电力电子技术实验报告答案

1、试验一 锯齿波同步移相触发电路试验一、试验目的 (1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。 (2)把握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。二、试验所需挂件及附件序号型号备注1DJK01 电源把握屏该把握屏包含“三相电源输出”等几个模块。2DJK03-1 晶闸管触发电路该挂件包含“锯齿波同步移相触发电路”等模块。3双踪示波器自备三、试验线路及原理锯齿波同步移相触发电路的原理图如图1-11所示。锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相把握、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见1-3节和电力电子技术教材中的相关内容。四、试验内容(1)锯齿波同步移相触发电路的调试

2、。(2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观看和分析。五、预习要求(1)阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相触发电路的内容，弄清锯齿波同步移相触发电路的工作原理。(2)把握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位的调整方法。六、思考题(1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点?(2)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关?(3)为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相范围要大?七、试验方法(1)将DJK01电源把握屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“沟通调速”侧工作，由于DJK03-1的正常工作电源电压为220V

3、±10%，而“沟通调速”侧输出的线电压为240V。假如输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将削减，甚至会导致挂件的损坏。在“DZSZ-1型电机及自动把握试验装置”上使用时，通过操作把握屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），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，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中全部的触发电路都开头工作，用双踪示波器观看锯齿波同步触发电路各观看孔的电压波形。同时观看同步电压和“1”点的电压波形，了解“1”点波形形成的缘由。观看“1”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“1

4、”点电压波形的关系。调整电位器RP1，观测“2”点锯齿波斜率的变化。观看“3”“6”点电压波形和输出电压的波形，登记各波形的幅值与宽度，并比较“3”点电压U3和“6”点电压U6的对应关系。(2)调整触发脉冲的移相范围将把握电压Uct调至零(将电位器RP2顺时针旋到底)，用示波器观看同步电压信号和“6”点U6的波形，调整偏移电压Ub(即调RP3电位器)，使=170°，其波形如图3-2所 (3)调整Uct（即电位器RP2）使=60°，观看并记录U1U6及输出 “G、K”脉冲电压的波形，标出其幅值与宽度，并记录在下表中(可在示波器上直接读出，读数时应将示波器的“V/DIV”和“t

5、/DIV”微调旋钮旋到校准位置)。八、试验报告(1)整理、描绘试验中记录的各点波形.1点波形2点波形3点波形4点波形5点波形6点波形GK波形 (2)总结锯齿波同步移相触发电路移相范围的调试方法，假如要求在Uct=0的条件下，使=90°，如何调整?(3)争辩、分析试验中消灭的各种现象。九、留意事项参照试验一和试验二的留意事项。试验二 单相桥式全控整流电路试验一、试验目的(1)加深理解单相桥式全控整流。(2)争辩单相桥式变流电路整流的全过程。二、试验所需挂件及附件序号型号备注1DJK01 电源把握屏该把握屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。2DJK02 晶闸管主电路该挂件包含

6、“晶闸管”以及“电感”等几个模块。3DJK03-1 晶闸管触发电路该挂件包含“锯齿波同步触发电路”模块。4DJK10 变压器试验该挂件包含“逆变变压器”以及“三相不控整流” 等模块。5D42三相可调电阻6双踪示波器自备7万用表自备三、试验线路及原理图3-3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900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。触发电路接受DJK03-1组件挂箱上的“锯齿波同步移相触发电路”。四、试验内容(1)单相桥式全控整流电路带电阻电感负载。五、预习要求阅读电力电子技术教材中有关单相桥式全控整

7、流电路的有关内容。六、思考题实现有源逆变的条件是什么?在本试验中是如何保证能满足这些条件?七、试验方法(1)触发电路的调试将DJK01电源把握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，打开DJK03-1电源开关，用示波器观看锯齿波同步触发电路各观看孔的电压波形。将把握电压Uct调至零(将电位器RP2逆时针旋到底)，观看同步电压信号和“6”点U6的波形，调整偏移电压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，留意不要把相序

8、接反了，否则无法进行整流和逆变。将DJKO2上的正桥和反桥触发脉冲开关都打到“断”的位置,并使Ulf和Ulr悬空，确保晶闸管不被误触发。图3-8 单相桥式整流试验原理图 (2)单相桥式全控整流按图3-8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)，渐渐增加Uct（调整RP2），在=0°、30°、60°、90°、120°时，用示波器观看、记录整流电压Ud和晶闸管两端电压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°U2

9、216.4216.6218.6222.5Ud（记录值）182.2146.310345Ud（计算值）18407146.298.3747计算公式:UdO.9U2(1+cos)/2八、试验报告(1)画出= 30°、60°、90°、120°时Ud和UVT的波形。 （参考教材P47）(2)画出电路的移相特性Ud=f()曲线。九、留意事项(1)在本试验中，触发脉冲是从外部接入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”的位置，并将Ulf及Ulr悬空，避开误触发。(2)为了保证从逆变到整流不发生过流，其回路的

10、电阻R应取比较大的值，但也要考虑到晶闸管的维持电流，保证牢靠导通。 (1)画出=30°、60°、90°、120°时Ud和UVT的波形。=30°Ud的波形 =60°Ud的波形=90°Ud的波形=120°Ud的波形 =30°Uvt的波形 =60°Uvt的波形=90°Uvt的波形=120°Uvt的波形 试验三和试验四 三相桥式全控整流及有源逆变电路试验一、试验目的(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)了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。二、试验所需

11、挂件及附件序号型 号备注1DJK01 电源把握屏该把握屏包含“三相电源输出”等几个模块。2DJK02 晶闸管主电路 3DJK02-1三相晶闸管触发电路该挂件包含“触发电路”,“正反桥功放”等几个模块。4DJK06 给定及试验器件该挂件包含“二极管”等几个模块。5DJK10 变压器试验该挂件包含“逆变变压器”以及“三相不控整流”。6D42三相可调电阻7双踪示波器自备8万用表自备三、试验线路及原理试验线路如图3-13及图3-14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组成，触发电路为DJKO2-1中的集成触发电路，由KCO4、KC4l、KC42等集成芯片组成，可输出经高频

12、调制后的双窄脉冲链。集成触发电路的原理可参考1-3节中的有关内容，三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。 图3-13 三相桥式全控整流电路试验原理图在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的全都，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，其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Am、Bm、Cm,返回电网的电压从高压端A、B、C输出，变压器接成Y/Y接法。图中的R均使用D42三相可调电阻，将两个900接成并联形式；电感Ld在DJK02面板上，选用700mH，直流电压、电流表由DJK02获得。图3-14 三相桥式有源逆变电路试验原理图四、

13、试验内容(1)三相桥式全控整流电路。(2)三相桥式有源逆变电路。(3)在整流或有源逆变状态下，当触发电路消灭故障(人为模拟)时观测主电路的各电压波形。五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关三相桥式全控整流电路的有关内容。(2)阅读电力电子技术教材中有关有源逆变电路的有关内容，把握实现有源逆变的基本条件。(3)学习本教材1-3节中有关集成触发电路的内容，把握该触发电路的工作原理。六、思考题(1)如何解决主电路和触发电路的同步问题?在本试验中主电路三相电源的相序可任意设定吗?(2)在本试验的整流及逆变时，对角有什么要求?为什么?七、试验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试

14、 打开DJK01总电源开关，操作“电源把握屏”上的“三相电网电压指示”开关，观看输入的三相电网电压是否平衡。将DJK01“电源把握屏”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“三相同步信号输出”端和DJK02-1“三相同步信号输入”端相连,打开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。观看A、B、C三相的锯齿波，并调整A、B、C三相锯齿波斜率调整电位器（在各观测孔左侧），使三相锯齿波斜率尽可能全都。将DJK06上的“给定”输出Ug直接与DJK02-1上的移相把握电压Uct相接，将给定开关S2拨到接地位置（即Uct=0），调整

15、DJK02-1上的偏移电压电位器，用双踪示波器观看A相同步电压信号和“双脉冲观看孔” VT1的输出波形，使=150°(留意此处的表示三相晶闸管电路中的移相角，它的0°是从自然换流点开头计算，前面试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头计算，两者存在相位差，前者比后者滞后30°)。适当增加给定Ug的正电压输出，观测DJK02-1上“脉冲观看孔”的波形，此时应观测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2

16、0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”，观看正桥VT1VT6晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲是否正常。(2)三相桥式全控整流电路 按图3-13接线，将DJK06上的 “给定”输出调到零(逆时针旋到底)，使电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，调整给定电位器，增加移相电压，使角在30°150°范围内调整，同时，依据需要不断调整负载电阻R,使得负载电流Id保持在0.6A左右(留意Id不得超过0.65A)。用示波器观看并记录=30°、60°及90

17、6;时的整流电压Ud和晶闸管两端电压Uvt的波形，并记录相应的Ud数值于下表中。306090U2126126126Ud(记录值)25614942Ud/U2Ud(计算值)2551474395计算公式:Ud=2.34U2cos (060O) Ud=2.34U21+cos(a+) (60o120o)(3)三相桥式有源逆变电路按图3-14接线，将DJK06上的 “给定”输出调到零(逆时针旋到底)，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，调整给定电位器，增加移相电压，使角在30°90°范围内调整，同时，依据需要不断调整负载电阻R,使得电流Id保持在0.6A左右(留意Id不得超过0.

18、65A)。用示波器观看并记录=30°、60°、90°时的电压Ud和晶闸管两端电压UVT的波形，并记录相应的Ud数值于下表中。306090U2636363Ud(记录值)-125-720Ud/U2Ud(计算值)-127。6-73。70计算公式:Ud=2.34U2cos(180O-)(4)故障现象的模拟当=60°时，将触发脉冲钮子开关拨向“断开”位置，模拟晶闸管失去触发脉冲时的故障，观看并记录这时的Ud、UVT波形的变化状况。八、试验报告(1)画出电路的移相特性Ud =f()。(2)画出触发电路的传输特性 =f(Uct)。(3)画出=30°、60&#

19、176;、90°、时的整流电压Ud和晶闸管两端电压UVT的波形。 =30°Ud波形 =60°Ud波形=90°Ud波形 =30°UVT的波形=60°UVT的波形=90°UVT的波形=30°Ud波形 =60°Ud波形=90°Ud波形=30°UVT波形 =60°UVT波形=90°UVT波形=60°失去一路脉冲时Ud波形 (4)简洁分析模拟的故障现象。九、留意事项(1)可参考试验六的留意事项 (1)、(2)(2)为了防止过流，启动时将负载电阻R调至最大阻值位置。(

20、3)三相不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。(4)有时会发觉脉冲的相位只能移动120°左右就消逝了，这是由于A、C两相的相位接反了，这对整流状态无影响，但在逆变时，由于调整范围只能到120°，使试验效果不明显，用户可自行将四芯插头内的A、C相两相的导线对调，就能保证有足够的移相范围。试验五和试验六 直流斩波电路原理试验一、试验目的(1)加深理解斩波器电路的工作原理。(2)把握斩波器主电路、触发电路的调试步骤和方法。(3)生疏斩波器电路各点的电压波形。二、试验所需挂件及附件三、试验线路及原理本试验接受脉宽可调的晶闸管斩波器，主电路见下页。其中

21、VT1为主晶闸管，VT2为帮助晶闸管,C和L1构成振荡电路,它们与VD2、VD1、L2组成VT1的换流关断电路。当接通电源时，C经L1、VD1、L2及负载充电至+Ud0，此时VT1、VT2均不导通，当主脉冲到来时，VT1导通，电源电压将通过该晶闸管加到负载上。当帮助脉冲到来时，VT2导通，C通过VT2、L1放电，然后反向充电，其电容的极性从+Ud0变为-Ud0，当充电电流下降到零时，VT2自行关断，此时VT1连续导通。VT2关断后，电容C通过VD1及VT1反向放电，流过VT1的电流开头减小，当流过VT1的反向放电电流与负载电流相同的时候，VT1关断；此时，电容C连续通过VD1、L2、VD2放电

22、，然后经L1、VD1、L2及负载充电至+Ud0，电源停止输出电流，等待下一个周期的触发脉冲到来。VD3为续流二极管，为反电势负载供应放电回路。斩波主电路原理图从以上斩波器工作过程可知，把握VT2脉冲消灭的时刻即可调整输出电压的脉宽,从而可达到调整输出直流电压的目的。VT1、VT2的触发脉冲间隔由触发电路确定。斩波器触发电路和原理可参见试验一内容。试验接线如下图所示，电阻R用D42三相可调电阻，用其中一个900的电阻；励磁电源和直流电压、电流表均在把握屏上。直流斩波器试验线路图四、试验内容(1)直流斩波器触发电路调试。(2)直流斩波器接电阻性负载。(3)直流斩波器接电阻电感性负载（选做）。五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关斩波器的内容，弄清脉宽可调斩波器的工作原理。(2)学习教材中有关斩波器及其触发电路的内容，把握斩波器及其触发电路的工作原理及调试方法。六、思考题(1)直流斩波器有哪几种调制方式?本试验中的斩波器为何种调制方式?(2)本试验接受的斩波器主电路中电容C起什么作用?七、试验方法(1)斩波器触发电路调试调整DJK05面板上的电位器RP1、RP2，RP1调整锯齿波的上下电平位置，而RP2为调整锯齿波的频率。先调整RP2，将频率调整到200Hz300Hz之间，然后在保证三角波不