电力电子技术实验报告模板

实验报告课程名称：电力电子技术导师：戴永涛等级：配电142名字：覃俊杰、张凯琦、谢林宏学位：成绩评价：教师签名：2016年6月1日实验1、单结晶体管触发电路一、实验目的(1)精通单结晶体管触发电路的工作原理和电路中各元件的作用。(2)掌握单结晶体管触发电路的调试程序和方法。(3)熟悉和掌握单结晶体管触发电路及其主要点的波形测量和分析。二、实验所需的吊箱和附件序列号。型号备注1MEC01电源控制面板这个控制面板包含“三相交流电源”等模块2PAC14晶闸管启动电路部件这个中继线包含“单结晶体管触发电路”等模块。3PAC09A交流直流电源、变压器及二极管单元这个行李箱包含了几个模块，如单同步变压器4双跟踪示波器带去三、实验路线和原理利用单结晶体管(也称为双二极管)的负电阻特性和RC的充放电特性，可以构成频率可调整的自激振荡电路。图中的V6是单结晶体管，一般的形式是BT33和BT35两种，由等效电阻V5和C1构成RC充电电路，由C1-V6-脉冲变压器构成电容放电电路，通过调节RP1，可以改变C1充电电路的等效电阻。简要说明工作原理从同步变压器的副边输出60V的交流同步电压，用VD1进行全波整流，用稳定电压管V1、V2进行限幅而得到梯形波电压，其零交叉点与电源电压的零交叉点同步，梯形波经由R5和等效可变电阻V5对电容器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，电容器经由脉冲变压器的原边放电，从脉冲变压器副边输出脉冲。 同时，由于放电时间常数小，所以C1两端的电压马上下降到单结晶体管的谷点电压UV，使V6截止，再次对C1进行充电，反复充电，在电容器C1的两端呈现锯齿波形，向脉冲变压器的副边输出尖锐的脉冲。 在梯形波的周期中，V6可以多次导通、截止，但是晶闸管的触发只有第一个输出脉冲起作用。 电容器C1的充电时间常数由等效电阻等决定，RP1改变C1的充电时间，控制最初的脉冲的出现定时，实现脉冲的相移控制。 单结晶体管触发电路的各点波形如图4-2所示。电位计RP1安装在面板上，同步信号连接在内部，所有的测试信号都被引出到面板上。图4-1单结晶体管触发器电路图四、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的电压波形的观察。五、实验方法(1)单结晶体管触发电路的观测用2根4号导线将MEC01电源控制面板“三相交流电源”的单相220V交流电流连接到PAC09A的单相同步变压器“220V”输入端， 再用2根3号代码连接到PAC14“单晶体管触发电路”模块“60V”输入，按下“启动”按钮，触发电路开始动作，用双跟踪示波器观察单个晶体管的触发电路经全波整流后的“1”点的波形，并稳定调节相移电位器RP1，观察“4”点的锯齿波的周期变化和“5”点的触发脉冲波形，观测最后输出的“g，k”触发电压波形，能在30170的范围内相移吗？(2)单结晶体管触发电路的各点波形的记录当=30o、60o、90o、120o时，绘制单结型晶体管的触发器电路的各观测点波形，并与图4-2的各波形进行比较。六、实验报告(=60时，从单结型晶体管的触发电路各点输出的波形及其振幅。Tp1、2点波形Tp2、3点波形Tp3、4点波形Tp4、5点波形(=30o、60o、90o、120o时，单触发晶体管的触发电路的各点输出的波形及其振幅。=30o时的波形=60o时的波形七、注意事项双跟踪示波器有两个探针，可以同时观测双向信号，但这两个探针的地线连接在示波器的外壳上，所以两个探针的地线不能同时连接在同一电路的不同电位的两点上。 否则，这两点通过示波器的外壳进行电短路。 因此，为了测量顺利进行，拆下一个探针的接地线，或外包绝缘，只使用一条接地线，从根本上解决了这个问题。 如果需要同时观察两个信号，则必须在被测量电路上找到这两个信号的共同点，将探针的地线连接在这里，并将探针分别连接到被测量信号上。 这样可以在示波器上同时观察两个信号，不会发生事故。实验2、单相半波控制整流电路一、实验目的(1)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。(2)掌握单相半波控制整流电路的电阻性负载及电阻性负载时的动作及其整流输出电压(Ud )波形。(3)理解回流二极管的作用。二、实验所需的背带和附件序列号。型号备注1MEC01电源控制面板此控制面板包含“三相电源输出”等模块2PAC10晶闸管和电抗器部件这个行李箱包含“晶闸管”、“电抗器”等模块。3PAC09A交流直流电源、变压器及二极管单元这个行李箱包含“15V”直流电源等几个模块4PAC14晶闸管启动电路部件这个中继线包含“单结晶体管触发电路”等模块。5MEC21直流数字电压、电流计6MEC42可变电阻器7双跟踪示波器带去三、实验路线和原理将PAC14背带上的单结晶体管触发电路的输出端“G1”和“K1”连接到PAC10背带板上的任一个晶闸管的栅极和阴极，布线如图4-9所示。 图中r负载用MEC42箱的450电阻(并联连接了2个900)。 电感器Ld在PAC10面板上可以从100mH、200mH两个阶段中选择，在本训练中为200mH，二极管VD1位于PAC09A面板上。 从MEC21箱获得直流电压表和直流电流计。图4-9单相半波控制整流电路接线图四、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的电压波形的观察和记录。(3)单相半波控制整流电路有电阻性负荷时的Ud/U2=f()特性的测定。(4)单相半波控制整流电路带电阻感应性负载时的回流二极管作用的观察。五、实验方法(1)单结晶体管触发电路的调试将MEC01电源控制盘“三相交流电源”的单相220V交流电流用两根4号导线连接到PAC09A的单相同步变压器“220V”输入端，再用两根3号导线连接到PAC14“单晶体管触发电路”模块“60V”输入端，“开始” 调节移相电容RP1，观察锯齿波的周期变化和输出脉冲波形的移相范围是否能在30170的范围内移动(2)单相半波控制整流电路的电阻性负载触发电路调试正常后，按图4-9的电路图接线。 将电阻器调整到最大电阻值位置，按下“开始”按钮，用示波器观察负载电压Ud、晶闸管VT的两端电压UVT的波形，调整电容器RP1，观察=30、60、90、120、150时Ud、UVT的波形，与直流输出电压Ud306090120150U2220220220220Ud (记录值)90.871.445.722.1Ud/U20.410.320.210.10Ud (计算值)92.474.349.524.8Ud=0.45U2(1 cos)/2(3)单相半波控制整流电路连接电阻电感性负载负载电阻r为电阻电感性负载(电阻器和平波电抗器Ld串联连接而成)。 不连接电流二极管VD1，以阻抗值阻抗值=tg-1(L/R )不改变电感，改变r的电阻值，注意电流不超过1A，=30、60、90、120时的直流输出电压值Ud和Ud306090120150U2220220220220Ud (记录值)86.873.05625.3Ud/U20.390.330.250.11Ud (计算值)92.474.349.524.8连接回流二极管VD1，重复上述实验，观察了回流二极管的作用和UVD1波形的变化。306090120150U2220220220220Ud (记录值)89.175.274.920.8Ud/U20.410.340.340.09Ud (计算值)92.474.349.524.8计算公式： ud=0.45 U2 (l0cos)/2六、实验报告(=90时，描绘电阻性负荷和电阻性负荷的Ud、UVT波形。(2)画出电阻性负荷时的Ud/U2=f()的实验曲线，与计算值Ud的对应曲线进行比较。(3)分析实验现象，写体会。三十度六十度九十度一百二十度电感90电感60电感30电感器120二极管30二极管60二极管90二极管120七、注意事项(1)双跟踪示波器有两个探针，可以同时观测两个信号，但是这两个探针的地线与示波器的壳体连接，因此两个探针的地线不能同时与同一电路的不同电位的两点连接否则，这两点通过示波器的外壳进行电短路。 因此，为了测量顺利进行，拆下一个探针的接地线，或外包绝缘，只使用一条接地线，从根本上解决了这个问题。 如果需要同时观察两个信号，则必须在被测量电路上找到这两个信号的共同点，将探针的地线连接在这里，并将探针分别连接到被测量信号上。 这样可以在示波器上同时观察两个信号，不会发生事故。(2)在本实验中，触发器电路采用单结晶体管触发器电路，同样使用锯齿波同步移相触发器电路进行了实验。(3)在实验中，触发脉冲从外部访问PAC10的面板上的晶闸管的栅极和阴极，在这种情况下，PAC10、PAC13的正反桥的触发脉冲在平坦线上与“输入”、“输出”连接，使Ulf和Ulr悬空而误触发(4)实验时必须注意以下几点，以免晶闸管意外损坏主电路未接通时，首先调试触发电路，仅在触发电路正常动作后使主电路接通。接通主电路前，必须使控制电压Uct为零，负载电阻为最大电阻值，接通主电路后，可以逐渐增大控制电压Uct，避免过电流。选定适当的负载电阻和电感，避免过电流。 如果不能确定，请选择尽可能大的电阻值。(5)在晶闸管持续工作的情况下，需要一定的维持电流，因此，如果可靠地使晶闸管主电路工作，不减小其通过电流，晶闸管有可能截止，工作变得不稳定。 在本实验装置中，为了晶闸管正常工作，负载电流必须在50mA以上。(6)实验中，需要注意同步电压与触发相位的关系。 例如，在单触发晶体管的触发电路中，触发脉冲的产生位置是同步电压的前半部分，而在锯齿波触发电路中，触发脉冲的产生位置是同步电压的后半部分，因此如果在主电路布线时不充分考虑的话，训练就无法顺利进行。(7)使用电抗器时，请注意其通过电流不要超过1A，以确保直线性。实验三、三相控制整流电路触发电路一、实验目的(1)理解三相控制整流的触发电路的工作原理。(2)熟悉三相半波控制整流电路的电阻性负载时的动作状况。二、实验所需的行李箱和附件序列号。型号备注1MEC01电源控制面板此控制面板包含“三相电源输出”模块2PAC10晶闸管和电抗器部件这个行李箱包含“晶闸管”、“电抗器”模块3PAC13三相TCA785触发电路部件此框包含“锯齿波同步触发电路”模块4PAC09A交流直流电源、变压器及二极管单元这个行李箱包含“15V”的直流电源和功率二极管等几个模块5.5MEC21直流数字电压、电流计6MEC42可变电阻器7双跟踪示波器带去三、实验路线和原理图4-12三相控制整流触发电路图四、实验内容(1)三相控制整流的触发电路的工作原理。五、实验方法PAC10和PAC13中的“触发电路”调试打开MEC01总电源开关，操作“电源控制柜”的“三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网电压是否平衡。将PAC09A的一组“24V、15V、-15V、GND1”的直流电源用2号码输出到PAC13的对应输入。 将PAC09A面板上的三相同步变压器与Y/Y型连接，输入侧用4号电线连接MEC01电源控制画面上的“三相交流电源”(不可调整输出)，输出侧用3号电线连接PAC13