電力電子技術(shù)實驗教案

1、課 程 教 案課程名稱： 電力電子技術(shù)實驗 任課教師： 張振飛 所屬院部： 電氣與信息工程學院 教學班級： 電氣專1201-1202、電氣本1105 教學時間： 20132014學年第二學期湖 南 工 學 院課程基本信息課程名稱電力電子技術(shù)實驗課程代碼  總計： 學時講課： 學時實驗： 12 學時上機： 學時課程設計： 周學 分類別必修課（ ） 選修課（ ） 理論課（ ） 實驗課（ ）任課教師張振飛職稱高級實驗師授課對象專業(yè)班級： 電氣專1201-1202、電氣本1105 共3個班課程簡介（不超過1000字）(1)課程性質(zhì)、地位：本課程為實驗課，是自動化、電子信息和電氣本等

2、電專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程實驗(2)課程目標、主要內(nèi)容 本課程的目標是提高學生在本課程領(lǐng)域的實踐動手能力，在此基礎(chǔ)上加深對理論課程的理解。 主要內(nèi)容有：實驗一、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性實驗（專、本）實驗二、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗實驗（本）實驗三、三相交流調(diào)壓電路實驗（本）實驗四、直流斬波電路的性能研究（專、本）實驗五、單相橋式半控整流電路實驗（專、本）實驗六、三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗（專、本）基本教材和主要參考資料自編 湖南工學院教案用紙 p1實驗一、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性實驗（專、本）一、實驗目的(1)掌握各種電力電子器件的工作特

3、性 。(2)掌握各器件對觸發(fā)信號的要求。二、實驗所需掛件及附件序號型號備注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等幾個模塊。2DJK06 給定及實驗器件該掛件包含“二極管”以及“開關(guān)”。3DJK07 新器件特性實驗4DJK09 單相調(diào)壓與可調(diào)負載5萬用表三、實驗線路及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(diào)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(diào)電阻負載，將兩個90的電阻接成

4、串聯(lián)形式，最大可通過電流為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(diào)壓器，然后調(diào)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(diào)壓器調(diào)節(jié)的直流電壓源。實驗線路的具體接線如圖1-1所示：圖1-1 新器件特性實驗原理圖 湖南工學院教案用紙 p2四、實驗內(nèi)容(1)晶閘管（SCR）特性實驗， (2)可關(guān)斷晶閘管（GTO）特性實驗。(3)功率場效應管（MOSFET）特性實驗， (4)大功率晶體管（GTR）特性實驗。(5)絕緣雙極性晶體管（IGBT）特性實驗。五、實驗方法(1)按圖1-1接線

5、，首先將晶閘管（SCR）接入主電路，在實驗開始時，將DJK06上的給定電位器RP1沿逆時針旋到底，S1撥到“正給定”側(cè)，S2撥到“給定”側(cè)，單相調(diào)壓器逆時針調(diào)到底，DJK09上的可調(diào)電阻調(diào)到阻值為最大的位置；打開DJK06的電源開關(guān)，按下控制屏上的“啟動”按鈕，然后緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器，同時監(jiān)視電壓表的讀數(shù)，當直流電壓升到40V時，停止調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器(在以后的其他實驗中，均不用調(diào)節(jié))；調(diào)節(jié)給定電位器RP1，逐步增加給定電壓，監(jiān)視電壓表、電流表的讀數(shù)，當電壓表指示接近零（表示管子完全導通），停止調(diào)節(jié)，記錄給定電壓Ug調(diào)節(jié)過程中回路電流Id以及器件的管壓降Uv。UgIdUv(2)按下控制屏的“停止”按鈕

6、，將晶閘管換成可關(guān)斷晶閘管（GTO），重復上述步驟，并記錄數(shù)據(jù)。UgIdUv(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)。UgIdUv 湖南工學院教案用紙 p3(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)。UgIdUv(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)。UgIdUv六、實驗報告根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，繪出各器件的輸出特性。七、注意事項(1) 為保證功率器件在實驗過程中避免功率擊穿，應保證管子的功率損耗(即功率器件的管壓降與器件流過的電流乘積)小于8W。(2) 為

7、使GTR特性實驗更典型，其電流控制在0.4A以下。(3) 在本實驗中，完成的是關(guān)于器件的伏安特性的實驗項目，老師可以根據(jù)自己的實際需要調(diào)整實驗項目，如可增加測量器件的導通時間等實驗項目。 湖南工學院教案用紙 p4實驗二、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗實驗（本）一、實驗目的 (1)加深理解鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的工作原理及各元件的作用。 (2)掌握鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的調(diào)試方法。二、實驗所需掛件及附件序號型號備注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個模塊。2DJK03-1 晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“鋸齒波同步移相觸發(fā)電路”等模塊。3雙蹤示波器三、實驗線路及原理鋸齒波同步移相觸發(fā)

8、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(shù)教材中的相關(guān)內(nèi)容。四、實驗內(nèi)容(1)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的調(diào)試。(2)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路各點波形的觀察和分析。五、實驗方法(1) 將DJK01電源控制屏的電源選擇開關(guān)打到“直流調(diào)速”側(cè),使輸出線電壓為200V（不能打到“交流調(diào)速”側(cè)工作，因為DJK03-1的正常工作電源電壓為220V±10%，而“交流調(diào)速”側(cè)輸出的線電壓為240V。如果輸入電壓超出其標準工作范圍，掛件的使用壽命將減少，甚至會導致掛件的損壞。在“DZSZ-1型電

9、機及自動控制實驗裝置”上使用時，通過操作控制屏左側(cè)的自藕調(diào)壓器，將輸出的線電壓調(diào)到220V左右，然后才能將電源接入掛件），用兩根導線將200V交流電壓接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“啟動”按鈕，打開DJK03-1電源開關(guān)，這時掛件中所有的觸發(fā)電路都開始工作，用雙蹤示波器觀察鋸齒波同步觸發(fā)電路各觀 湖南工學院教案用紙 p5察孔的電壓波形。同時觀察同步電壓和“1”點的電壓波形，了解“1”點波形形成的原因。觀察“1”、“2”點的電壓波形，了解鋸齒波寬度和“1”點電壓波形的關(guān)系。調(diào)節(jié)電位器RP1，觀測“2”點鋸齒波斜率的變化。觀察“3”“6”點電壓波形和輸出電壓的波形，記下各波形的幅值與

10、寬度，并比較“3”點電壓U3和“6”點電壓U6的對應關(guān)系。(2)調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的移相范圍將控制電壓Uct調(diào)至零(將電位器RP2順時針旋到底)，用示波器觀察同步電壓信號和“6”點U6的波形，調(diào)節(jié)偏移電壓Ub(即調(diào)RP3電位器)，使=170°，其波形如圖2-1所示。圖2-1鋸齒波同步移相觸發(fā)電路 (3)調(diào)節(jié)Uct（即電位器RP2）使=60°，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(diào)旋鈕旋到校準位置)。U1U2U3U4U5U6幅值(V)寬度(ms)六、實驗報告(1

11、)整理、描繪實驗中記錄的各點波形，并標出其幅值和寬度。(2)總結(jié)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路移相范圍的調(diào)試方法，如果要求在Uct=0的條件下，使=90°，如何調(diào)整?(3)討論、分析實驗中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。 湖南工學院教案用紙 p6實驗三、三相交流調(diào)壓電路實驗（本）一、實驗目的(1) 了解三相交流調(diào)壓觸發(fā)電路的工作原理。 (2) 加深理解三相交流調(diào)壓電路的工作原理。 (3) 了解三相交流調(diào)壓電路帶不同負載時的工作特性。二、實驗所需掛件及附件序號型 號備注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等幾個模塊。2DJK02 晶閘管主電路 3DJK02-1三相晶閘管觸發(fā)電路該

12、掛件包含“觸發(fā)電路”,“正橋功放”，“反橋功放” 等幾個模塊。4DJK06 給定及實驗器件該掛件包含“給定”以及“開關(guān)” 等模塊。5D42三相可調(diào)電阻6雙蹤示波器7萬用表三、實驗線路及原理交流調(diào)壓器應采用寬脈沖或雙窄脈沖進行觸發(fā)。實驗裝置中使用雙窄脈沖。實驗線路如圖3-1所示。圖中晶閘管均在DJK02上，用其正橋，將D42三相可調(diào)電阻接成三相負載，其所用的交流表均在DJK01控制屏的面板上。四、實驗內(nèi)容(1)三相交流調(diào)壓器觸發(fā)電路的調(diào)試。(2)三相交流調(diào)壓電路帶電阻性負載。 湖南工學院教案用紙 p7圖3-1 三相交流調(diào)壓實驗線路圖五、實驗方法(1)DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調(diào)試

13、 打開DJK01總電源開關(guān)，操作“電源控制屏”上的“三相電網(wǎng)電壓指示”開關(guān)，觀察輸入的三相電網(wǎng)電壓是否平衡。將DJK01“電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開關(guān)”撥至“直流調(diào)速”側(cè)。用10芯的扁平電纜，將DJK02的“三相同步信號輸出”端和DJK02-1“三相同步信號輸入”端相連,打開DJK02-1電源開關(guān)，撥動 “觸發(fā)脈沖指示”鈕子開關(guān)，使“窄”的發(fā)光管亮。觀察A、B、C三相的鋸齒波，并調(diào)節(jié)A、B、C三相鋸齒波斜率調(diào)節(jié)電位器（在各觀測孔左側(cè)），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。將DJK06上的“給定”輸出Ug直接與DJK02-1上的移相控制電壓Uct相接，將給定開關(guān)S2撥到接地位置（即Uct=0），調(diào)節(jié)

14、DJK02-1上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀察A相同步電壓信號和“雙脈沖觀察孔” VT1的輸出波形，使=180°。適當增加給定Ug的正電壓輸出，觀測DJK02-1上“脈沖觀察孔”的波形，此時應觀測到單窄脈沖和雙窄脈沖。將DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平電纜，將DJK02-1的“正橋觸發(fā)脈沖輸出”端和DJK02“正橋觸發(fā)脈沖輸入”端相連，并將DJK02“正橋觸發(fā)脈沖”的六個開關(guān)撥至“通”，觀察正橋VT1VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發(fā) 湖南工學院教案用紙 p8脈沖是否正常。(2)三相交流調(diào)壓器帶電阻性負載使用正橋晶閘管VT1VT6，按圖3-23連成三相交流調(diào)壓主電

15、路，其觸發(fā)脈沖己通過內(nèi)部連線接好，只要將正橋脈沖的6個開關(guān)撥至“接通”，“Ulf”端接地即可。接上三相平衡電阻負載，接通電源，用示波器觀察并記錄=30°、60°、90°、120°、150°時的輸出電壓波形，并記錄相應的輸出電壓有效值，填入下表: 30° 60° 90° 120° 150° U六、實驗報告(1)整理并畫出實驗中記錄的波形，作不同負載時的U=f()的曲線。(2)討論、分析實驗中出現(xiàn)的各種問題。 湖南工學院教案用紙 p9實驗四、直流斬波電路的性能研究（專、本）一、實驗目的(1)熟悉直流

16、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(qū)動電路的原理及其常用的集成芯片。二、實驗所需掛件及附件序號型 號備 注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等幾個模塊。2DJK09 單相調(diào)壓與可調(diào)負載3DJK20 直流斬波電路4D42三相可調(diào)電阻5慢掃描示波器自備6萬用表自備三、實驗線路及原理 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4-1所示。圖中V為全控型器件，選用IGBT。D為續(xù)流二極管。由圖3-27b中V的柵極電壓波形UGE可知，當V處于

17、通態(tài)時，電源Ui向負載供電，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(jié)束，再驅(qū)動V導通，重復上一周期的過程。負載電壓的平均值為：式中ton為V處于通態(tài)的時間，toff為V處于斷態(tài)的時間，T為開關(guān)周期，為導通占空比，簡稱占空比或?qū)ū?=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。 湖南工學院教案用紙 p10(a)電路圖 (b)波形圖圖4-1 降壓斬波電路的原理圖及波形、升壓斬波電路(Boost Chopper)升壓斬波電路(Boost Chopper)的

18、原理圖及工作波形如圖4-2所示。電路也使用一個全控型器件V。由圖3-28b中V的柵極電壓波形UGE可知，當V處于通態(tài)時，電源Ui向電感L1充電，充電電流基本恒定為I1,同時電容C1上的電壓向負載供電，因C1值很大，基本保持輸出電壓UO為恒值。設V處于通態(tài)的時間為ton，此階段電感L1上積蓄的能量為UiI1ton。當V處于斷態(tài)時Ui和L1共同向電容C1充電，并向負載提供能量。設V處于斷態(tài)的時間為toff，則在此期間電感L1釋放的能量為(UO-Ui) I1ton。當電路工作于穩(wěn)態(tài)時，一個周期T內(nèi)電感L1積蓄的能量與釋放的能量相等，即：UiI1ton=(UO-Ui) I1toff上式中的T/toff

19、1,輸出電壓高于電源電壓，故稱該電路為升壓斬波電路。(a) 電路圖 湖南工學院教案用紙 p11UGEUDtttUO(b)波形圖圖4-2 升壓斬波電路的原理圖及波形、升降壓斬波電路(Boost-Buck Chopper)升降壓斬波電路(Boost-Buck Chopper)的原理圖及工作波形如圖4-3所示。電路的基本工作原理是：當可控開關(guān)V處于通態(tài)時，電源Ui經(jīng)V向電感L1供電使其貯存能量，同時C1維持輸出電壓UO基本恒定并向負載供電。此后，V關(guān)斷，電感L1中貯存的能量向負載釋放?？梢?負載電壓為上負下正，與電源電壓極性相反。輸出電壓為：若改變導通比，則輸出電壓可以比電源電壓高，也可以比電源電壓

20、低。當0<<1/2時為降壓，當1/2<<1時為升壓。(a) 電路圖(b) 波形圖圖4-3 升降壓斬波電路的原理圖及波形 湖南工學院教案用紙 p12、Cuk斬波電路Cuk斬波電路的原理圖如圖4-4所示。電路的基本工作原理是：當可控開關(guān)V處于通態(tài)時，UiL1V回路和負載RL2C2V回路分別流過電流。當V處于斷態(tài)時，UiL1C2D回路和負載RL2D回路分別流過電流，輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。輸出電壓為：若改變導通比，則輸出電壓可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。當0<<1/2時為降壓，當1/2<<1時為升壓。圖4-4 Cuk斬波電路原理圖、S

21、epic斬波電路Sepic斬波電路的原理圖如圖3-31所示。電路的基本工作原理是：可控開關(guān)V處于通態(tài)時，UiL1V回路和C2VL2回路同時導電，L1和L2貯能。當V處于斷態(tài)時，UiL1C2DR回路及L2DR回路同時導電，此階段Ui和L1既向R供電，同時也向C2充電，C2貯存的能量在V處于通態(tài)時向L2轉(zhuǎn)移。輸出電壓為：若改變導通比，則輸出電壓可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。當0<<1/2時為降壓，當1/2<<1時為升壓。圖4-4 Sepic斬波電路原理圖 湖南工學院教案用紙 p13、Zeta斬波電路Zeta斬波電路的原理圖如圖4-5所示。電路的基本工作原理是：當可控

22、開關(guān)V處于通態(tài)時，電源Ui經(jīng)開關(guān)V向電感L1貯能。當V處于斷態(tài)后，L1經(jīng)D與C2構(gòu)成振蕩回路，其貯存的能量轉(zhuǎn)至C2，至振蕩回路電流過零，L1上的能量全部轉(zhuǎn)移至C2上之后，D關(guān)斷，C2經(jīng)L2向負載R供電。輸出電壓為：圖4-5 Zeta斬波電路原理圖若改變導通比，則輸出電壓可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低。當0<<1/2時為降壓，當1/2<<1時為升壓。2、控制與驅(qū)動電路控制電路以SG3525為核心構(gòu)成，SG3525為美國Silicon General公司生產(chǎn)的專用PWM控制集成電路，其內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)及各引腳功能如圖4-6所示，它采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案，內(nèi)部包含有精密基

23、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(diào)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(diào)的矩形波（即PWM信號）。它適用于各開關(guān)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(guān)的資料。圖4-6 SG3525芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與所需的外部組件 湖南工學院教案用紙 p14四、實驗內(nèi)容（1）控制與驅(qū)動電路的測試（2）六種直流斬波器的測試五、實驗方法 1、控制與驅(qū)動電路的測試(1)啟動實驗裝置電源，開啟DJK20控制電路電源開關(guān)。(2)調(diào)節(jié)PWM脈寬調(diào)節(jié)電位器改變Ur，用雙蹤示波器分別觀測SG3525的第11腳與第14腳的波形，觀測輸出PWM信號的變

24、化情況，并填入下表。Ur(V)1.41.61.82.02.22.42.511(A)占空比(%)14(B)占空比(%)PWM占空比(%)(3)用示波器分別觀測A、B和PWM信號的波形，記錄其波形、頻率和幅值，并填入下表。觀測點A(11腳)B(14腳)PWM波形類型幅值A(chǔ) (V)頻率f (Hz)(4)用雙蹤示波器的兩個探頭同時觀測11腳和14腳的輸出波形，調(diào)節(jié)PWM脈寬調(diào)節(jié)電位器，觀測兩路輸出的PWM信號，測出兩路信號的相位差，并測出兩路PWM信號之間最小的“死區(qū)”時間。2、直流斬波器的測試(使用一個探頭觀測波形)斬波電路的輸入直流電壓Ui由三相調(diào)壓器輸出的單相交流電經(jīng)DJK20掛箱上的單相橋式整

25、流及電容濾波后得到。接通交流電源，觀測Ui波形，記錄其平均值(注：本裝置限定直流輸出最大值為50V，輸入交流電壓的大小由調(diào)壓器調(diào)節(jié)輸出)。 湖南工學院教案用紙 p15按下列實驗步驟依次對六種典型的直流斬波電路進行測試。(1)切斷電源，根據(jù)DJK20上的主電路圖，利用面板上的元器件連接好相應的斬波實驗線路，并接上電阻負載，負載電流最大值限制在200mA以內(nèi)。將控制與驅(qū)動電路的輸出“V-G”、“V-E”分別接至V的G和E端。(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

26、電壓UD的波形，注意各波形間的相位關(guān)系。(4)調(diào)節(jié)PWM脈寬調(diào)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(guān)系曲線。Ur(V)1.41.61.82.02.22.42.5占空比(%)Ui(V)Uo(V)六、實驗報告(1)分析圖3-33中產(chǎn)生PWM信號的工作原理。(2)整理各組實驗數(shù)據(jù)繪制各直流斬波電路的Ui/UO-曲線，并作比較與分析。(3)討論、分析實驗中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。 湖南工學院教案用紙 p16實驗五、單相橋式半控整流電路實驗（專、本）一、 實驗目的（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

27、二極管在單相橋式半控整流電路中的作用，學會對實驗中出現(xiàn)的問題加以分析和解決。二、實驗所需掛件及附件序號型 號備 注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等幾個模塊。2DJK02 晶閘管主電路該掛件包含“晶閘管”以及“電感”等幾個模塊。3DJK03-1 晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“鋸齒波同步觸發(fā)電路”模塊。4DJK06 給定及實驗器件該掛件包含“二極管”以及“開關(guān)” 等幾個模塊。5D42三相可調(diào)電阻6雙蹤示波器7萬用表三、實驗線路及原理本實驗線路如圖5-1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

28、陰極的兩個晶閘管，圖中的R用D42三相可調(diào)電阻，將兩個 900接成并聯(lián)形式，二極管VD1、VD2、VD3及開關(guān)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、電流表從DJK02掛件獲得。 湖南工學院教案用紙 p17圖5-1 單相橋式半控整流電路實驗線路圖四、實驗內(nèi)容(1)鋸齒波同步觸發(fā)電路的調(diào)試。 (2)單相橋式半控整流電路帶電阻性負載。(3)單相橋式半控整流電路帶電阻電感性負載。五、實驗方法(1)將DJK01電源控制屏的電源選擇開關(guān)打到“直流調(diào)速”側(cè)使輸出線電壓為200V，用兩根導線將200V交流電壓接到

29、DJK03-1的“外接220V”端，按下“啟動”按鈕，打開DJK03-1電源開關(guān)，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。(2)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路調(diào)試： 其調(diào)試方法與實驗三相同。令Uct=0時（RP2電位器順時針轉(zhuǎn)到底），170o。(3)單相橋式半控整流電路帶電阻性負載：按原理圖3-7接線，主電路接可調(diào)電阻R，將電阻器調(diào)到最大阻值位置，按下“啟動”按鈕，用示波器觀察負載電壓Ud、晶閘管兩端電壓UVT和整流二極管兩端電壓UVD1的波形，調(diào)節(jié)鋸齒波同步移相觸發(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，

30、記錄于下表中。 湖南工學院教案用紙 p18 30° 60° 90° 120° 150°U2Ud(記錄值)Ud/U2Ud(計算值)計算公式: Ud = 0.9U2(1+cos)/2(4)單相橋式半控整流電路帶電阻電感性負載 斷開主電路后，將負載換成將平波電抗器Ld(70OmH)與電阻R串聯(lián)。不接續(xù)流二極管VD3，接通主電路，用示波器觀察不同控制角時Ud、UVT、UVD1、Id的波形，并測定相應的U2、Ud數(shù)值，記錄于下表中： 30° 60° 90°U2Ud(記錄值)Ud/U2Ud(計算值)在=60°時，移去

31、觸發(fā)脈沖(將鋸齒波同步觸發(fā)電路上的“G3”或“K3”拔掉)，觀察并記錄移去脈沖前、后Ud、UVT1、UVT3、UVD1、UVD2、Id的波形。 接上續(xù)流二極管VD3，接通主電路，觀察不同控制角時Ud、UVD3、Id 的波形，并測定相應的U2、Ud數(shù)值，記錄于下表中： 30° 60° 90°U2Ud(記錄值)Ud/U2Ud(計算值) 湖南工學院教案用紙 p19在接有續(xù)流二極管VD3及=60°時，移去觸發(fā)脈沖(將鋸齒波同步觸發(fā)電路上的“G3”或“K3”拔掉)，觀察并記錄移去脈沖前、后Ud、UVT1、UVT3、UVD2、UVD1和Id的波形。六、實驗報告(1)

32、畫出電阻性負載，電阻電感性負載時Ud/U2=f()的曲線。(2)畫出電阻性負載，電阻電感性負載，角分別為30°、60°、90°時的Ud、UVT的波形。 湖南工學院教案用紙 p20實驗六、三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗（專、本）一、實驗目的(1)加深理解三相橋式全控整流及有源逆變電路的工作原理。(2)了解KC系列集成觸發(fā)器的調(diào)整方法和各點的波形。二、實驗所需掛件及附件序號型 號備注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等幾個模塊。2DJK02 晶閘管主電路 3DJK02-1三相晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“觸發(fā)電路”,“正橋功放”，“反橋

33、功放” 等幾個模塊。4DJK06 給定及實驗器件該掛件包含“二極管”以及“開關(guān)” 等幾個模塊。5DJK10 變壓器實驗該掛件包含“逆變變壓器”以及“三相不控整流”。6D42三相可調(diào)電阻7雙蹤示波器自備8萬用表自備三、實驗線路及原理實驗線路如圖6-1及圖6-2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DJKO2-1中的集成觸發(fā)電路，由KCO4、KC4l、KC42等集成芯片組成，可輸出經(jīng)高頻調(diào)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(guān)內(nèi)容，三相橋式整流及逆變電路的工作原理可參見電力電子技術(shù)教材的有關(guān)內(nèi)容。 圖中的R用D42三相可調(diào)電阻，將兩個900接成并聯(lián)形式；電感Ld在DJK02面板上，選用700mH，直流電壓、電流表由DJK02獲得。 湖南工學院教案用紙 p21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3-10 三相橋式全控整流電路實驗原理圖圖3-11 三相橋式有源逆變電