电力电子技术实验指导书Word文件下载.docx
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八、因故缺课的同学可以向实验室申请一次补做机会。
无故缺课、无故迟到十五分钟以上或者早退的不予补做，该实验无成绩。
实验一整流电路仿真实验
1、单相半波可控整流电路（输出端有续流二极管）
要求电源电压，频率50Hz，控制角，负载为阻感负载，。
试通过仿真分析H，mH，H对电路输出的影响
附：
该电路仿真所用模块：
电源模块：
位于SimPowerSystems/ElectricalSources中；
器件模块：
位于SimPowerSystems/PowerElectronics中，器件参数设置如图1所示：
图1
脉冲发生器：
位于Simulink/Sources中；
阻感负载：
位于SimPowerSystems/Elements中，其中电容参数设置为：
inf；
电压/电流测量模块：
：
位于SimPowerSystems/Measurements中；
示波器：
位于Simulink/Sinks中。
2、单相全控桥电路仿真
要求电源电压，频率50Hz，控制角，负载为阻感负载，，选择不同的电感观察电流连续和电流断续两种情况下输出电压、输出电流及交流侧电流（电源电流）波形。
桥式电路可用模块，位于SimPowerSystems/PowerElectronics中。
单相电路将桥臂参数如图2：
图2
3、单相半控桥电路仿真
电源电压，频率50Hz，阻感负载，H，要求观察，，，时输出电压、晶闸管端电压和整流二极管端电压波形。
4、三相桥式全控整流电路仿真
变压器二次侧相电压有效值V，频率50Hz。
1）电阻负载，，要求观察，，，时输出电压、晶闸管端电压波形；
2）阻感负载，H，要求观察，，，时输出电压、晶闸管端电压波形；
3）阻感负载，H，要求观察时，整流变压器二次侧电流波形图，并对其进行谐波分析。
6脉冲发生器模块：
位于SimPowerSystems/ExtraLibrary/ControlBlocks中；
谐波分析模块：
powergui位于SimPowerSystems下，进行谐波分析时，双击该模块选择FFTAnalysis。
被分析的变量需保存到workspace中，即将观察该变量的示波器参数设置如下：
变量名自定。
实验二单相桥式半控整流电路实验
一、实验目的
（1）加深对单相桥式半控整流电路带电阻性、电阻电感性负载时各工作情况的理解。
（2）了解续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用，学会对实验中出现的问题加以分析和解决。
二、实验所需挂件及附件
序号
型号
备注
1
DJK01电源控制屏
该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。
2
DJK02晶闸管主电路
该挂件包含“晶闸管”以及“电感”等几个模块。
3
DJK03-1晶闸管触发电路
该挂件包含“锯齿波同步触发电路”模块。
4
DJK06给定及实验器件
该挂件包含“二极管”等几个模块。
5
D42 三相可调电阻
6
双踪示波器
自备
7
万用表
三、实验线路及原理
本实验线路如图3-1所示，两组锯齿波同步移相触发电路均在DJK03-1挂件上，它们由同一个同步变压器保持与输入的电压同步，触发信号加到共阴极的两个晶闸管，图中的R用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式，二极管VD1、VD2、VD3及开关S1均在DJK06挂件上，电感Ld在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH三档可供选择，本实验用700mH，直流电压表、电流表从DJK02挂件获得。
图3-1单相桥式半控整流电路实验线路图
四、实验内容
（1）单相桥式半控整流电路带电阻性负载。
（2）单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载。
五、预习要求
（1）阅读电力电子技术教材中有关单相桥式半控整流电路的有关内容。
（2）了解续流二极管在单相桥式半控整流电路中的作用。
六、思考题
（1）单相桥式半控整流电路在什么情况下会发生失控现象?
（2）在加续流二极管前后，单相桥式半控整流电路中晶闸管两端的电压波形如何?
七、实验方法
（1）单相桥式半控整流电路带电阻性负载：
按原理图3-7接线，主电路接可调电阻R，将电阻器调到最大阻值位置，按下“启动”按钮，用示波器观察负载电压Ud、晶闸管两端电压UVT和整流二极管两端电压UVD1的波形，调节锯齿波同步移相触发电路上的移相控制电位器RP2，观察并记录在不同α角时Ud、UVT的波形，测量相应电源电压U2和负载电压Ud的数值，记录于下表中。
α
30°
60°
90°
U2
Ud（记录值）
Ud/U2
Ud（计算值）
计算公式:
Ud=0.9U2（1+cosα）/2
描绘α=600、900时Ud、Uvt的波形。
α=600α=900
（2）单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载
①断开主电路后，将负载换成将平波电抗器Ld（70OmH）与电阻R串联。
②不接续流二极管VD3，接通主电路，用示波器观察不同控制角α时Ud的波形，并测定相应的U2、Ud数值，记录于下表中：
不接续流二极管VD3时，描绘α=600、900时Ud、Uvt的波形
α=600α=900
③接上续流二极管VD3，接通主电路，观察不同控制角α时Ud的波形，
八、实验报告
（1）画出①电阻性负载，②电阻电感性负载时Ud/U2=f（α）的曲线。
（2）画出①电阻性负载，②电阻电感性负载，α角分别为30°
、60°
、90°
时的Ud的波形。
（3）说明续流二极管对消除失控现象的作用。
九、注意事项
（1）参照实验四的注意事项。
（2）在本实验中，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，避免误触发。
（3）带直流电动机做实验时，要避免电枢电压超过其额定值，转速也不要超过1.2倍的额定值，以免发生意外，影响电机功能。
（4）带直流电动机做实验时，必须要先加励磁电源，然后加电枢电压，停机时要先将电枢电压降到零后，再关闭励磁电源。
实验三三相桥式全控整流电路实验
（1）加深理解三相桥式全控整流的工作原理。
（2）了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
型 号
备 注
该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。
DJK02-1三相晶闸管触发电路
该挂件包含“触发电路”,“正反桥功放”等几个模块。
DJK10变压器实验
该挂件包含“逆变变压器”以及“三相不控整流”。
8
实验线路如图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实验原理图
四、实验内容
三相桥式全控整流电路。
（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））学习本教材中有关集成触发电路的内容，掌握该触发电路的工作原理。
（1）如何解决主电路和触发电路的同步问题?
在本实验中主电路三相电源的相序可任意设定吗?
（2）在本实验的整流时，对α角有什么要求?
为什么?
（1）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，调节给定电位器，增加移相电压，使α角在30°
～150°
范围内调节，用示波器观察并记录α=30°
及90°
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。
30˚
60˚
90˚
Ud=2.34U2cosα（0～60O）
Ud=2.34U2[1+cos（a+）]（60o～120o）
描绘α=300、600时Ud、Uvt的波形。
α=900时Ud的波形。
（2）故障现象的模拟
当β=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，观察并记录这时的Ud波形的变化情况。
（1）画出电路的移相特性Ud=f（α）。
（2）画出α=30°
时的整流电压Ud的波形。
（4）简单分析模拟的故障现象。
（1）为了防止过流，启动时将负载电阻R调至最大阻值位置。
（2）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。
（3）有时会发现脉冲的相位只能移动120°
左右就消失了，这是因为A、C两相的相位接反了，这对整流状态无影响。
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