电力电子技术实验报告解答.docx

1、电力电子技术实验报告解答实验一锯齿波同步移相触发电路实验一、实验目的(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)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。、实验所需挂件及附件序号型 号备注1DJK01电源控制屏该控制屏包含“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“锯齿波冋步移相触发电路”等模块。3双踪示波器自备三、实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、移相控制、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、 实验内容(1)锯齿波

2、同步移相触发电路的调试。(2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。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)掌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、 实验方法(1)将DJK01电源控制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“交流调速”侧工作，因为 DJ

3、K03-1的正常工作电源电压为 220V 10%而“交流调速”侧输出的线电压为240V。如果输入电压超出其标准工作范围， 挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置” 上使用时，通过操作控制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交流电压接到DJK03-1的“外接220V端，按下“启动”按钮，打开 DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发 电路都开始工作，用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。1同时观察同步电压和“ 1”点的电压波形，了解“ 1”点波形形成的原因。2观察“

4、 1 ”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“ 1 ”点电压波形的关系。3调节电位器 RP1,观测“ 2”点锯齿波斜率的变化。4观察“ 3”“6”点电压波形和输出电压的波形，记下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)调节触发脉冲的移相范围将控制电压UCt调至零（将电位器RP2顺时针旋到底），用示波器观察同步电压信号和“ 6”点U的波形，调节偏移电压 Ub（即调RP3电位器），使a =170,其波形如图3-2所（3）调节UCt （即电位器RP2使a =60,观察并记录 UU6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

5、上直接读出， 读数时应将示波器的“ V/DIV ”和“ t/DIV ”微调旋钮旋到校准位置 ）。八、实验报告（1）整理、描绘实验中记录的各点波形 1点波形3点波形GK波形GK(2)UCt=0的条件下，使总结锯齿波同步移相触发电路移相范围的调试方法，如果要求在 a =90,如何调整？(3)讨论、分析实验中出现的各种现象。九、注意事项参照实验一和实验二的注意事项。实验二单相桥式全控整流电路实验一、 实验目的(1)加深理解单相桥式全控整流。(2)研究单相桥式变流电路整流的全过程。二、 实验所需挂件及附件序号型 号备 注1DJK01电源控制屏亥控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。2DJ

6、K02晶闸管主电路该挂件包含“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“锯齿波冋步触发电路”模块。4DJK10变压器实验: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、实验线路及原理图3-3为单相桥式整流带电阻电感性负载，其输出负载 F用 D42三相可调电阻器，将两个 900Q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 路采用DJK03-1组件挂箱上的“锯齿波同步移相触发电路”。四、 实验内容(1)单相桥式全控整流电路带电阻电感负载。五、 预习

7、要求阅读电力电子技术教材中有关单相桥式全控整流电路的有关内容。六、 思考题实现有源逆变的条件是什么 ？在本实验中是如何保证能满足这些条件 ？七、实验方法（1）触发电路的调试将DJK01电源控制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交流电压接到DJK03-1的“外接220V端，按下“启动”按钮，打开 DJK03-1电源开关，用 示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。将控制电压UCt调至零（将电位器RP2逆时针旋到底），观察同步电压信号和“ 6”点Ub的波形, 调节偏移电压Ub（即调RP3电位器），使a =180。将锯齿波触发电路的输出脉冲端分别

8、接至全控桥中相应晶闸管的门极和阴极，注意不要把相序接反了，否则无法进行整流和逆变。将 DJKO上的正桥和反桥触发脉冲开关都打到“断”的位置，并使Uf和Ur悬空，确保晶闸管不被误触发。117rTI 7CvT3 P R7vT6图3-8 单相桥式整流实验原理图（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 U偏移电压不变（即RP3固定），逐渐增加Ut （调节RP2）,在a =0、30、60、90、120时，用示波器观察、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U的数值于下表中。a30 60 90 120 Lb216.4216.

9、6218.6222.5Ud （记录值）182.2146.310345Ud （计算值）18407146.298.3747计算公式：Ud= O.9U2（1+ cos a ）/2八、实验报告（1）画出a= 30 、60、90、120 时 Ud 和 UV的波形。(参考教材P47)(2)画出电路的移相特性 Ud=f( a )曲线。九、注意事项(1)在本实验中，触发脉冲是从外部接入 DJKO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Ur悬空，避免误触发。(2)为了保证从逆变到整流不发生过流， 其回路的电阻R应取比较大的值，但也要考

10、虑到晶闸 管的维持电流，保证可靠导通。(1)画出 a =30、60 90 120 时 Ud和UVt的波形。 a =30 Ud的波形a =30 Uvt的波形a = 90 Uvt的波形实验三和实验四 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一、实验目的(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。了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。、实验所需挂件及附件序号型 号备 注1DJK01电源控制屏该控制屏包含“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给定及实验器件该挂件包含“二极管”等几

11、个模块。5DJK10变压器实验该挂件包含“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、实验线路及原理实验线路如图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 DJK02-1中的集成触发电路，由KC04 KC4I、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。Ti图3-13三相桥式全控整流电路实验原理图在三相桥式有源逆变电路中， 电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及

12、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 BmCm,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3-14三相桥式有源逆变电路实验原理图四、 实验内容(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， 当触发电路出现故障(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， 掌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，掌握该触

13、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)在本实验的整流及逆变时，对 a角有什么要求？为什么？七、 实验方法(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试1打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，观察输入 的三相电网电压是否平衡。2将DJK01 “电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。3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

14、发光管亮。4观察A B、C三相的锯齿波，并调节A、B、C三相锯齿波斜率调节电位器 (在各观测孔左侧), 使三相锯齿波斜率尽可能一致。5将DJK06上的“给定”输出Ug直接与DJK02-1上的移相控制电压UCt相接，将给定开关 S拨到接地位置(即Ut=0),调节DJK02-1上的偏移电压电位器，用双踪示波器观察 A相同步电压信号和“双脉冲观察孔” VT1的输出波形，使a =150 (注意此处的a表示三相晶闸管电路中的移相角，它的0。是从自然换流点开始计算，前面实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始计算，两者存在相位差，前者比后者滞后 30 ）。6适当增加给定Ug的正电压输出，观测 DJK02-1上“脉冲观察孔”的波形，此时应观测到单 窄脉冲和双窄脉冲。7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。8将DJK02-1面板上的U端接地，用20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 察正桥VT1VT6晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲是否正常。（2）