电力电子技术实验指导书

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电力电子技术实验指导书

内容概要：《电子电力技术》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，课程波及面广，内容包含电力、电子、控制、计算机技术等。而实验环节是该

课程的重要构成部分，经过实验，能够加深对理论的理解，培育和提升着手能力、剖析和解

决问题的独立工作能力。

本章以高校中宽泛使用的浙江天煌科教仪器企业生产的DJDK-1型电力电子技术及电机

控制实验装置为例，选择了八个实验，依据课时供教课中采纳。

电力电子技术实验概括

1．1实验的特色和要求

电力电子技术实验的内容许多、较新，实验系统也比较复杂，系统性较强。理论教课是实验教课的基础，要修业生在实验中应学会运用所学的理论知识去剖析和解决实质系统中出

现的各样问题，提升着手能力；同时经过实验来考证理论，促使理论和实质相联合，使认识不停提升、深入。经过实验，学生应具备以下能力：

1）掌握电力电子变流装置的主电路、触发和驱动电路的构成及调试方法，能初步设备和应用这些电路；

2）熟习并掌握基本实验设备、测试仪器的性能和使用方法；

3）能够运用理论知识对实验现象、结果进行剖析和办理，解决实验中碰到的问题；

4）能够综合实验数据，解说实验现象，编写实验报告。

1．2实验准备

实验准备即为实验的预习阶段，是保证明验能力顺利进行的必需步骤，每次实验前都应先进行预习，进而提升实验质量和效率，不然就有可能在实验时不知怎样下手，浪费时间，

完不行实验要求，甚至甚至破坏实验装置。所以，实验前应做到：

1）复习教材中与实验有关的内容，熟习与本次实验有关的理论知识；

2）阅读本教材中的实验指导，认识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；

3）写出预习报告，此中应包含实验系统的详尽接线图、实验步骤、数据记录表格等；

4）熟习实验所用的实验装置、测试仪器等；

5）进行实验分组。

1．3实验实行

在达成理论学习后，便可进入实验实行阶段。实验时要做到以下几点：

1）实验开始前，指导教师要对学生的预习报告作检查，要修业生认识本次实验的目的、内容和方法，只有知足此要求后，方能同意实验开始。

2）指导教师对实验装置作介绍，要修业生熟习本次实验使用的实验设备、仪器，明

确这些设备的功能、使用方法。

3）按实验小组进行实验，实验小构成员应进行明确分工，各人的任务应实验进行中推行轮换，以便实验参加者能全面掌握实验技术，提升着手能力。

4）按预习报告上的实验系统详尽线路图进行接线，一般状况下，接线序次为先主电

;...

路，后控制电路；先串连，后并联。

5）达成实验系统接线后，一定进行自查。串连回路从电源的某一端出发，按回路逐项检查各仪表、设备、负载的地点、极性等能否正确；并联支路则检查其两头的连结点能否

在指定的地点。距离较远的两连结端一定采纳长导线直接跨接，不得用2根导线在实验装置

上的某接线端进行过渡连结。自查达成后，须指导教师复查后方可合闸通电，开始实验。

（6）实验时，应按实验教材所提出的要求及步骤，逐项进行实验和操作。一般状况下，

系统启动前，应使负载电阻值最大，给定电位器位于零位；改接线路时，一定拉闸，断开电源。实验中应察看实验现象能否正常，所得数据能否合理，实验结果能否与理论一致。

7）达成本次实验所有内容后，应请指导教师检查实验数据、记录的波形。经指导教师认同后方可拆掉接线，整理好连结线、仪器、工具，使之物归原位

1．4实验总结

实验的最后阶段是实验总结，即对实验数据进行整理、绘制波形和图表、剖析实验现象、撰写实验报告。每个实验参加者都要独立达成一份实验报告，实验报告的编写应持严肃认真，脚踏实地的科学态度。照实验结果与理论有较大进出时，不得任意改正实验数据和结果，不得用充数据的方法来向理论聚拢，而是应用理论知识来剖析实验数据和结果，解说实验现象，找出惹起较大偏差的原由。

实验报告的一般格式以下：

1）实验名称、班级，实验学生姓名、同组者姓名和实验时间；

2）实验目的、实验线路、实验内容；

3）实验设备、仪器、仪表的型号、规格、铭牌数据及实验装置编号；

4）实验数据的整理、列表、计算，并列出计算所用的计算公式；

5）画出与实验数据相对应的特征曲线及记录的波形。

6）用理论知识对实验结果进行剖析总结，得出明确结论；

7）对实验中出现的某些现象，碰到的问题进行剖析、议论，写出心得领会并对实验提出自己的建讲和改良举措。

1．5实验安全操作规程

为了顺利达成电力电子技术实验，保证明验时人身安全与设备靠谱运转要严格恪守以下安全操作规程：

1、在实验过程时，绝对不一样意做实验者双手同时接到隔绝变压器的两个输出端，将人

体作为负载使用。

2、任何接线和拆线都一定在切断主电源后方可进行。

3、为了提升实验过程中的效率，达成接线或改接线路后，应认真再次查对线路，并使

组内其余同学惹起注意后方可接通电源。

4、假如在实验过程中发生过流告警，应认真检查线路以及电位器的调理参数，确立无

误后方能从头进行实验。

5、在实验中应注意所接仪表的最大批程，选择适合的负载达成实验，免得破坏仪表、

电源或负载。

6、系统起动前负载电阻一定放在最大阻值，给定电位器一定退回至零位后，才同意合闸起动并慢慢增添给定，免得元件和设备过载破坏。;...

DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置简介

2．1实验装置特色

实验装置外形如图2-1所示。

1、实验装置采纳挂件构造，可依据不一样实验内容进行自由组合，故构造紧凑、使用方

便、功能齐备、综合性能好。

2、实验装置占地面积小，节俭实验室用地，无需设置电源控制屏、电缆沟、水泥墩等，

可减少基建投资。实验装置只需三相四线的电源即可投入使用。

3、实验机组容量小，耗电小，配置齐备。装置使用的电机经过特别设计，其参数特征能模拟3KW左右的通用实验机组。

4、装置布局合理，外形雅观，面板表示图明确、清楚、直观。实验连结线采纳强、弱

电分开的手枪式插头，二者不可以互插，防止强电接入弱电设备，造成设备破坏。电路连结方

式安全、靠谱、快速、简易。除电源控制屏、挂件外，还设置有实验桌，桌面上可搁置机组、示波器等实验仪器，操作舒坦、方便。电机采纳导轨式安装，改换机组简捷、方便。实验台

底部安装有轮子和不锈钢固定调理机构，便于挪动和固定。

5、控制屏供电采纳三相隔绝变压器隔绝，设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护

装置，确实保护操作者的安全，为开放性的实验室创建了安全条件。

6、挂件面板分为三种接线孔，强电、弱电及波形观察孔，三者有显然的差别，不可以互

插。

7、实验线路选择典型线路，完整配合教课内容，知足教课大纲领求。

图2-1DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置外形

2．2实验装置技术参数

1、输入电压三相四线制380V±10％50Hz

2、工作环境环境温度范围为-5-40C，相对湿度<75％，海拔<1000m

3、装置容量：<1.5kVA

4、电机输出功率：<200W

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5、外形尺寸：长×宽×高1870mm×730mm×1600m

2．3DJK01电源控制屏

电源控制屏主要为实验供给各样电源，如三相沟通电源、直流励磁电源。同时为实验供给所需的仪表，如直流电压、电流表，沟通电压、电流表。屏上还设有准时器兼报警记录仪，供教师查核学生实验之用。在控制屏正

面的大凹槽内，设有两根不锈钢管，可

挂置实验所需挂件，凹槽底部设有12

芯、10芯、4芯、3芯等插座，有源挂件

的电源从这些插座供给。在控制屏两边

设有单相三极220V电源插座及三相四

极380V电源插座，别的还设有供实验台照明用的40W日光灯，主控屏面板如图

2-2所示。

1、三相电网电压指示三相电网电

压指示主要用于检测输入的电网电压

能否出缺相，操作沟通电压表下边的切

换开关，观察三相电网各线间电压能否均衡。图2-2主控屏面板图

2、准时器兼报警记录仪

平常作为时钟使用，拥有设定实验时间、准时报警、切断电源等功能，它还能够自动记录因为接线操作错误所致使的告警次数。

3、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构成。当翻开电源总开关时，红灯亮；当按下启动按钮后，红灯灭，绿灯亮，此时控制屏的三

相主电路及励磁电源都有输出。

4、三相主电路输出

三相主电路输出可供给三相沟通200V／3A或240V／3A电源。输出的电压大小由“调速电

源选择开关”，当开关置于“直流调速”侧时，A、B、C输出线电压为200V，可达成电力电

子实验以及直流调速实验；当开关置于“沟通调速”侧时，A、B、C输出线电压为240V，可

达成沟通电机调压调速及串级调速等实验。在A、B、C三相处装有黄、绿、红发光二极管，

用以指示输出电压。同时在主电源输出回路中还装有电流互感器，电流互感器可测定输出电

流的大小，供电流反应和过流保护使用，面板上的TAl、TA2、TA3三处观察点用于观察三路

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”，则励磁电源输出为220V的直流电压，并

有发光二极管指示输出能否正常，励磁电源由0.5A熔丝做短路保护。励磁电源仅为直流电机

供给励磁电流，因为励磁电源的容量有限，一般不要作为大电流的直流电源使用。

6、面板仪表

面板下部设置有+300V数字式直流电压表和0~5A数字式直流电流表，精度为0.5级，能为

可逆调速系统供给电压及电流指示。面板上部设置有500V真有效值沟通电压表和5A真有效值

沟通电流表，精度为0.5级，供沟通调速系统实验时使用。

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电力电子技术实验内容

实验一晶闸管的测试及导通关断条件测试实验

1．实验目的

1）察看晶闸管的构造，掌握正确的晶闸管的简略测试方法；

2）考证晶闸管的导通条件及关断方法。

2．预习要求

1）阅读电力电子技术教材中有关晶闸管的内容，弄清晶闸管的构造与工作原理；

2）复习晶闸管基本特色的有关内容，掌握晶闸管正常工作时的特征；

3．实验器械

1）±5V、±12V直流稳压电源（双路）一台

2）万用表一块

3）晶闸管几个（用面板上的三相整流桥中的晶闸管）

4）DJDK-1型实验台

5）灯泡12V/0.1A一个

6）沟通毫伏表一个

4．实验内容

1）鉴识晶闸管的利害；

2）晶闸管的导通条件测试；

3）晶闸管的关断方法的测试。

5．实验电路

图3-1晶闸管的测试图3-2晶闸管导通条件实验电路

图3-3晶闸管的测试图3-4晶闸管关断条件实验电路

6．实验内容及步骤

（1）鉴识晶闸管的利害

见图3-1，用万用表R1K的电阻档测试两只晶闸管的阳极（A）—阴极（K）、门极（G）

—阳极（A）之间的正反向电阻，再用万用表R100K的电阻档丈量两只晶闸管的门极（G）

—阴级（K）之间的正反向电阻，将丈量数据填入下表，并鉴识晶闸管的利害。

被测晶闸管RAKRKARAGRGARGKRKG结论

VT1

VT2

;...

（2）晶闸管的导通条件（见图3-2）

12V正朝阳极电压，门极开路或接-5V电压，察看灯泡亮否，判断晶闸管能否导通；

加12V反朝阳极电压，门极开路或接-5V电压或接+5V电压，察看灯泡能否亮，判断晶闸管能否导通；

阳极加12V正向电压，门极加+5V正向电压，察看灯泡亮否，判断晶闸管能否导通；

灯亮后去掉门极电压，看灯泡亮否，再加-5V反向门极电压，看灯泡能否持续亮。

写出导通条件，说明门极作用。

（3）晶闸管关断条件实验（见图3-3、图3-4）

a)按图8-5接线，接通12V电源电压，再在门极接通+5V电压使晶闸管导通，灯泡亮，

接着断开门极电压；

b)去掉12V阳极电压，观看灯泡能否亮；

c)使晶闸管导通，而后断开门极电压，即翻开K2，接着闭合K1，再翻开K1，察看灯泡

能否熄灭；

再使晶闸管导通，断开门极电压，渐渐减小阳极电压，当电流表指针有某值渐渐降到零时，记下该值，即被测晶闸管的保持电流，此时若再高升阳极电源电压，灯泡也不再发亮，说明晶管已关断；

总结关断晶闸管的方法。

7．注意事项

用万用表测试闸管门极与阴极正反高电阻时，发现有的晶闸管正反向电阻很靠近，这

种现象其实不可以说明晶闸管已经破坏，只需正向电阻比反向电阻小些，该晶闸管就是好的。注：

用万表表测试晶闸管门极与阴极电阻时，不可以用R10档，以防破坏门极，一般用R1K档丈量；

8．实验报告要求

1）回答实验中提出的问题；

2）总结简略判断晶闸管利害的方法。

实验二单结晶体管触发电路和单相半波可控整流电路

1．实验目的

1）熟习单结晶体管触发电路的工作原理，接线及电路中各元件的作用；

2）察看单结晶体管触发电路各点的波形，掌握调试步骤和方法；

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的工作过程作全面剖析；

4）认识续流二极管的作用。

2．预习要求

1）认识单结晶体管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

载和电阻电感负载时的工作波形；（3）掌握单相半波可控整流电路接不一样负载时Ud、Id的计算方法。3．实验器械1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置；

2）DJK01、DJK02、DJK03-1、DJK06、D42等挂箱；

3）双踪示波器；

4）万用表。

4．实验内容

（1）单结晶体管触发电路的调试；

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（2）单结晶体管触发电路各点电压波形的察看并记录；

（3）单相半波整流电路带电阻性负载时UdU2f()特征的测定；

（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察看。

5．实验电路

（1）单结晶体管触发电路如图3-5所示

图3-5单结晶体管触发电路原理图

触发电路原理：

由同步变压器副边输出60V的沟通同步电压，经VD1半波整流，再由稳压管V1、V2进行削波，进而获取梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波经过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Up时，单结晶体管V6导通，电容经过脉冲变压器原边

放电，脉冲变压器副边输出脉冲。同时因为放电时间常数很

小，C1两头的电压很快降落到单结晶体管的谷点电压Uv，

使V6关断，C1再次充电，循环往复，在电容C1两头体现锯齿波形，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，调理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。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。单结晶体管触发电路的各点波形如图3-6所示。图3-6单结晶体管触发路各点的电压波形（90）（2）单相半波可控整流电路，如图3-7所示

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图3-7单相半波可控整流电路

6．实验内容及步骤

（1）单结晶体管触发电路的调试

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，用两根导线将200V沟通电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，翻开DJK03-1电源开关，用双踪示波器察看单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。调理移相电位器RP1，察看锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相范围可否在30°～170°范围内挪动？（2）单相半波可控整流电路接电阻性负载触发电路调试正常后，按图8-9电路图接线。将电阻器调在最大阻值地点，按下“启动”按钮，用示波器察看负载电压Ud、晶闸管VT两头电压UVT的波形，调理电位器RP1，察看30°、60°、90°、120°、150°时Ud、UVT的波形，并丈量直流输出电压Ud和电源电压U2，记录于下表中。30°60°90°120°150°U2Ud（记录值）UdU2Ud（计算值）计算值：Ud0.45U2(1cos)2（3）单相半波可控整流电路接电阻电感性负载将负载电阻R改成电阻电感性负载（由电阻器与平波电抗器L串连而成）。暂不接续流d二极管VD1，在不一样阻抗角（阻抗角arctanL），保持电感量不变，改变R的电阻值，R注意电流不要超出1A状况下，察看并记录30°、60°、90°、120°时的直流输出电压值Ud、UVT的波形。30°60°90°120°U2Ud（记录值）

UdU2

Ud（计算值）

;...

接入续流二极管VD1，重复上述实验，察看续流二极管的作用，以及UVD1波形的变化。30°60°90°120°U2

Ud（记录值）

UdU2

Ud（计算值）

7．注意事项

1）双踪示波器两个探头的地线端应接在电路的同电位点，以防经过两探头的地线造成被丈量电路短路事故，示波器探头地线与外壳相连使用进应注意安全；

2）在主电路未接通时，第一要调试触发电路，只有触发电路工作正常后，才能够接通主电路。

8．实验报告要求（1）画出90°时，电阻性负载和电阻电感性负载的Ud、UVT波形；（2）画出电阻性负载时UdU2f()的实验曲线，并与计算值Ud的对应曲线对比较；

（3）剖析实验中出现的现象，写出领会。

实验三单相桥式全控整流及有源逆变电路实验

1．实验目的

1）加深理解单相桥式全控整流及逆变电路的工作原理；

2）研究单相桥式变流电路整流的全过程；

3）研究单相桥式变流电路逆变的全过程，掌握实现有源逆变的条件；

4）掌握产生逆变推翻的原由及预防方法。

2．预习要求

1）阅读教材中有关单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内容，掌握实现有源逆变的基本条件。

3．实验器械

1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置；

2）DJK01、DJK02、DJK03-1、DJK10、D42等挂箱；

3）双踪示波器；

4）万用表。

4．实验内容

1）单相桥式全控整流电路带电阻电感负载；

2）单相桥式有源逆变电路带电阻电感负载；

3）有源逆变电路逆变推翻现象的察看。

5．实验电路

图3-8为单相桥式整流带电阻电感性负载，其输出负载R用D42三相可调电阻器，将两个900Ω接成并联形式，电抗Ld用DJK02面板上的700mH，直流电压、电流表均在DJK02面板上。触发电路采纳DJK03-1组件挂箱上的“锯齿波同步移相触发电路Ⅰ”和“Ⅱ”。

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图3-8单相桥式整流实验原理图图3-9单相桥式有源逆变电路实验原理图

图3-9为单相桥式有源逆变原理图，三相电源经三相不控整流，获取一个上负下正的直

流电源，供逆变桥路使用，逆变桥电路逆变出的沟通电压经升压变压器反应回电网。“三相

不控整流”是DJK10上的一个模块，其“心式变压器”在此做为升压变压器用，从晶闸管逆

变出的电压接“心式变压器”的中压端Am、Bm，返回电网的电压从其高压端A、B输出，为了

防止输出的逆变电压过高而破坏心式变压器，故将变压器接成Y/Y接法。图中的电阻R、电抗

Ld和触发电路与整流所用同样。

有关实现有源逆变的必需条件等内容可拜见电力电子技术教材的有关内容。

6．实验内容及步骤

(1)触发电路的调试

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，用两根

导线将200V沟通电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，翻开DJK03-1电源开关，用示波器察看锯齿波同步触发电路各察看孔的电压波形。

将控制电压Uct调至零（将电位器RP2顺时针旋究竟)，察看同步电压信号和“6”点U6的

波形，调理偏移电压Ub（即调RP3电位器)，使180°。将锯齿波触发电路的输出脉冲端

分别接至全控桥中相应晶闸管的门极和阴极，注意不要把相序接反了，不然没法进行整流和

逆变。将DJKO2上的正桥和反桥触发脉冲开关都打到“断”的地点,并使Ulf和Ulr悬空，确

保晶闸管不被误触发。

单相桥式全控整流

按图3-9接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持Ub偏移电压不变（即

RP3固定)，渐渐增添Uct（调理RP2），在0°、30°、60°、90°、120°时，用示波器察看、记录整流电压Ud和晶闸管两头电压Uvt的波形，并记录电源电压U2和负载电压Ud的数值于下表中。30°60°90°120°U2Ud（记录值）Ud（计算值）计算值：Ud0.9U2(1cos)（3）单相桥式有源逆变电路实验按图8-11接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持Ub偏移电压不变，渐渐增添Uct，在30°、60°、90°时，察看、记录逆变电流Id和晶闸管两头电压Uvt的波形，并记录负载电压Ud的数值于下表中。30°60°90°U2;...

Ud（记录值）Ud（计算值）（4）逆变推翻现象的察看调理Uct，使150°，察看Ud波形。忽然关断触发脉冲（可将触发信号拆去），用双踪描示波器察看逆变推翻现象，记录逆变推翻时的Ud波形。实现有源逆变的条件是什么？在本实验中是怎样保证能知足这些条件？

7．注意事项

（1）在本实验中，触发脉冲是从外面接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应

将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的地点，并将Ulf和Ulr

悬空，防止误触发。

2）为了保证从逆变到整流不发生过流，其回路的电阻R应取比较大的值，但也要考虑到晶闸管的保持电流，保证靠谱导通。

8．实验报告要求（1）画出30°、60°、90°、120°、150°时Ud和Uvt的波形；（2）画出电路的移相特征Udf()曲线；（3）剖析逆变推翻的原由及逆变推翻后会产生的结果。

实验四三相半波可控整流电路实验

1．实验目的

认识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状况。

2．预习要求

阅读教材中有关三相半波整流电路的内容。

3．实验器械

1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置；

2）DJK01、DJK02、DJK02-1、DJK06、D42等挂箱；

3）双踪示波器；

4）万用表。

4．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。

5．实验电路

三相半波可控整流电路用了三只晶闸管，与单相电路比较，其输出电压脉动小，输出功

率大。不足之处是晶闸管电流即变压器的副边电流在一个周期内只有1/3时间有电流流过，

变压器利用率较低。图3-10中晶闸管用DJK02正桥组的三个，电阻R用D42三相可调电阻，将

两个900Ω接成并联形式，Ld电感用DJK02面板上的700mH，其三相触发信号由DJK02-1内部供给，只需在其外加一个给定电压接到Uct端即可。直流电压、电流表由DJK02获取。

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图3-10三相半波可控整流电路实验原理图

6．实验内容及步骤

1）DJK02和DJK02-l上的“触发电路”调试

翻开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，察看输入的三相电网电压能否均衡；

将DJKOl“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧；

用10芯的扁平电缆，将DJK02的“三同样步信号输出”端和DJK02—l“三同样步信号输入”端相连，翻开DJK02-l电源开关，拨动“触发脉冲指示”钮子开关，使“窄”的发光管亮；

察看Α、B、C三相的锯齿波，并调理Α、B、C三相锯齿波斜率调理电位器(在各观察孔左边)，使三相锯齿波斜率尽可能一致；

将DJK06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拨到接地地点(即Uct0)，调理DJK02-1上的偏移电压电位器，用双踪示波器观察Α同样步电压信号和“双脉冲察看孔”VT1的输出波形，使150°（注意此处的表示三相晶闸管电路中的移相角，它的0°是从自然换相点开始计算，前面实验中的单相晶闸管电路的0°移相角表示从同步信号过零点开始计算，二者存在相位差，前者比后者滞后30°）；适合增添给定Ug的正电压输出，观察DJK02-1上“脉冲察看孔”的波形，此时应观察到单窄脉冲和双窄脉冲；

将DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平电缆，将DJK02-1的“正桥触发脉冲

输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连，并将DJK01“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”，察看正桥VTl～VT6晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲能否正常。

（2）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，慢慢增添移相电压，使能从30°到170°范围内调理，用示波器察看并纪录。=30°、60°、90°、120°、150°时整流输出电压Ud和晶闸管两头电压Uvt的波形，记录电源电压U2和负载电压Ud的数值于下表中。30°60°90°120°150°U2Ud（记录值）Ud（计算值）计算值：Ud1.17U2(1cos)（0～30°）Ud0.675U21cos(/6)（30°～150°）（3）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串连后接入主电路，察看不一样移相角时Ud、Id

;...

的输出波形，并记录相应的电源电压U2及Ud、Id值，画出=90°时的Ud、Id波形图。

30°60°90°120°

U2

Ud（记录值）

Ud（计算值）

计算值：Ud1.17U2(1cos)

7．注意事项

整流电路与三相电源连结时，必定要注意相序，一定一一对应。

8．实验报告要求

绘出当=90°时，整流电路供电给电阻性负载、电阻电感性负载时的Ud、Id的波形，并进行剖析议论。

实验五三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

1．实验目的

1）加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理；

2）认识KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。

2．预习要求

1）阅读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）学习实验指导书中有关集成触发电路的内容，掌握该触发电路的工作原理。

3．实验器械

1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置；

2）DJK01、DJK02、DJK02-1、DJK06、DJK10、D42等挂箱；

3）双踪示波器；

4）万用表。

4．实验内容

三相桥式全控整流电路；

三相桥式有源逆变电路；

．实验电路

实验线路如图3-11及图3-12所示。主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三

相不控整流电路构成，触发电路为DJK02-l中的集成触发电路，由KC04、KC41、KC42等集成芯片构成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。集成触发电路的原理可参照有关内容，三相

桥式整流及逆变电路的工作原理可拜见电力电子技术教材的有关内容。

图中的R用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式；电感Ld在DJK02面板上，采纳700mH，直流电压、电流表由DJK02获取。

在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，此中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压

端Αm、Bm、Cm，返回电网的电压从高压端Α、B、C输出，变压器接成Y／Y接法。

在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障(人为模拟)时观察主电路的各电压

波形。

;...

图3-11三相桥式全控整流电路实验原理图图3-12三相桥式有源逆变电路实验原理图

6．实验内容及步骤

1）DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试

翻开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，察看输的三相电网电压能否均衡；

将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧；

用10芯的扁平电缆，将DJK02的“三同样步信号输出”端和DJK02-1“三同样步信号输入”端相连,翻开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；

察看A、B、C三相的锯齿波，并调理A、B、C三相锯齿波斜率调理电位器（在各观察孔左边），使三相锯齿波斜率尽可能一致；

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拨到接地地点（即Uct=0），调理DJK02-1上的偏移电压电位器，用双踪示波器察看A同样步电压信号和“双脉冲察看孔”VT1的输出波形，使α=150°(与上一个实验同样)。

适合增添给定Ug的正电压输出，观察DJK02-1上“脉冲察看孔”的波形，此时应观察到单窄脉冲和双窄脉冲；

用8芯的扁平电缆，将DJK02-1面板上“触发脉冲输出”和“触发脉冲输入”相连，使得触发脉冲加到正反桥功放的输入端；

将DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平电缆，将DJK02-1的“正桥触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连，并将DJK02“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”，察看正桥VT1～VT6晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲能否正常；

三相桥式全控整流电路

按图3-12接线，将DJK06上的“给定”输出调到零(逆时针旋究竟)，使电阻器放在最

大阻值处，按下“启动”按钮，调理给定电位器，增添移相电压，使α角在30°～150°

范围内调理，同时，依据需要不停调整负载电阻R，使得负载电流Id保持在0.6A左右(注意

Id不得超出0.65A)。用示波器察看并记录α=30°、60°及90°时的整流电压Ud和晶闸管两头电压Uvt的波形，并记录相应的Ud数值于下表中。

30°60°90°

U2

Ud（记录值）

Ud（计算值）

计算值：Ud2.34U2(1cos)（阻感性负载）

;...

三相桥式有源逆变电路

按图8-13接线，将DJK06上的“给定”输出调到零(逆时针旋究竟)，将电阻器放在最大

阻值处，按下“启动”按钮，调理给定电位器，增添移相电压，使角在30°～90°范围内调理，同时，依据需要不停调整负载电阻R，使得电流Id保持在0.6A左右(注意Id不得超出0.65A)。用示波器察看并记录30°、60°、90°时的电压Ud和晶闸管两头电压Uvt的波形，并记录相应的Ud数值于下表中。30°60°90°U2Ud（记录值）

Ud（计算值）

(4)故障现象的模拟

当60°时，将触发脉冲钮子开关拨向“断开”地点，模拟晶闸管失掉触发脉冲时的

故障，察看并记录这时的Ud、UvtT波形的变化状况。

7．注意事项

（1）为了防备过流，启动时将负载电阻R调至最大阻值地点；

2）三相不行控整流桥的输入端可加接三相自耦调压器，以降低逆变用直流电源的电

压值；

3）有时会发现脉冲的相位只好挪动120°左右就消逝了，这是因为A、C两相的相位接

反了，这对整流状态无影响，但在逆变时，因为调理范围只好到120°，使实验成效不显然，用户可自行将四芯插头内的A、C相两相的导线对换，就能保证有足够的移相范围。8．实验报告要求(1)画出电路的移相特征Udf()；(2)画出触发电路的传输特征()；fUct(3)画出30°、60°、90°、120°、150°时的整流电压Ud和晶闸管两头电压Uvt的波形；简单剖析模拟的故障现象。

实验六单相沟通调压电路实验

1．实验目的

1）加深理解单相沟通调压电路的工作原理；

2）加深理解单相沟通调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求；

3）认识KC05晶闸管移相触发器的原理和应用。

2．预习要求

（1）阅读技术教材中有关沟通调压的内容，掌握沟通调压的工作原理；

（2）学习实验指导书中有关单相沟通调压触发电路的内容，认识KCO5晶闸管触发芯片的工作原理及在单相沟通调压电路中的应用。

3．实验器械

1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置；

2）DJK01、DJK02、DJK03-1、D42等挂箱；

3）双踪示波器；

;...

（4）万用表。

4．实验内容

(1)KC05集成移相触发电路的调试。

单相沟通调压电路带电阻性负载。

单相沟通调压电路带电阻电感性负载。

5．实验电路

本实验采纳KCO5晶闸管集成移相触发器。该触发器合用于双向晶闸管或两个反向并联晶

闸管电路的沟通相位控制，拥有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简单、易于集中控制、

有失交保护、输出电流大等长处。单相晶闸管沟通调压器的主电路由两个反向并联的晶闸管

构成，如图3-13所示。图中电阻R用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联接法，晶闸管

则利用DJK02上的反桥元件，沟通电压、电流表由DJK01控制屏上获取，电抗器Ld从DJK02上

获取，用700mH。

图3-13单相沟通调压电路实验原理图

6．实验内容及步骤

(l)KCO5集成晶闸管移相触发电路调试

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，用两根

导线将200V沟通电压接到DJK03的“外接220V”端，按下“启动”按钮，翻开DJK03电源开关，

用示波器察看“1”～“5”端及脉冲输出的波形。调理电位器RP1，察看锯齿波斜率能否变

化，调理RP2，察看输出脉冲的移相范围怎样变化，移相可否达到170°，记录上述过程中观

察到的各点电压波形。

单相沟通调压带电阻性负载

将DJKO2面板上的两个晶闸管反向并联而构成沟通调压器，将触发器的输出脉冲端“G1”、“K1”、“G2”和“K2”分别接至主电路相应晶闸管的门极和阴极。接上电阻性负载，用示

波器察看负载电压、晶闸管两头电压UvT的波形。调理“单相调压触发电路”上的电位器RP2，

察看在不一样α角时各点波形的变化，并记录α=30°、60°、90°、120°时的波形。

单相沟通调压接电阻电感性负载

在进行电阻电感性负载实验时，需要调理负载阻抗角的大小，所以应当知道电抗器的内阻和电感量。常采纳直流伏安法来丈量内阻，如图3-16所示。电抗器的内阻为：

RLULI电抗器的电感量可采纳沟通伏安法丈量，如图8-14所示。因为电流大时，对电抗器的电感量影响较大，采纳自耦调压器调压，多测几次取其均匀值，进而可获取沟通阻抗。

;...

图8-14用直流伏安法测电抗器内阻图8-15用沟通伏安法测电感量

ULZL

电抗器的电感为

I

ZL2RL2

L2f

这样，即可求得负载阻抗角

LarctanRdRL

在实验中，欲改变阻抗角，只需改变滑线变阻器R的电阻值即可。

切断电源，将L与R串连，改接为电阻电感性负载。按下“启动”按钮，用双踪示波

器同时察看负载电压U1和负载电流I1的波形。调理R的数值，使阻抗角为必定值，观

察在不一样α角时波形的变化状况，记录α＞φ、α=φ、α＜φ三种状况下负载

两头的电压U1和流过负载的电流I1波形。

7．注意事项

（1）触发脉冲是从外面接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管

对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的地点，并将Ulf及Ulr悬空，防止误触

发。

（2）能够用DJK02-1上的触发电路来触发晶闸管。

（）3因为“G”、“K“输出端有电容影响，故察看触发脉冲电压波形时，需将输出端

“G”和“K”分别接到晶闸管的门极和阴极（或许也可用约100Ω左右阻值的电阻接到“G”、“K”两头，来模拟晶闸管门极与阴极的阻值），不然，没法察看到正确的脉冲波形。

8．实验报告要求

1）整理、画出实验中所记录的各种波形。

2）剖析电阻电感性负载时，α角与φ角相应关系的变化对换压器工作的影响。

3）剖析实验中出现的各样问题。

实验七三相沟通调压电路实验

1．实验目的

1）认识三相沟通调压触发电路的工作原理。

2）加深理解三相沟通调压电路的工作原理。

3）认识三相沟通调压电路带不一样负载时的工作特征。

2．预习要求

1）阅读教材中有关沟通调压的内容，掌握三相沟通调压的工作原理。

3）怎样使三相可控整流的触发电路用于三相沟通调压电路。

3．实验器械

;...

1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置；

2）DJK01、DJK02、DJK02-1、DJK06、D42等挂箱；

3）双踪示波器；

4）万用表。

4．实验内容

1）三相沟通调压器触发电路的调试。

2）三相沟通调压电路带电阻性负载。

3）三相沟通调压电路带电阻电感性负载（选做）。

5、实验电路

沟通调压器应采纳宽脉冲或双窄脉冲入行触发。实验装置中使用双窄脉冲。实验线路如

图3-14所示。图中晶闸管均在DJK02上，用其正桥，将D42三相可调电阻接成三相负载，其所用的沟通表均在DJK01控制屏的面板上。

图3-14三相沟通调压实验电路图

6．实验内容及步骤

(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试

翻开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，察看输入的三相电网电压能否均衡。

将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。

用10芯的扁平电缆，将DJK02的“三同样步信号输出”端和DJK02-1“三同样步信号输入”端相连,翻开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。

察看A、B、C三相的锯齿波，并调理A、B、C三相锯齿波斜率调理电位器（在各观察孔左边），使三相锯齿波斜率尽可能一致。

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拨到接地地点（即Uct=0），调理DJK02-1上的偏移电压电位器，用双踪示波器观

察A同样步电压信号和“双脉冲察看孔”VT1的输出波形，使α=180°。

适合增添给定Ug的正电压输出，观察DJK02-1上“脉冲察看孔”的波形，此时应观察到单窄脉冲和双窄脉冲。

用8芯的扁平电缆，将DJK02-1面板上“触发脉冲输出”和“触发脉冲输入”相连，使得触发脉冲加到正反桥功放的输入端。

将DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平电缆，将DJK02-1的“正桥触发脉冲输

出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连，并将DJK02“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”，察看正桥VT1～VT6晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲能否正常。

三相沟通调压器带电阻性负载

使用正桥晶闸管VT1～VT6，按图8-16连成三相沟通调压主电路，其触发脉冲己经过内部连线接好，只需将正桥脉冲的6个开关拨至“接通”，“Ulf”端接地即可。接上三相均衡电

阻负载，接通电源，用示波器察看并记录α=30°、60°、90°、120°、150°及180°时的

;...

输出电压波形，并记录相应的输出电压有效值，填入下表:

三相沟通调压器接电阻电感性负载（选做）

要达成该实验，需加上三个电抗器。切断电源输出，将三相电抗器接入。接通电源，调

节三相负载的阻抗角（调理电阻阻值即可），使φ=60°,用示波器察看并记录α=30°、

60°、90°及120°时的波形，并记录输出电压U1、电流I1的波形及输出电压有效值U，记于

下表:

7．注意事项

同实验五

8．实验报告要求