2025年电力电子技术综合实践报告

1、理解晶闸管的基本特性。2、熟悉晶闸管的触发与吸取电路。二、试验内容1、晶闸管的导通与关断条件的验证。2、晶闸管的触发与吸取电路。1、经典器件及驱动挂箱(DSE01)-DE01单元2、触发电路挂箱I(DSTO1)-DTO2单元3、触发电路挂箱I(DSTO1)-DT03单元(也可用DG01取代)4、电源及负载挂箱I(DSPO1)或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa(DSE03)”—DPO1单元5、逆变变压器配件挂箱(DSM08)一电阻负载单元6、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器图1-1晶闸管及其驱动电路晶闸管电路面板布置见图1-1,试验单元提供了一种脉冲变压器作为脉冲隔离及功率驱动，脉冲变压器的二次侧有相似的两组输出，使用时可以任选其一；单元中还提供了一种单向晶闸管和一种双向晶闸管供试验时测试，此外尚有一种阻容吸取电路，选择开关置于“3”位置，即将主电源相电压设定为220V;将“DT03”单元的钮子开关“S1"拨向上，用导线连接模拟给定输出端子“K”和信号地与"DE01”单元的晶闸管T1的门极和阴极；取主电源“DSM00”单元的一路输出“U”和输出中线“LO1”连接到“DPO1"单元的交流输入端子“U”和“L01”,交流主电源输出端“AC15V”和"O"分别接至整流桥输入端“ACl"和“AC2”,整流桥输出接滤波电容("DC+”、“DC-”端分别接“C1"、“C2”端);"DPO1”单元直流主电源输出正端“DC+”接“DSM08”“DPO1”单元直流主电源输出负端“DC-”。闭合控制电路及挂箱上的电源开关，调整“DT03”单元的电位器“RP2”使“K”点输出电压为“OV”;闭合主电路，用示波器观测T1两端电压；调整“DT03”单元的电位器“RP2”使“K”点电压升高，监测T1的端电压状况，记录使T1由截止变为开通的门极电压值，它正比于通入T1门极的电流Ig;T1导通后，反向变化“RP2”使“K”点电压缓慢变回“0V”,同步监测T1的端电压状况。断开主电路、挂箱电源、控制电路。将加在晶闸管和电阻上的主电源换成交流电源，即“AC15V”直接接"R1"一端，T1的阴极直接接“O";依次闭合控制电路、挂箱电源、主电路。调整“DT03”单元的电位器“RP2”使“K”点电压升高，监测T1的端电压状况；T1导通后，反向变化“RP2”使“K”点电压缓慢变回“OV”,将主电源电压选择开关置于“3”位置，即将主电源相电压设定为220V;用导线连接“DT02”单元输出端子“OUT11"和“OUT12”与“DEO1”单元的脉冲变压器输入端“IN1"和“IN2”;取主电源的一路输出“U”和输出中线“LO1”连接到“DPO1”单元的交流输入端子“U”和“LO1”;“DPO1”单元的同步信号输出端“A”和“B”连接到锯齿波移相触发电路的同步信号输入端“A”和“B”压器输出“g1”和“k1”分别接至单向可控硅“T1”的“G”和“K”两极上；“DPO1”“DEO1”单元单向可控硅T1的阳极，T1的阴极接“DPO1”单元交流主电源输出中心点“O”。依次闭合控制电路、挂箱上的电源开关以及主电路。调整“DTO2”单元的移相控制电位器“RP1”使可控硅导通；用示波器观测T1两端电压波形；依次断开主电路、挂箱电源开关以及控制电路；将“DE01”单元的阻容吸取网络并接在T1阳极与阴极的两端；依次闭合控制电路、挂箱上的电源开关以及主电路，用示波器观测T1两端电压波形；记录增长吸取环节前后T1两端的电压波形，参照教材有关章节的内容，分析吸取电路的作用。试验完毕，依次断开主电路、挂箱电源、控制电路以及系统总电源，拆除试验接线。3、双向晶闸管的特性试验：可以参照以上试验环节进行试验，在此不再赘述，有爱好的同学可以参照有关教材，自拟试验过程，通过试验分析双向晶闸管与单向晶闸管的区别。(注：触发单元用触发电路挂箱I(DSTO1)—DTO1单元，将“DE01”的脉冲变压器输出“g1"和“k1”分别接至双向可控硅的“K”和“G”两极上)五、数据记录、处理及问题讨论：1、掌握单相桥式全控整流电路的基本构成和工作原理。2、熟悉单相桥式全控整流电路的基本特性。1、验证单相桥式全控整流电路的工作特性。三、试验设备与仪器1、“电力电子变换技术挂箱Ⅱ(DSE03)”—DE02、“触发电路挂箱I(DSTO1)—DTO2单元3、“电源及负载挂箱I(DSPO1)”或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa(DSE03a)”4、“逆变变压器配件挂箱(DSM08)一电阻负载单元5、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器四、试验电路的构成及试验操作1、试验电路的构成：试验电路重要由触发电路、脉冲隔离、功率开关 (晶闸管)、电源及负载构成。主电路原理见图2-1。单相全控电路的主电路是由四只晶闸管构成的全控桥，把不可控桥式整流电路中的四只不可控导通的二极管换成四只可控的晶闸管，就成为了全控整流电路。在交流电源的每一种半波内有一对晶闸管来限定LL次闭合控制电路、挂箱上的电源开关、主电路；用示波器监测负载电阻两端的波形，电路工作原理。试验完毕，依次关闭系统主电路、挂箱上的电源开关、控制电路以及五、数据记录、处理及问题讨论：6、逆变变压器配件挂箱(DSM08)一电阻负载单元四、试验电路的构成及试验操作冲隔离、功率开关(晶闸管)、电期内会有六次相似的脉动，就输出电压纹波而言，较三相半波可控整流电路小二分之一。示意图如图4-1所示：开关置于“1”位置，即主电源相电压输出设定为52V。按附图3完毕试验接线。将DG01单元的正给定电位器逆时针旋到头，经指导教师检查无误后，可上电开始试验。位置，闭合主电路；用示波器监测负载电阻两端的波形，顺时针缓慢调整DG01单元的正给定电位器，观测并记录负载电压波形跟随α的变化状况，分析电路工作原理。试验完毕，依次断开系统主电路、挂箱上的电源开关、控制电路；变化负载特性，将电DD11单元的电感L1串入负载回路，反复试验，记录负载电压波形跟随α的变化状况。若系统配有直流电动机，还可以将电动机作为负载，反复上述试验操作，记录有关波形。试验完毕依次断开系统主电路、挂箱上的电源开关、控制电路以及系统总五、数据记录、处理及问题讨论：1、"电力电子变换技术挂箱Ⅱ(DSE03)3、“电源及负载挂箱I(DSPO1)”或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa(DSE03a)”4、逆变变压器配件挂箱(DSM08)一电阻负载单元5、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试波形发生器、光电隔离、路拓扑构造见图6-1,它是基本斩波电路的一种开关置于“3”位置，即主电源相电压输出设定为220V。按附图5完毕试验接线。将DT03单元的模式开关S1拨向下，波形发生器设定为PWM工作模式；调解电位器RP3,将三角波发生器的输出频率为5kHz;模式开关S2拨向上(占空比在1~90%内可调),将脉宽控制电位器RP2逆时针调到头，此时占空比设定为最小值；经指导教师检查无误后，闭合总电源开始试验。依次闭合控制电路、挂箱上的电源开关、主电路；用示负载及各测试点电压波形及变化状况，分析电路工作原理。试验完毕，依次关闭系统五、数据记录、处理及问题讨论：1、掌握Boost变换电路的基本构成和工作原理。2、熟悉Boost变换电路的基本特性。1、验证Boost变换电路的工作特性。2、“触发电路挂箱I(DSTO1)—DTO3单元3、“电源及负载挂箱I(DSPO1)”或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa(DSE03a)”—DPO1、DPO2单元4、逆变变压器配件挂箱(DSM08)一电阻负载单元5、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器1、试验电路的构成：1、试验电路的构成：发生器、光电隔离、功率开关电路的主电路拓扑构造见图7-1,它是基本斩波电路的一种经典电路，可以实现升压，重要用于有源功率因数校正中。1、试验操作：打开系统总电源，系统工作模式设置为“高级应用”。将主电源面板上的电压选择开关置于“3”位置，即主电源相电压输出设定为220V。按附图6完毕试验接线。将DT03单元的模式开关S1拨向下，波形发生器设定为PWM工作模式；调解电位器RP3,将三角波发生器的输出频率为5kHz;模式开关S2拨向下(占空比在1～45%内可调),将脉宽控制电位器RP2逆时针调到头，此时占空比设定为最小值；经指导教师检查无误后，闭合总电源开始试验。依次闭合控制电路、挂箱上的电源开关、主电路；用示波器监测负载电阻两端的波形，顺时针缓慢调整DTO2单元的控制电位器，观测并记录负载及各测试点电压波形及变化状况，分析电路工作原理。试验完毕，依次关闭系统主电路、挂箱上的电源开关、控制电路以及系统总电源。1、掌握单相交流调压电路的基本原理和构成。2、熟悉单相交流调压电路的基本特性。1、验证单相交流调压电路的工作特性。2、观测单相交流调压电路的工作波形。1、“电力电子变换技术挂箱Ⅱa(DSE03)”——DE08、DE09单元3、“电源及负载挂箱I(DSPO1)”或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa(DSE03a)”4、逆变变压器配件挂箱(DSM08)一电阻负载单元5、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器1、试验电路的构成：试验电路重要由双向晶闸管(以两个反并联单向晶闸管替代)、交流电源、单相锯齿波移相触发器、脉冲隔离以及负载构成。在电源的正半周期，触发信号到来时，正方向的晶闸管具有条件开通，在电源的过零点自然关断；进入电源的负半个周期，当触发脉冲到来时，反方向的晶闸管具有条件而开通，在电源再次过零时自然关断；如此，只要控制晶闸管的导通时间，就可以控制正负半周的导通时间，从而到达调压的打开系统总电源，系统工作模式设置为“高级应用”。将主电源面板上的电压选择开关置于“3”位置，即主电源相电压输出设定为220V。按附图完毕试验接线。将DTO2单元的移相控制电位器RP1逆时针旋到头；经指导教师检查无误后，可上电开始试验。依次闭合控制电路、挂箱上的电源开关，最终闭合主电路；用示波器监测负载电阻两端的波形，顺时针缓慢调整RPI,观测并记录负载电压波形的变化状况，分析电路工作原理。将电阻负载后串入一种电感负载反复到上环节，分析在感性负载下电路的工作状况。试验完毕依次断开系统主电路、挂箱上的电源开关、控制电路以及系统总电源。五、数据记录、处理及问题讨论：三、试验设备与仪器2、主控“同步变压器”—DD05单元(同步信号)5、主控“电机接口电路”—DD14单元6、"电源及负载挂箱I(DSPO1)"——DPO3单元(灯泡负载)四、试验电路的构成及试验操作试验电路重要由三相晶闸管桥电路、三相交流电源、三相锯齿波移相触发器 变化状况，分析电路工作原理。试验完毕依次断开系统主电路、挂箱上的电源开关、控制电路以及系统总电源。二、试验内容三、试验设备与仪器四、试验电路的构成及试验操作打开系统总电源