2025年現(xiàn)代電力電子實(shí)驗(yàn)技巧與成果分析報(bào)告

試驗(yàn)一三相半波可控整流電路試驗(yàn)理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(fù)載和電阻電感性負(fù)載時(shí)的工作狀況。1該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個(gè)模塊。234該掛件包含“給定”以及“開關(guān)”等模塊。56自備7自備電阻電感性負(fù)載電阻性負(fù)載相電源輸出BL電阻電感性負(fù)載電阻性負(fù)載相電源輸出BLRCRXT(1)研究三相半波可控整流電路帶電阻性負(fù)載。(2)研究三相半波可控整流電路帶電阻電感性負(fù)載。(1)怎樣確定三相觸發(fā)脈沖的相序，主電路輸出的三相相序能任意變化嗎?答：三相觸發(fā)脈沖應(yīng)當(dāng)與電源電壓同步，每相相差120°;主電路輸出的三相相序不能任意變化。三相觸發(fā)脈沖的相序和觸發(fā)脈沖的電路及主電源變壓器時(shí)鐘(鐘點(diǎn)數(shù))有關(guān)。(2)根據(jù)所用晶閘管的定額，怎樣確定整流電路的最大輸出電流?答：晶閘管的額定工作電流可作為整流電路的最大輸出電流。(1)三相半波可控整流電路帶電阻性負(fù)載按圖3-10接線，將電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，DJK06上的“給定”從零開始，慢慢增長移相電壓，使α能從30°到170°范圍內(nèi)調(diào)整，用示波器觀測并紀(jì)錄α=30°、60°、90°、120°、150°時(shí)整流輸出電壓Ud和晶閘管兩端電壓UVT的波形，并紀(jì)錄對應(yīng)的電源電壓U?及Ua的數(shù)值于下表中Ud(記錄值)Ud(計(jì)算值)Ua=0.675U?[1+cos(a+π/6)]](30°~150°)(2)三相半波整流帶電阻電感性負(fù)載將DJK02上700mH的電抗器與負(fù)載電阻R串聯(lián)后接入主電路，觀測不一樣移相角α?xí)rU、I的輸出波形，并記錄對應(yīng)的電源電壓U?及Ua、I值，畫出α=90°時(shí)的U及I波形圖。aUd(記錄值)Ud(計(jì)算值)七、試驗(yàn)匯報(bào)1)整流輸出電壓Ud和晶閘管兩端電壓UVT的波形(2)繪出當(dāng)α=90°時(shí)，整流電路供電給電阻性負(fù)載、電阻電感性負(fù)載時(shí)的Ua及I的波形，并進(jìn)行分析討論。a=60°時(shí)Ud的波形a=60°時(shí)Uvt的波形a=120°時(shí)Uvt的波形試驗(yàn)總結(jié)：第一次去試驗(yàn)的時(shí)候，并沒有完畢第一種試驗(yàn)，只是熟悉了試驗(yàn)儀器，加上沒有對試驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)，因此沒有完畢試驗(yàn)內(nèi)容。第二次去試驗(yàn)的時(shí)候才開始做第一種試驗(yàn)，在試驗(yàn)中碰到了許多問題，尤其是在使α=170°,必須弄清示波器每一格的分度值。尚有整流試驗(yàn)二三相橋式半控整流電路試驗(yàn)(1)理解三相橋式半控整流電路的工作原理及輸出電壓，電流波形。(2)理解晶閘管在帶電阻性及電阻電感性負(fù)載，在不一樣控制角α下的工作狀況。1該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個(gè)模塊。234該掛件包含“二極管”以及“開關(guān)”等模塊。56自備7自備電阻性負(fù)載電阻電感性負(fù)載電阻性負(fù)載電阻電感性負(fù)載相電源輸出ZZ相電源輸出ZZ22觸發(fā)I(1)三相橋式半控整流供電給電阻負(fù)載。(2)三相橋式半控整流供電給電阻電感性負(fù)載。(1)為何說可控整流電路供電給電動機(jī)負(fù)載與供電給電阻性負(fù)載在工作上有很大=180°-觸發(fā)角(單相的狀況),在整個(gè)波形的任意角度都可以觸發(fā)并可控；而電機(jī)是(2)試驗(yàn)電路在電阻性負(fù)載工作時(shí)能否突加一種階躍控制電壓?在電動機(jī)負(fù)載工作時(shí)呢?(1)三相半控橋式整流電路供電給電阻負(fù)載時(shí)的特性測試。緩慢調(diào)整給定，觀測α在30°、60°、90°、120°等不一樣移(2)三相半控橋式整流電路帶電阻電感性負(fù)載。將電抗700mH的L.接入反復(fù)(1)環(huán)節(jié)。(1)繪出試驗(yàn)的整流電路供電給電阻負(fù)載時(shí)的Ud=f(t),Id=f(t)以及晶閘管端電壓(2)繪出整流電路在α=60o與α=90o時(shí)帶電阻電感性負(fù)載時(shí)的波形。a=60°時(shí)電阻負(fù)載波形a=60°時(shí)電阻電感負(fù)載波形a=60°時(shí)Uvt波形a=90°時(shí)電阻負(fù)載波形a=90°a=90°時(shí)電阻電感負(fù)載波形a=90°時(shí)Uvt波形這次試驗(yàn)和第一次試驗(yàn)內(nèi)容相似，開始出發(fā)電路的調(diào)試是同樣的，不一樣的是這次試驗(yàn)研究三相半波有源逆變電路的工作，驗(yàn)證可控整流電路在有源逆變時(shí)的工作條件，并比較與整流工作時(shí)的區(qū)別。1DJK01電源控制屏234567自備8自備Z+R6F三相心式變壓器相電源輸出勵(lì)磁電源三相半波整流電路在整流狀態(tài)工作下帶電阻電感性負(fù)載的研究。(1)在不一樣工作狀態(tài)時(shí)可控整流電路的工作波形。(2)可控整流電路在β=60°和β=90°時(shí)輸出電壓有何差異?答：β=90°時(shí)，Ud波形每60°中有30°為0,直到α繼續(xù)增大至120°,整流輸出電壓Ud波形將全為0,其平均值為0,移相范圍為0°~120°(1)DJKO2和DJKO2-1上的“觸發(fā)電路”調(diào)試(2)三相半波整流及有源逆變電路①按圖3.3接線，將負(fù)載電阻放在最大阻值處，使輸出給定調(diào)到零。②按下“啟動”按鈕，此時(shí)三相半波處在逆變狀態(tài)，a=150°,用示波器觀測電路輸出電壓Ud波形，緩慢調(diào)整給定電位器，升高輸出給定電壓。觀測電壓表的指示，其值由負(fù)的電壓值向零靠近，當(dāng)?shù)搅汶妷旱臅r(shí)候，也就是α=90°,繼續(xù)升高給定電壓，輸出電壓由零向正的電壓升高，進(jìn)入整流區(qū)。在這過程中記錄α=30°、60°、90°、120°、150°時(shí)的電壓值以及波形。a00U1(計(jì)算值)(1)畫出試驗(yàn)所得的各特性曲線與波形圖。(2)對可控整流電路在整流狀態(tài)與逆變狀態(tài)的工作特點(diǎn)作比較。試驗(yàn)總結(jié)：接在一起。要認(rèn)真觀看試驗(yàn)指導(dǎo)書后邊的注意事項(xiàng)，可以減少諸多錯(cuò)誤的發(fā)生。試驗(yàn)四單相斬控式交流調(diào)壓電路試驗(yàn)(1)熟悉斬控式交流調(diào)壓電路的工作原理。(2)理解斬控式交流調(diào)壓控制集成芯片的使用措施與輸出波形。123自備4萬用表自備三、試驗(yàn)線路及原理斬控式交流調(diào)壓主電路原理如圖3.4所示。斬控式交流調(diào)壓主電路原理如圖3.4所示。頭,一般采用全控型器件作為開關(guān)器件，其基本原理和直流斬波電路類似，只是直流斬波電路的輸入是直流電壓，而斬控式交流調(diào)壓電路輸入的是正弦交流電壓。在交流電源ui的正半周，用V1進(jìn)行斬波控制，用V3給負(fù)載電流提供續(xù)流通道；在ui的負(fù)半周，用V2進(jìn)行斬波控制，用V4給負(fù)載電流提供續(xù)流通道。設(shè)斬波器件V1、V2的導(dǎo)通時(shí)間為ton,開關(guān)周期為T,則導(dǎo)通比為α=ton/T,和直流斬波電路同樣，通過對α的調(diào)整可以調(diào)整圖3.5給出了電阻負(fù)載時(shí)負(fù)載電壓UO和電源電流i1(也就是負(fù)載電源)的波形。可以看出電源電流的基波分量是與電源電壓同相位的。即位移因數(shù)為1。電源電流不含低次諧波，只含和開關(guān)周期T有關(guān)的高次諧波，這些高次諧波用很小的濾波器即可濾除，這時(shí)電路的功率因數(shù)靠近于1。斬控式交流調(diào)壓控制電路方框圖如圖3.6所示，PWM占空比產(chǎn)生電路使用美國SiliconGeneral企業(yè)生產(chǎn)的專門PWM集成芯片SG3525,其內(nèi)部電路構(gòu)造及各引腳功能查閱有關(guān)資料。在u的負(fù)半周，V2進(jìn)行斬波控制，V3關(guān)斷，用V4給負(fù)載電流提供續(xù)流通道?？刂菩盘柵c主電路的電源必須保持同步。(1)控制電路波形觀測。(2)交流調(diào)壓性能測試。(1)比較斬控式交流調(diào)壓電路與相控交流調(diào)壓電路的調(diào)壓原理、特性及其功率因數(shù)?比調(diào)整輸出電壓，當(dāng)濾除高次諧波時(shí)，電路的功率因數(shù)靠近1。相控式交流調(diào)壓直到觸發(fā)延遲角等于180°,Uo=0.此外，觸發(fā)延遲角等于0時(shí)。功率因數(shù)等于1,伴隨觸(2)采用何種方式可提高斬控式交流調(diào)壓電路輸出電壓的穩(wěn)定度?(3)對斬控式交流調(diào)壓電路的輸出電壓波形作諧波分析?答：電源電流中不含低次諧波，只含和開關(guān)周期T有關(guān)的高次諧波，這些高次諧波用很小的濾波器即可濾除，這時(shí)電路功率因數(shù)靠近1.六、試驗(yàn)成果(1)控制電路波形觀測①斷開開關(guān)K,使主電路不得電，接通電源開關(guān)，用雙蹤示波器觀測控制電路的波(2)交流調(diào)壓性能測試述試驗(yàn)環(huán)節(jié)。①接入電阻負(fù)載(220V/25W的白熾燈),接通開關(guān)K,調(diào)整PWM占空比調(diào)整電位器，變化導(dǎo)通比α,(即變化Ur值)使負(fù)載電壓由小增大，記錄輸出電壓的波形，并測量輸出電壓。述試驗(yàn)環(huán)節(jié)。七、試驗(yàn)匯報(bào)在方格紙上畫出控制信號與不一樣負(fù)載下的輸出電壓波形并分析。電阻負(fù)載：Ur=1.53Ur=1.55阻感負(fù)載：Ur=1.63Ur=1.75Ur=1.90Ur=2.05Ur=2