实验结果DJK02和DJK02-1 的“触发电路”调试(2)三相半波整流及有源逆变电路 按图3. 3接线，将负载电阻放在最大阻值处，使输出给定调到零。 按下“启动”按钮，此时三相半波处于逆变状态，0=150 ,用示波器观察 电路输出电压Ud波形，缓慢调节给定电位器，升高输出给定电压。观察电压表 的指示，其值。，继续升面给定电压，输出=90山负的电压值向零

7、黑近，当到零 电压的时候，也就是a.电压山零向正的电压升高，进入整流区。在这过程中记录0=30、60、90、 120、150时的电压值以及波形。 120 90 a 3015060U1 0 0 29. 8 29. 9 27.0-30. 40 30.40 0 17.55 -17. 35 计 U1 （算）值七、实验报告(1) 画出实验所得的各特性曲线与波形图。(2) 对可控整流电路在整流状态与逆变状态的工作特点作比较。 a aaa306090120 o a =150实验总结s我觉得这次实验是比较难的，虽然触发电路的调试和以前一样，但后边三相半波 整流及有源逆变比较难，在实验接线过程中，注童三相心式变

8、圧器高压侧和中压 侧的中线不能接在一起。要认真观看实验指导书后边的注意事项9可以减少很多 错误的发生。实验四 单相斩控式交流调压电路实验一、实验目的(1) 熟悉斩控式交流调压电路的工作原理。(2) 了解斩控式交流调压控制集成芯片的使用方法与输出波形。二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理斩控式交流调圧主电路原理如图3.4所示。图3. 4斩控式交流调压主电路原理图 一般采用全控型器件作为开关器件，其基本原理和直流斩波电路类似，只是直流 斩波电路的输入是直流电圧，而斩控武交流调压电路输入的是正弦交流电压。在 交流电源ui的正半周，用VI进行斩波控制，用V3给负载电流提供续流通道; 在ui的负半周

9、，用V2进行斩波控制，用V4给负载电流提供续流通道。设斩波 器件VI. V2的导通时间为tom开关周期为T,则导通比为a =ton/T.和直流斩 波电路一样，通过对a的调节可以调节输出电压U。图3.5给出了电阻负载 时负载电压U0和电源电流11(也就是负载电源)的波形。可以看出电源电流的基 波分量是与电源电压同相位的。即位移因数为1。电源电流不含低次谐波，只含 和开关周期T有关的髙次谐波，这些高次谐波用很小的滤波器即可滤除，这时电 路的功率因数接近于1。图3. 5电阻负载斩控式交流调压电路波形 斩控式交流调压控制电路方框图如图3. 6所示，PWM占空比产生电路使用美国 Silicon Gene

10、ral公司生产的专门PWM集成芯片SG3525,其内部电路结构及各引 脚功能査阅相关资料。在交流电源U的正半周，VI进行斩波控制，用V3给负载电流提供续流通道，V4 关断；.在U的负半周，V2进行斩波控制，V3关断，用V4给负载电流提供续流 通道。控制信号与主，电路的电源必须保持同步。.图3. 6斩控式交流调压控制电路方框图四.实验内容五.思考题比较斩控式交流调压电路与相控交流调压电路的调压原理、特征及其功率因控制电路波形观察。交流调压性能测试。(1) 数？ 答：斩控式交流调压电路的基本原理和直流斩波电路有类似之处，只是输入的正 玄交流电压。用VI、V2进行斩波控制，V3、V4给负载电流提供续

11、流通道。可通 过改变导通比调节输出电压，当滤除髙次谐波时，电路的功率因数接近1。相控 式交流调压电路通过改变触发延迟角就可实现对输出电压的控制，随着触发延迟 角的增大，U。逐渐减小。直到触发延迟角等于180 , Uo=0.此外，触发延迟角 等于0时。功率因数等于1,随着触发延迟角的增大，输入电流滞后于电压且发 生畸变，功率因数也逐渐降低。(2) 采用何种方式可提高斩控式交流调压电路输出电压的稳定度？答：在输出端串联一个小的平波电抗器，可以起到稳定输出电压的作用。(3) 对斩控式交流调压电路的输出电压波形作谐波分析？答：电源电流中不含低次谐波，只含和开关周期T有关的高次谐波，这些高 次谐波用很小

12、的滤波器即可滤除，这时电路功率因数接近1.六、实验结果山于主电路的电源必须与控制信号保持同步，因此主电路的电源不需要外部接入。 但是为了能同时观察两路控制信号之间的相位关系，主电路的开关K是审接在 电源开关之后的。在观察控制信号时将开关打在断状态。(1) 控制电路波形观察 断开开关K,使主电路不得电，接通电源开关，用双踪示波器观察控制电路 的波形，并记录参数。 测量控制信号VI与V4、V2与V3之间的死区时间。(2) 交流调压性能测试 接入电阻负载(220V/25W的白炽灯)，接通开关K,调节PWM占空比调节电 位器，改变导通比a,(即改变Ur值)使负载电压山小增大，记录输出电压的 波形，并测

13、量输出电压。VrW L 33 L55 L 57 1.53 L62 LS0 L93 2,00 1 5575-8 3L0 31.7 17,4 33,2 53.2 5L 5 Vo(V) 29.6 30.0接入电阻、电感性负载，(即与口炽灯审接一个电感作为负载)重复上述实验 步骤。1 53 LS5 105 L5 L 63 1 35 L75 L90 2,20 UrW36.712.730.549.769.1Vo(VT1.S36,262.8七、析。电阻负载：Ur=l. 53Ur=l. 57Ur=l 58Ur=l. 551.62Ur=l. 80Ur=Ur=l. 93Ur=2 00阻感负载：Ur=l 63Ur=L 90Ur=l 35Ur=l. 75.Ur=2. 05Ur=l. 5Ur=2.20实验扌艮告在方格纸上画出控制信号与不同负载下的输出电压波形并分Ur=2. 35实验总结:这次实验是四个实验中最简单的一个,只需要根据直言指导书的步骤来,就可以完成这次实验