课程实训及实验

1、第9章 课程实训及实验 第9章 课程实验 实验一实验一 晶闸管的简易测试及导通关断条件实验晶闸管的简易测试及导通关断条件实验实验二实验二 单相桥式半控整流电路的研究单相桥式半控整流电路的研究实验三实验三 三相桥式全控整流电路的研究三相桥式全控整流电路的研究实验四实验四 三相交流调压电路的研究三相交流调压电路的研究 第9章 课程实训及实验 电力电子实验是电力电子变流技术课程的重要组成部分，是该门课程的辅助内容。由于教材中各电路的原理已阐述详尽，故在实验内容中着重介绍实验方法，通过实验使学生能运用所学理论知识来分析研究实验中所出现的各种问题，得出相应的结论，从而培养学生分析问题和解决问题的能力。

2、实实 验验第9章 课程实训及实验 1. 1. 实验目的实验目的(1) 掌握晶闸管的简易测试方法。 (2) 验证晶闸管的导通条件及判断方法。 实验一实验一 晶闸管的简易测试及导通关断条件实验晶闸管的简易测试及导通关断条件实验第9章 课程实训及实验 2. 实验线路实验线路 图 9-11 晶闸管导通关断条件实验线路 213 k10 F/50 VS1S24.5 VA36 V/40 W30 V第9章 课程实训及实验 3. 3. 实验设备实验设备(1) 晶闸管导通关断实验板一块。 (2) 30 V直流稳压电源一台， 万用表一块。 (3) 晶闸管（好、 坏）各一支。 第9章 课程实训及实验 1) 鉴别晶闸管

3、好坏 用万用表R1 k电阻挡测量两只晶闸管的阳极(A)与阴极(K)之间、 门极(G)与阳极(A)之间的正、反向电阻。 用万用表R10 电阻挡测量两只晶闸管的门极(G)与(K)阴极之间的正、反向电阻，将所测得数据填入表9-14，并鉴别被测晶闸管好坏。 4. 实验内容及步骤实验内容及步骤第9章 课程实训及实验 2) 晶闸管的导通条件 (1）实验线路如图9-11所示，将开关S1、S2处于断开状态。 (2） 加30 V正向阳极电压，门极开路或接-3.5 V电压，观察晶闸管是否导通，灯泡是否亮。 (3） 加30 V反向阳极电压，门极开路或接-3.5 V(+3.5 V)电压，观察晶闸管是否导通，灯泡是否亮

4、。 (4）阳极、门极都加正向电压，观察晶闸管是否导通，灯泡是否亮。 (5）灯亮后去掉门极电压，观察灯泡是否继续亮；再在门极加-3.5 V的反向门极电压，观察灯泡是否继续亮。 (6） 将以上结果填入表9-15中。 第9章 课程实训及实验 3) 晶闸管关断条件实验 (1）实验线路如图9-11所示，将开关S1、S2处于断开状态。 (2）阳极、门极都加正向电压，使晶闸管导通，灯泡亮。 断开控制极电压，观察灯泡是否亮。断开阳极电压，观察灯泡是否亮。 (3）重新使晶闸管导通，灯泡亮。而后闭合开关S1，断开门极电压，然后接通S2，看灯泡是否熄灭。 (4） 在1、2端换接上0.22 F/50 V的电容再重复步

5、骤(3）， 观察灯泡是否熄灭。 第9章 课程实训及实验 5. 5. 实验结果实验结果 表表9-14 9-14 晶闸管好坏的判断（电阻单位欧姆）晶闸管好坏的判断（电阻单位欧姆） 第9章 课程实训及实验 表表9-15 9-15 晶闸管导通条件（阳极晶闸管导通条件（阳极A A与阴极与阴极K K之间为之间为30 V30 V电压）电压） 第9章 课程实训及实验 6. 6. 实验报告要求实验报告要求(1) 总结晶闸管导通的条件和晶闸管关断条件。 (2) 总结简易判断晶闸管好坏的方法。 第9章 课程实训及实验 1. 1. 实验目的实验目的 (1) 熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。 (2

6、) 熟悉触发电路中各点的波形及脉冲移动的方法。 (3) 对电阻负载、 电感负载的工作情况及波形进行全面的分析。 实验二实验二 单相桥式半控整流电路的研究单相桥式半控整流电路的研究第9章 课程实训及实验 2. 2. 实验设备实验设备 实验设备有JZB-型电力电子变流技术实验装置、滑线变阻器或灯板、电抗器、示波器和万用表。 3. 3. 实验线路实验线路 1) 实验原理图 主电路及触发电路如图9-12所示。 第9章 课程实训及实验 图9-12 单相半控桥式整流电路实验原理图及触发电路图S2VD1LdRabRdudV1VDABR1R2RPCV2R3DR4R5CVDW60 VTBS1220 V220 V

7、V1VD2V3续流二极管VD4第9章 课程实训及实验 4. 4. 实验步骤实验步骤 1) 实验准备 (1） 熟悉电力电子实验柜， 找出单结晶体管触发电路所在位置。 (2） 找出测试点与测量插孔之间的对应关系。 2) 晶闸管触发电路的测试 接通单结晶体管触发电路的电源，即同步变压器TB的A相副边电源，如图9-12 所示。用示波器逐一观察触发电路中整流输出点A、削波点B、锯齿点C、单结晶体管输出点D及脉冲变压器输出脉冲波形, 并将实验结果填入表9-16。 第9章 课程实训及实验 3) 电阻负载 (1）按图9-13接好主电路，在两个晶闸管的门极接上触发脉冲，并在主电路的输出端接上电阻负载。 (2）用

8、示波器逐一观察负载两端电压ud、晶闸管两端电压uV及整流二极管两端的电压uVD波形, 并将实验结果填入表9-17中。 (3）调节移相电位器RP，用示波器观察并记录不同角时的ud、uV、id的波形; 测量电源电压U2及负载电压Ud的数值， 验证Ud 0.9U2(1+cos)/2的关系，并将测量的结果记录于表9-17中。 (4） 用双踪示波器观察ud与脉冲电压ug之间的相位系。 第9章 课程实训及实验 图9-13 单相半控桥式整流实验接线图V1g1V3g2三相变压器TRKA2B2C2O2主电路电源A1AB1BC1CKMOVD2VD4VA输出第9章 课程实训及实验 4) 电阻电感负载 (1）切断电源

9、，在主电路输出端换接上电阻电感负载（将电阻与一个电抗器串联）。 (2）不接续流二极管，接通电源，用示波器观察不同导通角时ud、uV、id的波形，同时测量U2及Ud的数值，并与Ud0.9U2(1+cos)/2进行比较分析，将测量的结果记录于表9-17中。 (3）接上续流二极管（可在实验柜中的六个整流二极管中任选一个）， 重复上述步骤。第9章 课程实训及实验 表表9-16 9-16 单结晶体管触发电路中各点的波形单结晶体管触发电路中各点的波形 第9章 课程实训及实验 接线注意： (1） 示波器在同时使用两探头测量时， 必须将两探头的地线端接在电路的同一电位点上，否则会因两探头地线造成被测电路短路事

10、故。 (2） 主电路的电源和触发电路的电源必须都用同一相电源， 建议都使用A相电源。 第9章 课程实训及实验 5. 实验结果实验结果 表表9-17 9-17 主电路各元件电流、电压波形主电路各元件电流、电压波形第9章 课程实训及实验 6. 实验报告要求实验报告要求 (1) 分析实验记录中的波形与理论分析的波形是否一致。 (2) 分析总结导通角与负载电压U2的关系是否满足Ud0.9U2(1+cos)/2， 该关系与负载的性质是否有关系。 (3) 分析续流二极管对负载电压、 电流波形有何影响， 它的作用是什么。 第9章 课程实训及实验 1. 1. 实验目的实验目的 (1) 熟悉三相桥式电路的接线，

11、观察电阻负载、电阻电感负载及反电动势负载时输出电压、电流的波形。 (2) 理想触发器定相原理， 掌握测试晶闸管整流装置的步骤和方法。 实验三实验三 三相桥式全控整流电路的研究三相桥式全控整流电路的研究第9章 课程实训及实验 2. 2. 实验电路实验电路 图 9-14 三相桥式全控整流实验主电路 g1a2xTb2yc2zXAYBZCD, yn11KMS380 Vg4V4g3g6V6g5g2V2RV1V3V5第9章 课程实训及实验 图 9-15 三相桥式全控整流实验控制电路 CF1 15 V a 15 VX Yg1kCF2 15 V c 15 VX Yg2kCF3 15 V b 15 VX Yg3

12、kCF4 15 V a 15 VX Yg4kCF5 15 V c 15 VX Yg5kCF6 15 V b 15 VX Yg6kA380 a aB380 b bC380 c c 15 V3.3 k3.3 k 15 VUbUp第9章 课程实训及实验 3. 3. 实验设备实验设备 实验设备有JZB-型电力电子变流技术实验装置、直流电动机-发电机组、三相整流变压器、电抗器、滑线变阻器、 灯板、 双踪示波器以及万用表。 4. 4. 实验原理实验原理 三相全控桥式整流电路输出电压Ud2.33U2cos, 负载额定电压为220 V时，U2选110 V较为合适。 在 采 用 图 9 - 1 4 所 示 的

13、编 号 时 ， 晶 闸 管 导 通 按V6V1V2V3V4V5V6顺序循环。为保证每一瞬间两只晶闸管同时导通，本实验采用了锯齿波同步的双脉冲触发电路，其双脉冲电路的接线见图9-16。 第9章 课程实训及实验 图 9-16 双脉冲电路的接线图 XY1#XY2#XY3#XY4#XY5#XY6#第9章 课程实训及实验 脉冲发出顺序按1、2、3、4、5、6、1循环， 间隔为60，每个触发电路在一周内发两个脉冲, 间隔也为60。 由锯齿波同步触发电路可知，在同步电压负半周时形成锯齿波，因此要求同步电压uV与被触发晶闸管阳极电压在相位上相差180，这样可以得出晶闸管元件触发电路的同步电压， 如表9-18所

14、示。第9章 课程实训及实验 表表9-18 9-18 晶闸管元件触发电路的同步电压晶闸管元件触发电路的同步电压 第9章 课程实训及实验 5. 5. 实验内容及步骤实验内容及步骤 1) 实验准备 (1） 熟悉实验装置的电路结构，找出本实验使用的直流电源、同步变压器、锯齿波同步触发电路和晶闸管主电路, 检查一下实验设备是否齐全。 (2） 测定交流电源的相序。 (3） 确定主变压器与同步变压器的极性，并将主变压器接成D,yn11，同步变压器接成D,yn11,yn5联结组, 如图9-15所示。 (4） 按图9-15将触发电路接好， X、 Y端暂不接脉冲信号。 第9章 课程实训及实验 (5）合上S，接通各

15、直流电源，逐个检查每块触发板工作是否正常， 然后用双踪示波器依次测量相邻两块触发板的锯齿波电压波形，调节斜率电位器Rp， 使锯齿波的斜率一致， 间隔为60，见图9-17。 这种调试方法称为锯齿波排队法。 (6）测量触发板的输出脉冲，由于Y端未接，触发板输出为单脉冲，用双踪示波器测量相邻两块触发板的输出脉冲， 看是否相隔60，如不是，可稍调斜率电位器RP来实现脉冲对称。 脉冲排队的波形见图9-18。 (7） 按图9-16将各触发板X、 Y端联起来，使其输出双脉冲， 用双踪示波器观察双脉冲的波形， 见图9-19。 第9章 课程实训及实验 图9-17 锯齿波排队电路 ubt0第9章 课程实训及实验

16、图9-18 单脉冲排队波形 1#3#5#1#360tugugt2#4#6#606060606000第9章 课程实训及实验 图9-19 双脉冲排队波形tt2#2#1#1#ugug60360#1#200第9章 课程实训及实验 2) 电阻负载 (1） 触发电路正常后，把控制电压旋钮调到零，然后调节Up，使120。仔细检查线路无误后，按图9-14接好主电路并接通电源。调节控制电压Uc，观察输出电压ud的波形，并将30、60、90时输出电压ud 、晶闸管V1两端电压uV1的波形以及ud 、Uc的数值记录于表9-19中。 表表9-19 9-19 电阻负载实验记录电阻负载实验记录 第9章 课程实训及实验 (

17、2）去掉一只晶闸管的脉冲，观察输出电压ud的波形及不触发的晶闸管两端的电压波形，比较不触发的晶闸管两端电压与正常触发的晶闸管两端电压有什么不同，将结果记录于表9-20中， 分析这些波形。 表表9-20 9-20 电阻负载线路不正常时的实验记录电阻负载线路不正常时的实验记录 第9章 课程实训及实验 3) 3) 电阻电感负载电阻电感负载 (1） 按停止按钮，切断主电路，在输出端换上电阻电感负载。 然后按启动按钮接通主电路电源，记录30、60、 90时输出电压ud、电流id、电抗器两端电压uLd的波形于表9-21 中。 表表9-21 9-21 电阻电感负载实验记录电阻电感负载实验记录 第9章 课程实

18、训及实验 (2)改变Rd的数值，观察输出电流Id的脉动情况，并记录Rd阻值最大与最小时id波形于表9-22中。 表表9-22 9-22 反电动势负载实验记录反电动势负载实验记录 第9章 课程实训及实验 4) 反电动势负载 (1)按停止按钮，切断电源，在输出端换接上电动机负载。 (2)接通主电路电源，带上一定负载，调控制电压旋钮， 使Ud由零逐渐上升到额定值，用示波器观察并记录不同角时输出电压Ud 、电流id及电动机电枢两端电压um的波形，记录Uz（直流发电机输出电压）与Ud的数值，验证Udf(Uz)关系。 (3) 断开电源，接入平波电抗器Ld，重复上述实验，观察并记录不同角时输出电压ud、电流

19、id及电动机电枢两端电压um的波形，记录Uz与Ud的数值，验证Ud f(Uz)关系。将以上结果记录入表9-22中。 第9章 课程实训及实验 (4)直流电动机机械特性实验。切断电源，使控制电压Uc电位器旋钮调到零位，使直流发电机空载。接通电源，逐渐调节控制电压，使输出电压Ud为额定值，记录电动机电流Id及转速n，再逐渐增加负载到额定值， 中间记录n点，做出机械特性n=f(Id)曲线。 将结果记录入表9-23中。 表9-23 直流电动机的机械特性实验记录 第9章 课程实训及实验 6. 6. 实验结果实验结果实验结果填入表9-19表9-23。7. 7. 实验报告要求实验报告要求(1) 分析实验中出现

20、的现象， 回答实验中提出的问题。 (2) 整理实验中记录的波形。 (3) 总结调试三相桥式整流电路的步骤和方法。 (4) 画出电阻负载时的输入-输出特性Ud=f(Uc)关系曲线。 (5) 绘出电动机机械特性n=f(Id)曲线。 第9章 课程实训及实验 1. 1. 实验目的实验目的 (1) 熟悉三相交流调压电路的工作原理。 (2) 了解三相三线制和三相四线制交流调压电路在电阻负载、 电阻电感负载时输出电压、电流的波形及移相特性。 实验四实验四 三相交流调压电路的研究三相交流调压电路的研究第9章 课程实训及实验 CF1锯齿波触发电路板15 Va15 VCF215 Vc15 VCF315 Vb15

21、VCF415 Va15 VCF515 Vc15 VCF615 Vb15 VAaaBbbCccd1g1d3g3d5g530 V15 VUbUpTSAg1V1R1R1Ld1KMS ATRBg3V3R2R2Ld2BCg5V5R3R3Ld3NC380 V图9-20 三相交流调压电路 2. 实验电路实验电路第9章 课程实训及实验 3. 3. 实验设备实验设备实验设备有变阻器、 电抗器、 双踪示波器和万用表。 第9章 课程实训及实验 4. 4. 实验原理实验原理 星形带中线的三相交流调压电路实际上就是三个单相交流调压电路的组合， 其工作原理和波形均与单相交流调压相同。 对三相三线制交流调压电路，由于没有中线，每相电流必须与另一相构成回路。与三相全控桥一样，三相三线制调压电路应采用宽脉冲或双窄脉冲触发。与三相整流电路不同的是，控制角=0为相应相电压过零点，而不