電力電子(成品)

1、河南機電高等專科學校實訓(實驗)報告系 別:指導教師:成 績：專業(yè)班級姓 名學號組 別時 間地 點實訓(實驗)單相半波可控整流電路實驗課題名稱一、目的與要求（1） 掌握單結晶體管觸發(fā)電路的調試步驟和方法。（2） 掌握單相半波可控整流電路在電阻性負載和電阻電感性負載時的工作情況。（3） 了解續(xù)流二極管的作用。二、使用的主要設備和儀器1.DJK01 電源控制屏 2.DJK02 三相變流橋路 3.DJK03-1 晶閘管觸發(fā)電路 4.DJK06 給定及實驗器件 5.D42三相可調電阻 6.雙蹤示波器 三、實訓（實驗）的主要內容圖3-6單相半波可控整流電路圖 單結晶體管觸發(fā)電路的工作原理及線路圖參看實驗

2、指導書。將DJK03-1掛件上的單結晶體管觸發(fā)電路的輸出端“G”和“K”接到DJK02掛件面板上的反橋中的任意一個晶閘管的門極和陰極，并將相應的觸發(fā)脈沖的鈕子開關關閉（防止誤觸發(fā)），圖中的R負載用D42三相可控電阻，將兩個900接成并聯(lián)形式。二極管VD1和開關S1均在DJK06掛件上，電感Ld在DJK02面板上，有100Mh、200Mh、700Mh三檔可供選擇，本實驗中選用700Mh。直流電壓表及直流電流表從DJK01掛件上得到。 四、 實驗內容（1） 單結晶體管觸發(fā)電路的調試。 （2） 單結晶體管觸發(fā)電路各點電壓波形的觀察和分析。 （3） 單相半波整流電路帶電阻性負載時Ud/U2=f()特性

3、的測定。 （4） 單相半波整流電路帶電阻電感性負載時續(xù)流二極管作用的觀察。 五、 實驗方法（1） 單結晶體管觸發(fā)電路的調試 將DJK01電源控制屏的電源選擇開關打到“直流調速”側，使輸出線電壓為200V，用兩根導線將200V交流電壓接到DJK03-1“外接220V”端，按下“啟動”按鈕，打開DJK03-1電源開關，用雙蹤示波器觀察單結晶體管觸發(fā)電路中整流輸出的梯形波電壓、鋸齒波電壓及單結晶體管觸發(fā)電路輸出電壓 等波形。調節(jié)斜率電位器RP1，鋸齒波的周期變化及輸出脈沖波形的移相范圍，能否在30°170°范圍內移動？ （2） 單相半波可控整流電路接電阻性負載 觸發(fā)電路調試正常后

4、，按圖3-6電路圖接線。將電阻器調在最大阻值位置，按下“啟動”按鈕，用示波器觀察負載電壓Ud、晶閘管VT兩端電壓UVT的波形,調節(jié)電位器RP1，觀察=30º、60º、90º、120º、150º時的波形，并測量直流輸出電壓Ud和電源電壓U2，并記錄在下表中。 30º 60º 90º 120º 150º U2 U（記錄值） d Ud /U2 U（計算值） d 計算公式：Ud =0.45 U2（1+cos）/2六、 實驗結果及結論畫出=90º時，電阻性負載和電阻電感性負載Ud、UVT波形。

5、畫出電阻性負載時Ud /U2=f（）的實驗曲線，并與計算值Ud的對應曲線相比較。 河南機電高等專科學校實訓(實驗)報告系 別:指導教師:成 績：專業(yè)班級姓 名學號組 別時 間地 點實訓(實驗)單相橋式半控整流電路實驗課題名稱一、目的與要求（1） 加深對單相橋式半控整流電路帶電阻性、電阻電感性負載時各工作情況的理解。（2） 了解續(xù)流二極管在單相橋式半控整流電路中的作用，學會對試驗中出現(xiàn)的問題加以分析和解決。二、使用的主要設備和儀器1.DJK01 電源控制屏 2.DJK02 三相變流橋路 3.DJK03-1 晶閘管觸發(fā)電路 4.DJK06 給定及實驗器件 5.D42三相可調電阻 6.雙蹤示波器 三

6、、實訓（實驗）的主要內容本實驗線路如圖3-7所示，兩組鋸齒波同步移相觸發(fā)電路均在DJK03-1掛件上，它們由同一個同步變壓器保持與輸入的電壓同步，觸發(fā)信號加到共陰極的兩個晶閘管，圖中的R用D42三相可調電阻，將兩個900接成并聯(lián)形式，二極管VD1、VD2、VD3及開關S1均在DJK06掛件上，電感Ld在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH三檔可供選擇，本實驗用700mH。直流電壓表及直流電流表從DJK01掛件上獲得。 四、 實驗內容（1） 單相橋式半控整流電路帶電阻性負載。 （2） 單相橋式半控整流電路帶電阻電感性負載。 （3） 單相橋式半控整流電路帶反電勢負載（選做）。 五

7、、 實驗方法將DJK01電源控制屏的電源選擇開關打到“直流調速”側，使輸出線電壓為200V，用兩根導200V交流電壓接到DJK03-1“外接220V”端，按下“啟動”按鈕，打開DJK03-1電源開關，用雙蹤示波器觀察“鋸齒波同步觸發(fā)電路”各觀察孔的波形。 按原理圖3-7接線。主電路接可調電阻R，將電阻器調在最大阻值位置，按下“啟動”按鈕，用示波器觀察負載電壓Ud、晶閘管VT兩端電壓UVT和整流二極管UVD1的波形,調節(jié)鋸齒波同步觸發(fā)電路上的移相控制電位器RP2，觀察并記錄在不同角時Ud、UVT 、UVD1的波形，測量相應電源電壓U2和負載電壓Ud的數(shù)值，并記錄在下表中。 30º 60

8、º 90º 120º 150º U2 U（記錄值） d Ud /U2 U（計算值） d 六、 實驗結果及結論畫出電阻性負載，電阻電感性負載時Ud /U2=f（）的曲線。 畫出電阻性負載，電阻電感性負載，角分別是30º 、60º 、 90º 時的Ud、UVT的波形。 河南機電高等?？茖W校實訓(實驗)報告系 別:指導教師:成 績：專業(yè)班級姓 名學號組 別時 間地 點實訓(實驗)三相半波可控整流電路實驗課題名稱一、目的與要求了解三相半波可控整流電路的工作原理。研究可控整流電路在電阻負載和電阻電感性負載時的工作情況。 二、使用的主要

9、設備和儀器1.DJK01 電源控制屏 2.DJK02 三相變流橋路 3.DJK03-1 晶閘管觸發(fā)電路 4.DJK06 給定及實驗器件 5.D42三相可調電阻 6.雙蹤示波器 三、實訓（實驗）的主要內容三相半波可控整流電路用了三只晶閘管，與單相電路比較，其輸出電壓脈動小，輸出功率大。不足之處時晶閘管電流即變壓器的副邊電流在一個周期內只有1/3時間有電流流過，變壓器利用率較低。圖3-10中晶閘管用DJK02正橋組的三個，電阻R用D42三相可調電阻，將兩個900接成并聯(lián)形式，電感Ld用DJK02面板上的700mH，其三相觸發(fā)信號由DJK02-1內部提供，只需在其外加一個給定接到Uct端即可。直流電

10、壓表、電流表由DJK01獲得。 四、 實驗內容（1） 研究三相半波可控整流電路帶電阻性負載。 （2） 研究三相半波可控整流電路帶電阻電感性負載。 五、 實驗方法DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”的調試 按圖3-19接線，將電阻器放在最大阻值出，按下“啟動”按鈕，DJK06上的“給定”從零開始，慢慢增加移相電壓，使能從30°到180°范圍內調節(jié)，用示波器觀察并記錄三相電路中=0°、30°、60°、90°、120°、150°時整流輸出電壓Ub和晶閘管兩端電壓UVT 的波形，并記錄相應電源電壓U2和負載電壓Ud的

11、數(shù)值于下表中。 30º 60º 90º 120º 150º U2 U（記錄值） d Ud /U2 U（計算值） d 計算公式： Ud=1.17 U2COS （030°） Ud=0.675 U21+COS（+/6） （30150°） 六、 實驗結果及結論繪出當=90º時，整流電路供電給出電阻性負載、電阻電感性負載時的Ud和Id的波形，并進行分析討論。 河南機電高等?？茖W校實訓(實驗)報告系 別:指導教師:成 績：專業(yè)班級姓 名學號組 別時 間地 點實訓(實驗)三相橋式全控整流電路實驗課題名稱一、目的與要求加深理解三相

12、橋式全控整流及有源逆變電路的工作原理。了解KC系列集成觸發(fā)器的調整方法和各點的波形。 二、使用的主要設備和儀器1.DJK01 電源控制屏 2.DJK02 三相變流橋路 3.DJK03-1 晶閘管觸發(fā)電路 4.DJK06 給定及實驗器件 5.D42三相可調電阻 6.雙蹤示波器 三、實訓（實驗）的主要內容試驗線路如圖3-13及圖3-14所示。主電路由三相全控整流電路及作為逆變直流電源的三相不控整流電路組成，觸發(fā)電路為DJK02-1中的集成觸發(fā)電路，由KC04、KC41、KC42等集成芯片組成，可輸出經(jīng)高頻調制后的雙窄脈沖鏈。集成觸發(fā)電路的原理可參考1-3節(jié)中的有關內容，三相橋式整流及逆變電路的工作

13、原理可參見電力電子技術教材的有關內容。 在三相橋式有源逆變電路中，電阻、電感與整流的一致，而三相不控整流及心式變壓器均在DJK10掛件上，其中心式變壓器用作升壓變壓器，逆變輸出的電壓接心式變壓器的中壓端Am、Bm、Cm，返回電網(wǎng)的電壓從高壓端A、B、C輸出，變壓器接成Y/Y接法。 圖中的電阻R用D42三相可調電阻，將兩個900接成并聯(lián)形式；電抗Ld在DJK02面板上，選用700mH，直流電壓表、電流表由DJK01獲得。 四、 實驗內容三相橋式全控整流電路。 五、 實驗方法DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”的調試 三相橋式全控整流電路按圖接線，將DJK06上的“給定”輸出調到零（逆時針旋

14、到底），使電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，調節(jié)給定電位器，增加移相電壓，使角在30°150°范圍內調節(jié)，同時，根據(jù)需要不斷調整負載電阻R，使得負載電流Id保持在0.6A左右（注意Id不得超過0.65A）。用示波器觀察并記錄=30°、60°及90°時的整流電壓Ud和晶閘管兩端電壓UVT 的波形，并記錄相應的Ud數(shù)值于下表中。 30º 60º 90º U2 U（記錄值） d Ud /U2 U（計算值） d 計算公式： Ud=2.34 U2COS （060°）Ud=2.34 U21+COS（+/3） （

15、60120°） 六、 實驗結果及結論畫出電路的移相特性Ud=f(t)。 畫出=30°、60°、90°、120°、150°時的整流電壓Ud和晶閘管兩端電壓UVT 的波形。 河南機電高等?？茖W校實訓(實驗)報告系 別:指導教師:成 績：專業(yè)班級姓 名學號組 別時 間地 點實訓(實驗)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗 課題名稱一、目的與要求加深理解鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的工作原理及電路中各元件的作用。掌握鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的調試步驟。 二、使用的主要設備和儀器1.DJK01 電源控制屏 2.DJK03-1 晶閘管觸發(fā)電路 3.雙蹤示波器 三、

16、實訓（實驗）的主要內容鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的原理圖如圖1-11所示。鋸齒波同步移相觸發(fā)電路由同步檢測、鋸齒波形成、移相控制、脈沖形成、脈沖放大等環(huán)節(jié)組成，其工作原理可參見1-3節(jié)和電力電子技術教材的相關內容。 四、 實驗內容（1） 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的調試。 （2） 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路各點電壓波形的觀察和分析。 五、 實驗方法鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的波形觀測 將控制電壓Uct（即電位器RP2）使=60º，觀察并記錄U1U6及輸出“G”、“K”脈沖電壓的波形，標出其幅值與寬度，并記錄在下表中（可在示波器上直接讀出，讀數(shù)時應將示波器的“V/DIV”和“t/DIV”微調旋鈕旋到校

17、準位置）。 六、 實驗結果及結論整理、描繪實驗中記錄的各點波形，并標出其幅值和寬度。 總結鋸齒波同步移相觸發(fā)電路移相范圍的調試方法，如果要求在Uct=0的條件下，使=90º，如何調整？ 河南機電高等?？茖W校實訓(實驗)報告系 別:指導教師:成 績：專業(yè)班級姓 名學號組 別時 間地 點實訓(實驗)單相交流調壓電路實驗（1） 課題名稱一、目的與要求加深理解單相交流調壓電路的工作原理。加深理解單相交流調壓電路帶電感性負載對脈沖及移相范圍的要求。了解KC系列集成觸發(fā)器的原理和應用。二、使用的主要設備和儀器1.DJK01 電源控制屏 2.DJK02 三相變流橋路 3.DJK03-1 晶閘管觸發(fā)

18、電路 4.D42三相可調電阻 5.雙蹤示波器 6.萬用表三、實訓（實驗）的主要內容本實驗采用KC05晶閘管集成移相觸發(fā)器。該觸發(fā)器適用于雙向晶閘管或兩個反向并聯(lián)晶閘管電路的交流相位控制，具有鋸齒波線性好、移相范圍寬、控制方式簡單、易于集中控制、有失交保護、輸出電流大等優(yōu)點。 單相晶閘管交流調壓器的主電路由兩個反向并聯(lián)的晶閘管組成，如圖3-15所示。 圖中的電阻R用D42三相可調電阻，將兩個900接成并聯(lián)形式；晶閘管則利用DJK02上的反橋元件，交流電壓、電流表由DJK01控制屏上得到，電抗Ld從DJK02上得到，用700mH。 四、 實驗內容KC05集成移相觸發(fā)電路的調試。 單相交流調壓電路帶

19、電阻性負載。 單相交流調壓電路帶電阻電感性負載。 五、 實驗方法KC05集成晶閘管移相觸發(fā)電路調試 將DJK01電源控制屏的電源選擇開關打到“直流調速”側，使輸出線電壓為200V，用兩根導線將200V交流電壓接到DJK03 “外接220V”端，按下“啟動”按鈕，打開DJK03電源開關，用示波器觀察“1”“5”端機脈沖輸出的波形，調節(jié)電位器RP1，觀察鋸齒波斜率是否變化，調節(jié)RP2，觀察輸出脈沖的移相范圍如何變化，移相能否達到170º，記錄上述過程中觀察到的各點電壓波形。 單相交流調壓帶電阻性負載 將DJK02面板上的兩個晶閘管反向并聯(lián)而構成交流調壓器，將觸發(fā)器的輸出脈沖端“G1”、“

20、K1”、“G2”、“K2”分別接至主電路相應晶閘管的門極和陰極。接上電阻性負載，用示波器觀察負載電壓、晶閘管兩端電壓UVT 的波形。調節(jié)“單相調壓觸發(fā)電路”上的電位器RP2，觀察在不同角時各點波形的變化，并記錄=30°、60°、90°、120°時的波形。 30º 60º 90º U2 U d 六、 實驗結果及結論整理、畫出實驗中所記錄的各類波形。 分析實驗中出現(xiàn)的各種問題。 河南機電高等?？茖W校實訓(實驗)報告系 別:指導教師:成 績：專業(yè)班級姓 名學號組 別時 間地 點實訓(實驗)直流斬波電路的性能研究 課題名稱一、目的與

21、要求（1） 熟悉直流斬波電路的工作原理。 （2） 熟悉各種直流斬波電路的組成及其工作特點。（3） 了解PWM控制與驅動電路的原理及其常用的集成芯片。 二、使用的主要設備和儀器1.DJK01 電源控制屏 2.DJK09 單相調壓與可調負載 3. DJK20 直流斬波電路4.D42三相可調電阻 5.慢掃描示波器 6. 萬用表三、實訓（實驗）的主要內容1、主電路 、降壓斬波電路(Buck Chopper) 降壓斬波電路(Buck Chopper)的原理圖及工作波形如圖所示。圖中V為全控型器件，選用IGBT。D為續(xù)流二極管。由圖4-12b中V的柵極電壓波形UGE可知，當V處于通態(tài)時，電源Ui向負載供電

22、，UD=Ui。當V處于斷態(tài)時，負載電流經(jīng)二極管D續(xù)流，電壓UD近似為零，至一個周期T結束，再驅動V導通，重式中ton為V處于通態(tài)的時間，toff為V處于導通比(=ton/T)。由此可知，輸出到負載的電壓平均值UO最大為Ui，若減小占空比，則UO隨之減小，由于輸出電壓低于輸入電壓，故稱該電路為降壓斬波電路。它采用恒頻脈寬調制控制方案，內部包含有精密基準源、鋸齒波振蕩器、誤差放大器、比較器、分頻器和保護電路等。調節(jié)Ur的大小，在A、B兩端可輸出兩個幅度相等、頻率相等、相位相差、占空比可調的矩形波（即PWM信號）。它適用于各開關電源、斬波器的控制。詳細的工作原理與性能指標可參閱相關的資料。四、 實驗

23、內容控制與驅動電路測試 五、 實驗方法KC05集成晶閘管移相觸發(fā)電路調試 (1)切斷電源，根據(jù)DJK20上的電路圖，利用面板上的元器件連接好相應的斬波電路，并街上電阻負載，負載電流最大的限值是200mA，(2)檢查接線正確，尤其是電解電容的極性是否接反后，接通主電路和控制電路的電源。 (3)用示波器觀測PWM信號的波形、UGE的電壓波形、UCE的電壓波形及輸出電壓Uo和二極管兩端電壓UD的波形，注意各波形間的相位關系。 (4)調節(jié)PWM脈寬調節(jié)電位器改變Ur，觀測在不同占空比()時，記錄Ui、UO和的數(shù)值于下表中，從而畫出UO=f()的關系曲線。Ur(V) 1.4 1.6 1.8 2.0 2.

24、2 2.4 2.5 占空比(%) Ui(V) Uo(V) 六、 實驗結果及結論討論、分析實驗中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。 河南機電高等?？茖W校實訓(實驗)報告系 別:指導教師:成 績：專業(yè)班級姓 名學號組 別時 間地 點實訓(實驗)SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性實驗課題名稱一、目的與要求掌握各種電力電子器件的工作特性。 掌握各器件對觸發(fā)信號的要求。 理解各種自關斷器件對驅動與保護電路的要求。 熟悉各種自關斷器件的驅動與保護電路的結構及特點。 二、使用的主要設備和儀器1.DJK01 電源控制屏 2.DJK06 給定及實驗器件 3. DJK07 新器件特性實驗4.DJK09 單相調壓與可

25、調負載 5.萬用表三、實訓（實驗）的主要內容a) 晶閘管（SCR）特性實驗。 b) 可關斷晶閘管（GTO）特性實驗。 c) 功率場效應管（MOSFET）特性實驗。 d) 大功率晶體管（GTR）特性實驗。 e) 絕緣雙極性晶體管（IGBT）特性實驗。四、 實驗原理及步驟實驗原理 將電力電子器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五種)和負載電阻R串聯(lián)后接至直流電源的兩端，由DJK06上的給定為新器件提供觸發(fā)電壓信號，給定電壓從零開始調節(jié)，直至器件觸發(fā)導通，從而可測得在上述過程中器件的V/A特性；圖中的電阻R用DJK09 上的可調電阻負載，將兩個90的電阻接成串聯(lián)形式，最大可通過電

26、流為1.3A；直流電壓和電流表可從DJK01電源控制屏上獲得，五種電力電子器件均在DJK07掛箱上；直流電源從電源控制屏的輸出接DJK09上的單相調壓器，然后調壓器輸出接DJK09上整流及濾波電路，從而得到一個輸出可以由調壓器調節(jié)的直流電壓源。 (1)當電壓表指示接近零（表示管子完全導通），停止調節(jié)，記錄給定電壓Ug調節(jié)過程中回路電流Id以及器件的管壓降Uv。 Ug Id Uv (2)按下控制屏的“停止”按鈕，將晶閘管換成可關斷晶閘管（GTO），重復上述步驟，并記錄數(shù)據(jù)。 Ug Id Uv (3)按下控制屏的“停止”按鈕，換成功率場效應管（MOSFET），重復上述步驟，并記錄數(shù)據(jù)。 Ug Id

27、 Uv (4)按下控制屏的“停止”按鈕，換成大功率晶體管（GTR），重復上述步驟，并記錄數(shù)據(jù)。 Ug Id Uv (5)按下控制屏的“停止”按鈕，換成絕緣雙極性晶體管（IGBT），重復上述步驟，并記錄數(shù)據(jù)。 Ug Id Uv 河南機電高等?？茖W校實訓(實驗)報告系 別:指導教師:成 績：專業(yè)班級姓 名學號組 別時 間地 點實訓(實驗)課題名稱單相交流調功電路實驗一、目的與要求熟悉調功電路的基本工作原理與特點。二、使用的主要設備和儀器1.DJK01 電源控制屏 2.DJK22 單項交流調壓/調功電路 3. 示波器4.萬用表三、實訓（實驗）的主要內容單相交流調功電路方框圖如圖3-20所示。 交流調功電路的主電路和交流調壓電路的形式基本相同，只是控制的方式不同，它不是采用移相控制而采用通斷控制方式