电力电子技术实训指导书2

1、目 录第一章 可控硅实验2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2实验二 正弦波同步移相触发电路实验6实验三 锯齿波同步移相触发电路实验8实验四 单相桥式半控整流电路实验10实验五 单相桥式全控整流电路实验14实验六 单相桥式有源逆变电路实验17实验七 三相半波可控整流电路的研究19实验八 晶闸管三相半波有源逆变电路的研究22实验九 三相桥式半控整流电路实验25实验十 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验28实验十一 单相交流调压电路实验31实验十二 三相交流调压电路实验34第二章 现代电力电子技术实验36实验一 GTR、GTO、MOSFET、IGBT的特性与驱动电路研究36实验二

2、 直流斩波电路(设计性)的性能研究40实验三 全桥DC/DC变换电路实验42实验四 采用自关断器件的单相交流调压电路研究44实验五 单相交直交变频电路（纯电阻）47实验六 移相控制全桥零电压开关PWM变换器研究49第三章 直流调速系统54实验一 晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定54实验二 晶闸管直流调速系统主要单元调试60实验三 不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究63实验四 双闭环晶闸管不可逆直流调速系统68实验五 双闭环可逆直流脉宽调速系统73第四章 交流调速系统80实验一 双闭环三相异步电动机调压调速系统80实验二 双闭环三相异步电动机串级调速系统84小型风力发电系统的模拟实验88

3、第一章 可控硅实验实验一 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4-1所示的实验线路。四实验设备及仪器1JQSDLZ2NMC

4、L31组件3NMCL33B4NMCL05E组件5MEL03A三相可调电阻器或自配滑线变阻器6二踪示波器（自备）7万用表（自备）五注意事项1双踪示波器（自备）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）

5、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Uct=0时，接通主电路电源，然后逐渐加大Uct，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IH，只有流过晶闸管的电流大于IH，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NMCL05组件中单结晶触发电路控制晶闸管，注意须断开NMCL33B（NMCL33BC组件)的内部触发脉冲。六实验方法1单结晶体管触发电路调试及各点波形

6、的观察将NMCL05E，面板左上角的同步电压输入主控制屏的U、V输出端相连，“触发电路选择”拨至“单结晶”。按照实验接线图正确接线，但由单结晶体管触发电路连至晶闸管VT1的脉冲UGK不接（将NMCL05E面板中G、K接线端悬空），而将触发电路“2”端与脉冲输出“K”端相连，以便观察脉冲的移相范围。三相调压器逆时针调到底，合上主电源，即按下主控制屏绿色“闭合”开关按钮，这时候主控制屏U、V、W端有电压输出，NMCL05E原边输出分别为60V（单结晶触发电路）、30V（正弦波触发电路）、7V（锯齿波触发电路），通过直键开关选择。如果您选择的是NMCL-05E则无需选择触发电路，直接可以工作。合上N

7、MCL05E面板的右下角船形开关，用示波器观察触发电路单相半波整流输出（“1”），梯形电压（“3”），锯齿波电压（“4”）及单结晶体管输出电压（“5”、“6”）和脉冲输出（“G”、“K”）等波形。调节移相可调电位器RP，观察输出脉冲的移相范围能否在30°180°范围内移。注：由于在以上操作中，脉冲输出未接晶闸管的控制极和阴极，所以在用示波器观察触发电路各点波形时，特别是观察脉冲的移相范围时，可用导线把触发电路的地端（“2”）和脉冲输出“K”端相连。但一旦脉冲输出接至晶闸管，则不可把触发电路和脉冲输出相连，否则造成短路事故，烧毁触发电路。采用正弦波触发电路、锯齿波触发电路或其

8、它触发电路，同样需要注意，谨慎操作。2单相半波可控整流电路带电阻性负载断开触发电路“2”端与脉冲输出“K”端的连接，“G”、“K”分别接至NMCL33B的VT1晶闸管的控制极和阴极，注意不可接错。负载Rd接可调电阻（可把MEL03A的900电阻盘并联，即最大电阻为450，电流达0.8A），并调至阻值最大。合上主电源调节脉冲移相电位器RP，分别用示波器观察a=30°、60°、90°、120°时负载电压Ud，晶闸管VT1的阳极、阴极电压波形UVt。并测定Ud及电源电压U2，验证 U2,ud30°60°90°120°Ud

9、U23单相半波可控整流电路带电阻电感性负载，无续流二极管串入平波电抗器，在不同阻抗角（改变Rd数值）情况下，观察并记录a=30O、60O、90O、120O时的Ud、id及Uvt的波形。注意调节Rd时，需要监视负载电流，防止电流超过Rd允许的最大电流及晶闸管允许的额定电流。4单相半波可控整流电路带电阻，电感性负载，有续流二极管。接入续流二极管，重复“3”的实验步骤。七实验内容1画出触发电路在=90°时的各点波形。2画出电阻性负载，=90°时，Ud=f（t），Uvt=f（t），id=f（t）波形。3分别画出电阻、电感性负载，当电阻较大和较小时，Ud=f（t）、UVT=f（t），

10、id=f（t）的波形（=90°）。4画出电阻性负载时Ud/U2=f（a）曲线，并与进行比较。5分析续流二极管的作用。八思考1本实验中能否用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路的波形？为什么？2为何要观察触发电路第一个输出脉冲的位置？3本实验电路中如何考虑触发电路与整流电路的同步问题？实验二 正弦波同步移相触发电路实验一实验目的1熟悉正弦波同步触发电路的工作原理及各元件的作用。2掌握正弦波同步触发电路的调试步骤和方法。二实验内容1正弦波同步触发电路的调试。2正弦波同步触发电路各点波形的观察。三实验线路及原理电路分脉冲形成，同步移相，脉冲放大等环节，具体工作原理可参见“电力电子技术”有关

11、教材。四实验设备及仪器1JQSDLZ2NMCL31组件3NMCL05E组件4二踪示波器（自备）5万用表（自备）五实验方法1将NMCL05E面板上左上角的同步电压输入直接与主控制屏的U、V输出端相连），将“触发电路选择”拨至“正弦波”位置。2合上主电路电源开关，并打开NMCL05E面板右下角的电源开关。用示波器观察各观察孔的电压波形，测量触发电路输出脉冲的幅度和宽度，示波器的地线接于“8”端。3确定脉冲的初始相位。当Uct=0时，要求a接近于180O。调节Ub（调RP）使U3波形与图4-3b中的U1波形相同，这时正好有脉冲输出，a接近180O。4保持Ub不变，调节NMCL-31的给定电位器RP1

12、，逐渐增大Uct，用示波器观察U1及输出脉冲UGK的波形，注意Uct增加时脉冲的移动情况，并估计移相范围。5调节Uct使a=60O，观察并记录面板上观察孔“1”“7”及输出脉冲电压波形。0.7Vtt(a)U1接近180°tU1Ug(b)（a）a180O （b）a接近180O图4-3 初始相位的确定六实验报告1画出a=60O时，观察孔“1”“7”及输出脉冲电压波形。2指出Uct增加时，a应如何变化？移相范围大约等于多少度？指出同步电压的那一段为脉冲移相范围。七注意事项参照实验一的注意事项。实验三 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

13、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观察，分析。 三实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成，同步移相等环节组成，其工作原理可参见“电力电子技术”有关教材。四实验设备及仪器1教学实验台主控制屏；2NMCL33B组件；3NMCL05E组件；4MEL03A组件；5二踪示波器（自备）；6万用表（自备）。五实验方法 1将NMCL-05E 面板上左上角的同步电压输入接NMCL32的U、V端，“触发电路选择”拨向“锯齿波”。2合上主电路电源开关，并打开NMCL05E面板右下角的电源开关。用示波器观察各观察孔

14、的电压波形，示波器的地线接于“7”端。同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。观察“3”“5”孔波形及输出电压UG1K1的波形，调整电位器RP1，使“3”的锯齿波刚出现平顶，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调节脉冲移相范围将NMCL31的“G”输出电压调至0V，即将控制电压Uct调至零，用示波器观察U2电压（即“2”孔）及U5的波形，调节偏移电压Ub（即调RP），使a=180O。调节NMCL31的给定电位器RP1，增加Uct，观察脉冲的移动情况，要求Uct=0时，a=180O，Uct=Umax时，a=30O，以满足移相范围a=30O1

15、80O的要求。4调节Uct，使a=60O，观察并记录U1U5及输出脉冲电压UG1K1，UG2K2的波形，并标出其幅值与宽度。用导线连接“K1”和“K3”端，用双踪示波器观察UG1K1和UG3K3的波形，调节电位器RP3，使UG1K1和UG3K3间隔1800。六实验报告1整理，描绘实验中记录的各点波形，并标出幅值与宽度。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Uct=0时，a=90O，应如何调整？4讨论分析其它实验现象。七注意事项参见实验一的注意事项。实验四 单相桥式半控整流电路实验一实验目的1研究单相桥式半控整流电路在电阻负载，电阻电感性负载及反电势

16、负载时的工作。2熟悉NMCL05E组件锯齿波触发电路的工作。3进一步掌握双踪示波器在电力电子线路实验中的使用特点与方法。二实验线路及原理见图1-2。三实验内容1单相桥式半控整流电路供电给电阻性负载。2单相桥式半控整流电路供电给电阻电感性负载（带续流二极管）。4单相桥式半控整流电路供电给电阻电感性负载（断开续流二极管）。四实验设备及仪器1教学实验台主控制屏；2NMCL33B组件；3NMCL05E；4MEL03A组件；5二踪示波器（自备）；6万用表（自备）。五注意事项1实验前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

17、，晶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Uct=0时，接通主电源。然后逐渐增大Uct，使整流电路投入工作。（3）断开整流电路时，应先把Uct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。4NMCL33B的内部脉冲需断开。六实验方法1将NMCL05面板左上角的同步电压输入接NMCL32的U、V输出端， “触发电路选择”拨向“锯齿波”。 合上主电路电源开关，并打开NMCL05E面板右下角的电源开关，NMCL05E接上同步信号即可使用。观察锯齿波触发电路中各点波形是否正确，确定其输出脉冲可调的移相范围。并调节偏移电阻RP2

18、，使Uct=0时，=150°。2单相桥式晶闸管半控整流电路供电给电阻性负载：按图1-2接线，并短接平波电抗器L。调节电阻负载RD（可选择900电阻并联，最大电流为0.8A）至最大。（a）NMCL-31A的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。合上主电路电源， 调节NMCL-31的给定电位器RP1，使=90°，测取此时整流电路的输出电压Ud=f（t），输出电流id=f（t）以及晶闸管端电压UVT=f（t）波形，并测定交流输入电压U2、整流输出电压Ud，验证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。（b）采用类似方法，分别测取=60°

19、;，=30°时的Ud、id、Uvt波形。3单相桥式半控整流电路供电给电阻电感性负载（a）接上续流二极管，接上平波电抗器。NMCL-31的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。合上主电源。（b）调节Uct，使=90°，测取输出电压Ud=f（t），整流电路输出电流id=f（t）以及续流二极管电流iVD=f（t）波形，并分析三者的关系。调节电阻RD，观察id波形如何变化，注意防止过流。（c）调节Uct，使分别等于60°、90°时，测取Ud，iL，id，iVD波形。（d）断开续流二极管，观察Ud=f（t），id=f（t）。突然切断触发电路，观察失控现象并记

20、录Ud波形。若不发生失控现象，可调节电阻Rd。七实验报告1绘出单相桥式半控整流电路供电给电阻负载，电阻电感性负载情况下，当=90°时的Ud、id、UVT、iVD等波形图并加以分析。2作出实验整流电路的输入输出特性Ud=f（Uct），触发电路特性Uct=f（）及Ud/U2=f（）曲线。 3分析续流二极管作用及电感量大小对负载电流的影响。八思考1在可控整流电路中，续流二极管VD起什么作用？在什么情况下需要接入？2能否用双踪示波器同时观察触发电路与整流电路的波形？实验五 单相桥式全控整流电路实验一实验目的1了解单相桥式全控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

21、负载及反电势负载时的工作。3熟悉NMCL05E组件。二实验线路及原理参见图1-3。三实验内容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性负载。四实验设备及仪器1教学实验台主控制屏；2NMCL33B组件；3NMCL05E；4MEL03A组件；5NMCL35组件；6二踪示波器（自备）；7万用表（自备）。五注意事项1本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05E挂箱，故NMCL-33的内部脉冲需断，以免造成误触发。2电阻RD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，造成可控硅时断

22、时续。3电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。4NMCL-05E面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30°180°），可尝试改变同步电压极性。5逆变变压器采用NMCL35组式变压器，原边为220V，副边为110V。6示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。六实验方法1将NMCL05E面板左上角的同步电压输入接NMCL3 2的U、V输出端）， “触发电路选择”拨向“锯齿波”。2断开NMCL-35和NMC

23、L-33的连接线，合上主电路电源，此时锯齿波触发电路应处于工作状态。NMCL-31的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。调节偏移电压电位器RP2，使a=90°。断开主电源，连接NMCL-35和NMCL-33。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900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a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a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

24、锯齿波触发电路中RP1，RP3电位器。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a=90°，Ud=f（t）、id=f（t）的波形，并加以分析。注意，增加Uct使a前移时，若电流太大，可增加与L相串联的电阻加以限流。七实验报告1绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻负载情况下

25、，当a=60°，90°时的Ud、UVT波形，并加以分析。2绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻电感性负载情况下，当a=90°时的Ud、id、UVT波形，并加以分析。3作出实验整流电路的输入输出特性Ud=f（Uct），触发电路特性Uct=f（a）及Ud/U2=f（a）。4实验心得体会。实验六 单相桥式有源逆变电路实验一实验目的1加深理解单相桥式有源逆变的工作原理，掌握有源逆变条件。2了解产生逆变颠覆现象的原因。二实验线路及原理NMCL33B的整流二极管VD1VD6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NMCL35组式变压器），回路中接入电感L及限

26、流电阻Rd。具体线路参见图1-4。三实验内容1单相桥式有源逆变电路的波形观察。2有源逆变到整流过渡过程的观察。3逆变颠覆现象的观察。四实验设备及仪表1教学实验台主控制屏；2NMCL33B组件；3NMCL05E组件；4MEL03A组件；5NMCL35组件；6二踪示波器（自备）；7万用表（自备）。五注意事项1本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05E挂箱，故NMCL-33B的内部触发脉冲需断开，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，造成可控硅时断时续。3电感的值可根据需要选择

27、，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。4NMCL-05E面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33B面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30°180°），可尝试改变同步电压极性。5逆变变压器采用NMCL35组式变压器，原边为220V，副边为110V。6示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。NMCL-33换为NMCL33B NMEL03换为MEL03A六实验方法1将NMCL05E左上角的同步电压输入接NMCL32的U、V输出端。将NMCL33B的I组桥触发脉冲切断

28、。2有源逆变实验有源逆变实验的主电路如图1-4，控制回路的接线可参考单相桥式全控整流电路实验（图1-3）。（a）将限流电阻RD调整至最大（约450），先断开NMCL-35和NMCL-33B的连接线，参考图1-3，连接控制回路。合上主电源，用示波器观察锯齿波的“1”孔和“6”孔，调节偏移电位器RP2，使Uct=0时，=10°，然后调节Uct，使在30°附近。（b）按图1-4连接主回路。合上主电源，用示波器观察逆变电路输出电压Ud=f（t），晶闸管的端电压UVT=f（t）波形，并记录Ud和交流输入电压U2的数值。（c）采用同样方法，绘出在分别等于60°、90°

29、;时，Ud、UVT波形。3逆变到整流过程的观察当大于90°时，晶闸管有源逆变过渡到整流状态，此时输出电压极性改变，可用示波器观察此变化过程。注意，当晶闸管工作在整流时，有可能产生比较大的电流，需要注意监视。4逆变颠覆的观察当=30°时，继续减小Uct，此时可观察到逆变输出突然变为一个正弦波，表明逆变颠覆。当关断NMCL05面板的电源开关，使脉冲消失，此时，也将产生逆变颠覆。七实验报告1画出=30°、60°、90°时，Ud、UVT的波形。2分析逆变颠覆的原因，逆变颠覆后会产生什么后果？实验七 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

30、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1-5。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教学实验台主控制屏；2NMCL33B组件；3MEL03A组件；4二踪示波器（自备）；5万用表（自备）。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

31、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按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。（1）用示波器观察NMCL-33B的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲（2）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。（3）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V2V的脉冲。2研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作合上主电源，接上电阻性负载：（a）改

32、变控制电压Uct，观察在不同触发移相角时，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。NMCL33换为NMCL33B NMEL03换为MEL03A（b）记录=90°时的Ud=f（t）及id =f（t）的波形图。（c）求取三相半波可控整流电路的输入输出特性Ud/U2=f（）。（d）求取三相半波可控整流电路的负载特性Ud=f（Id）3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NMCL33B1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（若超过0.8A，可用导线把负载电阻短路），操作方法同上

33、。（a）观察不同移相角时的输出Ud=f（t）、id=f（t），并记录相应的Ud、Id值，记录=90°时的Ud=f（t）、id=f（t），Uvt=f（t）波形图。（b）求取整流电路的输入输出特性Ud/U2=f（）。七实验报告1绘出本整流电路供电给电阻性负载，电阻电感性负载时的Ud= f（t），id= f（t）及Uvt= f（t）（在=90°情况下）波形，并进行分析讨论。2根据实验数据，绘出整流电路的负载特性Ud=f（Id），输入输出特性Ud/U2=f（）。八思考1如何确定三相触发脉冲的相序？它们间分别应有多大的相位差？2根据所用晶闸管的定额，如何确定整流电路允许的输出电流？实

34、验八 晶闸管三相半波有源逆变电路的研究一实验目的1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。二预习要求1在相应不同工作状态时的可控整流电路的工作波形。2可控整流电路在=60°和=90°时的输出电压。三实验线路见图4-10。四实验内容1三相半波整流电路在整流状态工作下的研究。2三相半波整流电路有源逆变工作的研究。五注意事项1本实验是研究可控整流电路在整流工作状态与逆变工作状态时的静特性，所给出的实验线路不能连续地从整流状态进入逆变工作状态，必须分别予以实现，而对逆变工作一定要谨慎操作。2为防止逆变颠覆，逆变角必须安置在9

35、0°30°范围内。即Uct=0时，=30°，调整Uct时，用直流电压表监视逆变电压，待逆变电压接近零时，必须慢慢操作。3示波器的使用须注意，二根地线必须接在等电位点，防止造成短路。六实验设备及仪器1JQSDLZ。2NMCL31组件。3NMCL33B组件）7MEL03A可调负载。8双踪示波器（自备）。9万用电表（自备）。七实验内容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NMCL31电源开关，给定电压有电压显示。（2）用示波器观察NMCL-33B的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，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

36、孔，“1” 脉冲超前“2” 脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。（4）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V2V的脉冲。2在电阻负载情况下，检查本实验所用可控整流的工作是否正常：（a）RP4接入整流回路。（b）用示波器观察整流电路输出电压Ud波形，控制屏电压开关合向AC200V，闭合主控制屏电源。调节给定电位器RP1，Ud波形在一个周期内（20ms）应是较为平整的三个波头。注意观察直流电流表，防止过流（不应超过0.8A）。八实验报告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工作特点的比较。九思考如何实现即能看到实验效果，又不必担心逆变造成的

37、短路问题？ MCL33换为NMCL33B 实验九 三相桥式半控整流电路实验一实验目的1熟悉NMCL33B组件。2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。二实验内容1三相桥式半控整流供电给电阻负载。2三相桥式半控整流供电给反电势负载。3观察平波电抗器的作用。三实验线路及原理在中等容量的整流装置或要求不可逆的电力拖动中，可采用比三相全控桥式整流电路更简单、经济的三相桥式半控整流电路。它由共阴极接法的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成，因此这种电路兼有可控与不可控两者的特性。共阳极组三个整流二极管总是自然换流点换流，使电流换到比阴极电位更低的一相中去，而

38、共阴极组三个晶闸管则要在触发后才能换到阳极电位高的一相中去。输出整流电压Ud的波形是三组整流电压波形之和，改变共阴极组晶闸管的控制角，可获得02.34×U2的直流可调电压。具体线路可参见图1-6。四实验设备及仪器1教学实验台主控制屏2NMCL33B组件3MEL03A组件4二踪示波器（自备）5万用表（自备）五注意事项1供电给电阻负载时，注意负载电阻允许的电流，电流不能超过负载电阻允许的最大值，供电给反电势负载时，注意电流不能超过电机的额定电流（Id=1A）。2在电动机起动前必须预先做好以下几点：（1）先加上电动机的励磁电流，然后才可使整流装置工作。（2）起动前，必须置控制电压Uct于零

39、位，整流装置的输出电压Ud最小，合上主电路后，才可逐渐加大控制电压。3主电路的相序不可接错，否则容易烧毁晶闸管。4示波器的两根地线与外壳相连，使用时必须注意两根地线需要等电位，避免造成短路事故。六实验方法1未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。（1）用示波器观察NMCL-33B的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲（2）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。（3）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V-2V的脉冲。2三相半控桥式整流电路供电给电阻负载时的工作研究按图1-6接线，分别短接平

40、波电抗器和直流电动机M03的电枢绕组。合上主电源。调节负载电阻，使RD大于200，注意电阻不能过大，应保持id不小于100mA，否则可控硅由于存在维持电流，容易时断时续。NMCL33换为NMCL33B NMEL03换为MEL03A（1）调节Uct ，观察在30°、60°、90°、120°等不同移相范围内，整流电路的输出电压Ud=f（t），输出电流id=f（t）以及晶闸管端电压UVT=f（t）的波形，并加以记录。（2）读取本整流电路的特性Ud/U2=f（）。3三相半控桥式整流电路在供电给反电势负载时的工作研究分别拆除平波电抗器和直流电动机M03电枢绕组的短

41、接线。（1）置电感量较大时（L=700mH），调节Uct，观察在不同移相角时整流电路供电给反电势负载的输出电压Ud=f（t），输出电流id=f（t）波形，并给出=60°、90°时的相应波形。注意，电机空载时，由于电流比较小，有可能电流时断时续。（2）在相同电感量下，求取本整流电路在=60°与=90°时供电给反电势负载时的负载特性n=f（Id）。从电机空载开始，测取57个点，注意电流最大不能超过1A。 =60°Id（A）n（r/min） =90°Id（A）n（r/min）4观察平波电抗器的作用（1）在大电感量与=120°条件下

42、，求取反电势负载特性曲线，注意要读取从电流连续到电流断续临界点的数据，并记录此时的Ud=f（t），id=f（t）。（2）减小电感量，重复（1）的实验内容。七实验报告1作出整流电路的输入输出特性Ud/U2=f（）。2绘出实验的整流电路在供电给反电势负载时的Ud=f（t），id=f（t）波形曲线。3绘出实验的整流电路供电给电阻负载时的Ud=f（t），id=f（t）以及晶闸管端电压UVT=f（t）的波形。4绘出整流电路在=60°与=90°时供电给反电势负载时的负载特性曲线n=f（Id）。5分析本整流电路在反电势负载工作时，整流电流从断续到连续的临界值与哪些因素有关。八思考1为什么

43、说可控整流电路供电给电动机负载与供电给电阻性负载在工作上有很大差别？2本实验电路在电阻性负载工作时能否突加一阶跃控制电压？在电动机负载工作时呢？为什么？实验十 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一实验目的1熟悉NMCL-33B组件。2熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。二实验内容1三相桥式全控整流电路。2三相桥式有源逆变电路。3观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。三实验线路及原理实验线路如图1-7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。三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电

44、力电子技术”的有关教材。四实验设备及仪器1教学实验台主控制屏；2NMCL33B组件；3MEL03A组件；4NMCL35组件；5二踪示波器（自备）；6万用表（自备）。五实验方法1未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。（1）用示波器观察NMCL-33B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。（2）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。（3）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V2V的脉冲。注：将面板上的Ublf（当三相桥式全控变流电路使用I组桥晶闸管VT1VT6时）接地，将I

45、组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。（4）将NMCL-31的给定器输出Ug接至NMCL-33B面板的Uct端，调节偏移电压Ub，在Uct=0时，使a=150o。 2三相桥式全控整流电路 按图1-7接线，AB两点断开、CD两点断开，AD连接在一起，并将RD调至最大(450W)。NMCL33换为NMCL33B NMEL03换这MEL03A合上主电源。调节Uct，使a在30o90o范围内，用示波器观察记录a=30O、60O、90O时，整流电压ud=f（t），晶闸管两端电压uVT=f（t）的波形，并记录相应的Ud和交流输入电压U2数值。3三相桥式有源逆变电路断开电源开关后，断开AD点的连接，分别连

46、接AB两点和CD两点。调节Uct，使a仍为150O左右。合上主电源。调节Uct，观察a=90O、120O、150O时, 电路中ud、uVT的波形，并记录相应的Ud、U2数值。4电路模拟故障现象观察。在整流状态时，断开某一晶闸管元件的触发脉冲开关，则该元件无触发脉冲即该支路不能导通，观察并记录此时的ud波形。六实验报告1画出电路的移相特性Ud=f(a)曲线；2作出整流电路的输入输出特性Ud/U2=f（）；3画出三相桥式全控整流电路时，a角为30O、60O、90O时的ud、uVT波形；4画出三相桥式有源逆变电路时，角为150O、120O、90O 时的ud、uVT波形；5简单分析模拟故障现象；实验十

47、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加深理解交流调压感性负载时对移相范围要求。二实验内容1单相交流调压器带电阻性负载。2单相交流调压器带电阻电感性负载。三实验线路及原理本实验采用了锯齿波移相触发器。该触发器适用于双向晶闸管或两只反并联晶闸管电路的交流相位控制，具有控制方式简单的优点。晶闸管交流调压器的主电路 由两只反向晶闸管组成，见图1-8。四实验设备及仪器1教学实验台主控制屏；2NMCL33B组件；3MEL03A组件；4NMCL-05E组件；5二踪示波器（自备）；6万用表（自备）。五注意事项在电阻电感负载时，当a<j时，若脉冲宽度不够会使负载电流出

48、现直流分量，损坏元件。为此主电路可通过变压器降压供电，这样即可看到电流波形不对称现象，又不会损坏设备。六实验方法1单相交流调压器带电阻性负载将NMCL-33B上的两只晶闸管VT1，VT4反并联而成交流电调压器，将触发器的输出脉冲端G1、K1，G3、K3分别接至主电路相应VT1和VT4的门极和阴极。接上电阻性负载（可采用两只900电阻并联），并调节电阻负载至最大。NMCL-31的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。调节锯齿波同步移相触发电路偏移电压电位器RP2，使a=150°。合上主电源，用示波器观察负载电压u=f（t），晶闸管两端电压uVT= f（t）的波形，调节Uct，观察

49、不同a角时各波形的变化，并记录a=60°，90°，120°时的波形。2单相交流调压器接电阻电感性负载1）在做电阻电感实验时需调节负载阻抗角的大小，因此须知道电抗器的内阻和电感量。NMCL33换为NMCL33B NMEL03换为MEL03A可采用直流伏安法来测量内阻，电抗器的内阻为RL=UL/I 电抗器的电感量可用交流伏安法测量，由于电流大时对电抗器的电感量影响较大，采用自耦调压器调压多测几次取其平均值，从而可得交流阻抗。ZL=UL/I 电抗器的电感量为 这样即可求得负载阻抗角 在实验过程中，欲改变阻抗角，只需改变电阻器的数值即可。 （2）断开电源，接入电感（L=7

50、00mH）。调节Uct，使a=450。合上主电源，用二踪示波器同时观察负载电压u和负载电流i的波形。调节电阻R的数值（由大至小），观察在不同a角时波形的变化情况。记录a>，a=，a<三种情况下负载两端电压u和流过负载的电流i的波形。也可使阻抗角为一定值，调节a观察波形。注：调节电阻R时，需观察负载电流，不可大于0.8A。 六实验报告1整理实验中记录下的各类波形。2分析电阻电感负载时，a角与j角相应关系的变化对调压器工作的影响。3分析实验中出现的问题。实验十二 三相交流调压电路实验一实验目的1加深理解三相交流调压电路的工作原理。2了解三相交流调压电路的工作情况。3了解三相交流调压电路

51、触发电路原理。二实验内容1NMCL-33B触发电路的调试。2三相交流调压电路带电阻负载。三实验线路及原理本实验的三相交流调压器为三相三线制，由于没有中线，每相电流必须从另一相构成回路。交流调压应采用宽脉冲或双窄脉冲进行触发。这里使用的是双窄脉冲。实验线路如图4-15所示。四实验设备及仪器1JQSDLZ；2NMCL31组件）；3NMCL-33B组件；4可调负载（或用户自备滑线变阻器1.8K, 0.65A）；5二踪示波器（自备）；6万用表（自备）。五实验方法1未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。 （1）打开主控制屏电源开关，给定电压有电压显示。（2）用示波器观察双脉冲观察孔。（3）检查相序，

52、用示波器观察“1”，“2”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。（4）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V2V的脉冲。2三相交流调压器带电阻性负载按图构成调压主电路，晶闸管采用VT1VT6，其触发脉冲已通过内部连线接好，脉冲放大及隔离的Upc和地接线孔相连，脉冲触发信号输出至可控硅，接上三相电阻负载（每相采用MEL-03A上的电阻,R1、R2、R3均为900欧姆。）。安照接线图连接好线路，合上主控制屏电源使Uuv输出电压为220V。用示波器观察并记录a=30°，90°，120°，150°时的输出

53、电压波形，并记录相应的输出电压有效值U。六实验报告1整理记录下的波形，作不同负载时的U=f (a)的曲线。2讨论分析实验中出现的问题。第二章 现代电力电子技术实验实验一 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1GTR的特性与驱动电路研究。2GTO的特性与驱动电路研究。3MOSFET的特性与驱动电路研究。4IGBT的特性与驱动电路研究。三实验设备和仪器1JQSDLZ教学实验台主控制屏；2NMCL-07C电力电子实验箱；3双踪示波器（自备）；4万用表（自备）。四实验方法1GTR的特性与驱动电路研究（1）GTR的贝克箝位电路性能测试（a）不加贝克箝位电路时的GTR存贮时间测试将开关S1拨到15V，S2接地，PWM波形发生器的输出端“21”（占空比为50%）与面板上的“20”相连，“24与“10”、“11与“15”、 “17”与GTR的“B”端，“14”与GTR的“