自動控制系实验指导书电力电子技术.doc

河南机电高等专科学校 《电力电子技术及应用》实验指导书 自动化教研室编 2008年8月 目 录 实验一：单相桥式半控整流电路实验………………………………………….. 实验二：三相桥式全控整流及有源逆变电路实验…………………………….. 实验三：单相交流调压、调功电路实验……………………………………….. 实验四：三相交流调压电路实验……………………………………………….. 实验五：SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性、驱动与保护电路实验……….. 实验六：升、降压与复合斩波电路实验……………………………………….. 实验七：三相正弦波脉宽度调制（SPWM）变频原理实验…………………….. 实验八：全桥DC-DC变换电路实验…………………………………………….. 实验九：锯齿波同步移相触发电路实验……………………………………….. 实验十：单相斩控式交流调压电路实验……………………………………….. 实验一 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分析和解决。 二、实验设备和仪器 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 自备 三、实验内容及要求 1.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。 （3）单相桥式半控整流电路带反电势负载（选做）。 2.实验要求 (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。 (3)掌握单相桥式半控整流电路在什么情况下会发生失控现象? (4)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? 四、实验原理及步骤 １．实验原理 本实验线路如图1－1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1－1 单相桥式半控整流电路实验线路图 2. 步骤 (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，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，用双踪示波器观察“锯齿波同步触发电路”各观察孔的波形。 (2)锯齿波同步移相触发电路调试：其调试方法与实验九相同。令Uct=0时（RP2电位器顺时针转到底）α＝170o。 (3)单相桥式半控整流电路带电阻性负载： 按原理图1－1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、UVD1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1中。（计算公式: Ud = 0.9U2(1+cosα)/2） (4)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、UVT、UVD1、Id的波形，并测定相应的U2、Ud数值，记录于下表2中： ③在α=60°时，移去触发脉冲(将锯齿波同步触发电路上的“G3”或“K3”拔掉)，观察并记录移去脉冲前、后Ud、UVT1、UVT3、UVD1、UVD2、Id的波形。 ④接上续流二极管VD3，接通主电路，观察不同控制角α时Ud、UVD3、Id 的波形，并测定相应的U2、Ud数值，记录于下表3中：