電力電子技術實驗報告

電子電子技術實驗報告

《電力電子技術實驗》報告

年級專業(yè)姓名學號

實驗一單相交流調壓電路實驗

一．實驗目的：

1．加深理解單相交流調壓電路的工作原理；

2．加深理解單相交流調壓電路帶電感性負載對脈沖及移相范圍的要求。二．實驗內容：

1．單相調壓電路帶電阻性負載實驗；

2．單相交流調壓電路帶電阻電感性負載實驗。三．實驗過程：

1、電阻性負載實驗：按圖1-1接好線路（藍色為電源電壓波形，黃色為負載電壓波形，紅色為負載電流波形）

圖1-1

晶閘管脈沖觸發(fā)角度：繪制波形：

結論：2、帶電阻電感性負載實驗：按圖1-2接好線路圖1-2

第1頁電子電子技術實驗報告

分別取脈沖觸發(fā)角大于，等于和小于功率因數(shù)角φ三種情況。當選R1和L時，φ=48o當選R2和L時，φ=20o當選R3和L時，φ=18o繪制波形：

結論：

第2頁電子電子技術實驗報告

實驗二功率場效應晶體管（MOSFET）特性與驅動電路研究

一．實驗目的：

1．熟悉MOSFET主要參數(shù)的測量方法；2．掌握MOSFET對驅動電路的要求；

3．掌握一個實用驅動電路的工作原理與調試方法。二．實驗內容：

1．MOSFET靜態(tài)特性及主要參數(shù)測試：（1）MOSFET主要參數(shù)測量：VDS恒定VGSId開啟閥值電壓VGS（th）=跨導gm=繪制轉移特性曲線

（2）輸出特性測量：VdSVGS=3.5VIdVdSVGS=3.8VIdVdSVGS=4VId導通電阻Ron=繪制輸出特征曲線

第3頁

電子電子技術實驗報告

（3反向特征曲線測量。VSDId繪制反向輸出特征曲線:

2．驅動電路研究：

(1)快速光耦輸入、輸出延時時間測試；波形記錄:

VgS恒定

延遲時間

(2)驅動電路的輸入、輸出延時時間的測試;波形記錄:

延遲時間3．動態(tài)特性測試：

（1）電阻負載MOSFET開關特性測試；波形記錄:

開關時間:

第4頁電子電子技術實驗報告

（2）電阻、電感負載MOSFET開關特性測試；波形記錄:

開關時間:

（3）RCD緩沖電路對MOSFET開關特性的影響測試；波形記錄:

開關時間:

（4）柵極反壓電路對MOSFET開關特性的影響測試；波形記錄:

開關時間:

（5）不同柵極電阻對MOSFET開關特性的影響測試。波形記錄:

開關時間:

第5頁

擴展閱讀：電力電子技術實驗報告答案

實驗一鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗

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)電路的調試方法。

二、實驗所需掛件及附件序號123型號DJK01電源控制屏DJK03-1晶閘管觸發(fā)電路雙蹤示波器備注該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個模塊。該掛件包含“鋸齒波同步移相觸發(fā)電路”等模塊。自備三、實驗線路及原理

鋸齒波同步移相觸發(fā)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)和電力電子技術教材中的相關內容。

四、實驗內容

(1)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的調試。

(2)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路各點波形的觀察和分析。五、預習要求

(1)閱讀本教材1-3節(jié)及電力電子技術教材中有關鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的內容，弄清鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的工作原理。

(2)掌握鋸齒波同步移相觸發(fā)電路脈沖初始相位的調整方法。六、思考題

(1)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路有哪些特點?

(2)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的移相范圍與哪些參數(shù)有關?

(3)為什么鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的脈沖移相范圍比正弦波同步移相觸發(fā)電路的移相范圍要大?

七、實驗方法

(1)將DJK01電源控制屏的電源選擇開關打到“直流調速”側,使輸出線電壓為200V（不能打到“交流調速”側工作，因為DJK03-1的正常工作電源電壓為220V10%，而“交流調速”側輸出的線電壓為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型電機及自動控制實驗裝置”上使用時，通過操作控制屏左側的自藕調壓器，將輸出的線電壓調到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，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)電路各觀察孔的電壓波形。

①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。

②觀察“1”、“2”點的電壓波形，了解鋸齒波寬度和“1”點電壓波形的關系。③調節(jié)電位器RP1，觀測“2”點鋸齒波斜率的變化。

④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寬度，并比較“3”點電壓U3和“6”點電壓U6的對應關系。

(2)調節(jié)觸發(fā)脈沖的移相范圍

將控制電壓Uct調至零(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，調節(jié)偏移電壓Ub(即調RP3電位器)，使α=170°，其波形如圖3-2所

(3)調節(jié)Uct（即電位器RP2）使α=60°，觀察并記錄U1～U6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”微調旋鈕旋到校準位置)。

八、實驗報告

(1)整理、描繪實驗中記錄的各點波形.

1點波形

2點波形

3點波形

4點波形

5點波形

6點波形

GK波形

(2)總結鋸齒波同步移相觸發(fā)電路移相范圍的調試方法，如果要求在Uct=0的條件下，使α=90°，如何調整?

(3)討論、分析實驗中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。九、注意事項

參照實驗一和實驗二的注意事項。

實驗二單相橋式全控整流電路實驗

一、實驗目的

(1)加深理解單相橋式全控整流。

(2)研究單相橋式變流電路整流的全過程。二、實驗所需掛件及附件序號1234567型號DJK01電源控制屏DJK02晶閘管主電路DJK10變壓器實驗D42三相可調電阻雙蹤示波器萬用表備注該控制屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等幾個模塊。該掛件包含“晶閘管”以及“電感”等幾個模塊。該掛件包含“逆變變壓器”以及“三相不控整流”等模塊。自備自備DJK03-1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。三、實驗線路及原理

圖3-3為單相橋式整流帶電阻電感性負載，其輸出負載R用D42三相可調電阻器，將兩個900Ω接成并聯(lián)形式，電抗Ld用DJK02面板上的700mH，直流電壓、電流表均在DJK02面板上。觸發(fā)電路采用DJK03-1組件掛箱上的“鋸齒波同步移相觸發(fā)電路”。

四、實驗內容

(1)單相橋式全控整流電路帶電阻電感負載。五、預習要求

閱讀電力電子技術教材中有關單相橋式全控整流電路的有關內容。六、思考題

實現(xiàn)有源逆變的條件是什么?在本實驗中是如何保證能滿足這些條件?七、實驗方法

(1)觸發(fā)電路的調試

將DJK01電源控制屏的電源選擇開關打到“直流調速”側使輸出線電壓為200V，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，用示波器觀察鋸齒波同步觸發(fā)電路各觀察孔的電壓波形。

將控制電壓Uct調至零(將電位器RP2逆時針旋到底)，觀察同步電壓信號和“6”點U6的波形，調節(jié)偏移電壓Ub(即調RP3電位器)，使α=180°。

將鋸齒波觸發(fā)電路的輸出脈沖端分別接至全控橋中相應晶閘管的門極和陰極，注意不要把相序接反了，否則無法進行整流和逆變。將DJKO2上的正橋和反橋觸發(fā)脈沖開關都打到“斷”的位置,并使Ulf和Ulr懸空，確保晶閘管不被誤觸發(fā)。

圖3-8單相橋式整流實驗原理圖

(2)單相橋式全控整流

按圖3-8接線，將電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，保持Ub偏移電壓不變(即RP3固定)，逐漸增加Uct（調節(jié)RP2），在α=0°、30°、60°、90°、120°時，用示波器觀察、記錄整流電壓Ud和晶閘管兩端電壓Uvt的波形，并記錄電源電壓U2和負載電壓Ud的數(shù)值于下表中。

αU230°216.460°216.6146.3146.290°218.610398.37120°222.54547Ud（記錄值）182.2Ud（計算值）18407計算公式:Ud＝O.9U2(1+cosα)/2八、實驗報告

(1)畫出α=30°、60°、90°、120°時Ud和UVT的波形。

4

（參考教材P47）

(2)畫出電路的移相特性Ud=f(α)曲線。九、注意事項

(1)在本實驗中，觸發(fā)脈沖是從外部接入DJKO2面板上晶閘管的門極和陰極，此時,應將所用晶閘管對應的正橋觸發(fā)脈沖或反橋觸發(fā)脈沖的開關撥向“斷”的位置，并將Ulf及Ulr懸空，避免誤觸發(fā)。

(2)為了保證從逆變到整流不發(fā)生過流，其回路的電阻R應取比較大的值，但也要考慮到晶閘管的維持電流，保證可靠導通。

(1)畫出α=30°、60°、90°、120°時Ud和UVT的波形。α=30°Ud的波形

α=60°Ud的波形

α=90°Ud的波形

α=120°Ud的波形

α=30°Uvt的波形

α=60°Uvt的波形

α=90°Uvt的波形

α=120°Uvt的波形

實驗三和實驗四三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

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)器的調整方法和各點的波形。二、實驗所需掛件及附件序號12345678型號DJK01電源控制屏DJK02晶閘管主電路DJK02-1三相晶閘管觸發(fā)電路DJK06給定及實驗器件DJK10變壓器實驗D42三相可調電阻雙蹤示波器萬用表該掛件包含“觸發(fā)電路”,“正反橋功放”等幾個模塊。該掛件包含“二極管”等幾個模塊。該掛件包含“逆變變壓器”以及“三相不控整流”。自備自備備注該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個模塊。三、實驗線路及原理實驗線路如圖3-13及圖3-14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)中的有關內容，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教材的有關內容。

圖3-13三相橋式全控整流電路實驗原理圖

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。

圖中的R均使用D42三相可調電阻，將兩個900Ω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。

圖3-14三相橋式有源逆變電路實驗原理圖

四、實驗內容

(1)三相橋式全控整流電路。(2)三相橋式有源逆變電路。(3)在整流或有源逆變狀態(tài)下，當觸發(fā)電路出現(xiàn)故障(人為模擬)時觀測主電路的各電壓波形。五、預習要求

(1)閱讀電力電子技術教材中有關三相橋式全控整流電路的有關內容。(2)閱讀電力電子技術教材中有關有源逆變電路的有關內容，掌握實現(xiàn)有源逆變的基本條件。(3)學習本教材1-3節(jié)中有關集成觸發(fā)電路的內容，掌握該觸發(fā)電路的工作原理。六、思考題

(1)如何解決主電路和觸發(fā)電路的同步問題?在本實驗中主電路三相電源的相序可任意設定嗎?

(2)在本實驗的整流及逆變時，對α角有什么要求?為什么?七、實驗方法

(1)DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調試

①打開DJK01總電源開關，操作“電源控制屏”上的“三相電網(wǎng)電壓指示”開關，觀察輸入的三相電網(wǎng)電壓是否平衡。

②將DJK01“電源控制屏”上“調速電源選擇開關”撥至“直流調速”側。③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，撥動“觸發(fā)脈沖指示”鈕子開關，使“窄”的發(fā)光管亮。

④觀察A、B、C三相的鋸齒波，并調節(jié)A、B、C三相鋸齒波斜率調節(jié)電位器（在各觀測孔左側），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。

⑤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S2撥到接地位置（即Uct=0），調節(jié)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α=150°(注意此處的α表示三相晶閘管電路中的移相角，

它的0°是從自然換流點開始計算，前面實驗中的單相晶閘管電路的0°移相角表示從同步信號過零點開始計算，兩者存在相位差，前者比后者滯后30°)。

⑥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。

⑦用8芯的扁平電纜，將DJK02-1面板上“觸發(fā)脈沖輸出”和“觸發(fā)脈沖輸入”相連，使得觸發(fā)脈沖加到正反橋功放的輸入端。

⑧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”的六個開關撥至“通”，觀察正橋VT1～VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常。

(2)三相橋式全控整流電路

按圖3-13接線，將DJK06上的“給定”輸出調到零(逆時針旋到底)，使電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，調節(jié)給定電位器，增加移相電壓，使α角在30°～150°范圍內調節(jié)，同時，根據(jù)需要不斷調整負載電阻R,使得負載電流Id保持在0.6A左右(注意Id不得超過0.65A)。用示波器觀察并記錄α=30°、60°及90°時的整流電壓Ud和晶閘管兩端電壓Uvt的波形，并記錄相應的Ud數(shù)值于下表中。

αU2Ud(記錄值)Ud/U2Ud(計算值)12625625530126149147．4O

60126429039．5計算公式:Ud=2.34U2cosα(0～60)Ud=2.34U2[1+cos(a+

oo

)](60～120)3(3)三相橋式有源逆變電路

按圖3-14接線，將DJK06上的“給定”輸出調到零(逆時針旋到底)，將電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，調節(jié)給定電位器，增加移相電壓，使β角在30°～90°范圍內調節(jié)，同時，根據(jù)需要不斷調整負載電阻R,使得電流Id保持在0.6A左右(注意Id不得超過0.65A)。用示波器觀察并記錄β=30°、60°、90°時的電壓Ud和晶閘管兩端電壓UVT的波形，并記錄相應的Ud數(shù)值于下表中。

βU2Ud(記錄值)Ud/U2Ud(計算值)63-125-127。6O

3063-7260630090-73。7計算公式:Ud=2.34U2cos(180-β)(4)故障現(xiàn)象的模擬

當β=60°時，將觸發(fā)脈沖鈕子開關撥向“斷開”位置，模擬晶閘管失去觸發(fā)脈沖時的故障，觀察并記錄這時的Ud、UVT波形的變化情況。

八、實驗報告

(1)畫出電路的移相特性Ud=f(α)。

(2)畫出觸發(fā)電路的傳輸特性α=f(Uct)。

(3)畫出α=30°、60°、90°、時的整流電壓Ud和晶閘管兩端電壓UVT的波形。α=30°Ud波形

α=60°Ud波形

α=90°Ud波形

α=30°UVT的波形

α=60°UVT的波形

α=90°UVT的波形

β=30°Ud波形

β=60°Ud波形

β=90°Ud波形

β=30°UVT波形

β=60°UVT波形

β=90°UVT波形

β=60°失去一路脈沖時Ud波形

(4)簡單分析模擬的故障現(xiàn)象。九、注意事項

(1)可參考實驗六的注意事項(1)、(2)

(2)為了防止過流，啟動時將負載電阻R調至最大阻值位置。

(3)三相不控整流橋的輸入端可加接三相自耦調壓器，以降低逆變用直流電源的電壓值。(4)有時會發(fā)現(xiàn)脈沖的相位只能移動120°左右就消失了，這是因為A、C兩相的相位接反了，這對整流狀態(tài)無影響，但在逆變時，由于調節(jié)范圍只能到120°，使實驗效果不明顯，用戶可自行將四芯插頭內的A、C相兩相的導線對調，就能保證有足夠的移相范圍。

實驗五和實驗六直流斬波電路原理實驗

一、實驗目的

(1)加深理解斬波器電路的工作原理。

(2)掌握斬波器主電路、觸發(fā)電路的調試步驟和方法。(3)熟悉斬波器電路各點的電壓波形。二、實驗所需掛件及附件

三、實驗線路及原理

本實驗采用脈寬可調的晶閘管斬波器，主電路見下頁。其中VT1為主晶閘管，VT2為輔助晶閘管,C和L1構成振蕩電路,它們與VD2、VD1、L2組成VT1的換流關斷電路。當接通電源時，C經(jīng)L1、VD1、L2及負載充電至+Ud0，此時VT1、VT2均不導通，當主脈沖到來時，VT1導通，電源電壓將通過該晶閘管加到負載上。當輔助脈沖到來時，VT2導通，C通過VT2、L1放電，然后反向充電，其電容的極性從+Ud0變?yōu)?Ud0，當充電電流下降到零時，VT2自行關斷，此時VT1繼續(xù)導通。VT2關斷后，電容C通過VD1及VT1反向放電，流過VT1的電流開始減小，當流過VT1的反向放電電流與負載電流相同的時候，VT1關斷；此時，電容C繼續(xù)通過VD1、L2、VD2放電，然后經(jīng)L1、VD1、L2及負載充電至+Ud0，電源停止輸出電流，等待下一個周期的觸發(fā)脈沖到來。VD3為續(xù)流二極管，為反電勢負載提供放電回路。

斬波主電路原理圖

從以上斬波器工作過程可知，控制VT2脈沖出現(xiàn)的時刻即可調節(jié)輸出電壓的脈寬,從而可達到調節(jié)輸出直流電壓的目的。VT1、VT2的觸發(fā)脈沖間隔由觸發(fā)電路確定。斬波器觸發(fā)電路和原理可參見實驗一內容。

實驗接線如下圖所示，電阻R用D42三相可調電阻，用其中一個900Ω的電阻；勵磁電源和直流電壓、電流表均在控制屏上。

直流斬波器實驗線路圖

四、實驗內容

(1)直流斬波器觸發(fā)電路調試。(2)直流斬波器接電阻性負載。

(3)直流斬波器接電阻電感性負載（選做）。五、預習要求

(1)閱讀電力電子技術教材中有關斬波器的內容，弄清脈寬可調斬波器的工作原理。

(2)學習教材中有關斬波器及其觸發(fā)電路的內容，掌握斬波器及其觸發(fā)電路的工作原理及調試方法。

六、思考題

(1)直流斬波器有哪幾種調制方式?本實驗中的斬波器為何種調制方式?(2)本實驗采用的斬波器主電路中電容C起什么作用?七、實驗方法

(1)斬波器觸發(fā)電路調試

調節(jié)DJK05面板上的電位器RP1、RP2，RP1調節(jié)鋸齒波的上下電平位置，而RP2為調節(jié)鋸齒波的頻率。先調節(jié)RP2，將頻率調節(jié)到200Hz～300Hz之間，然后在保證三角波不失真的情況下，調節(jié)RP1為三角波提供一個偏置電壓（接近電源電壓），使斬波主電路工作的時候有一定的起始直流電壓，供晶閘管一定的維持電流，保證系統(tǒng)能可靠工作，將DJK06上的給定接入，觀察觸發(fā)電路的第二點波形，增加給定，使占空比從0.3調到0.9。

(2)斬波器帶電阻性負載

①按上圖實驗線路接線，直流電源由電源控制屏上的勵磁電源提供，接斬波主電路（要注意極性），斬波器主電路接電阻負載，將觸發(fā)電路的輸出“G1”、“K1”、“G2”、“K2”分別接至VT1、VT2的門極和陰極。

②用示波器觀察并記錄觸發(fā)電路的“G1”、“K1”、“G2”、“K2”、波形，并記錄輸出電壓Ud及晶閘管兩端電壓UVT1的波形，注意觀測各波形間的相對相位關系。

③調節(jié)DJK06上的“給定”值，觀察在不同τ（即主脈沖和輔助脈沖的間隔時間）時Ud的波形，并記錄相應的Ud和τ，從而畫出Ud=f(τ/T)的關系曲線，其中τ/T為占空比。（表格在下面）

(3)斬波器帶電阻電感性負載（選做）

要完成該實驗，需加一電感。關斷主電源后，將負載改接成電阻電感性負載，重復上述電阻性負載時的實驗步驟。

八、實驗報告

(1)整理并畫出實驗中記錄下的各點波形，畫出不同負載下Ud=f(τ/T)的關系曲線。

(2)討論、分析實驗中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。九、注意事項

VLioR(1)可參考實驗三的注意事項。

(2)觸發(fā)電路調試好后，才能接主電路實驗。

(3)將DJK06上的“給定”與DJK05的公共端相連，以使電路正常工作。o(4)負載電流不要超過0.5A，否則容易造成電路失控現(xiàn)象。

(5)當斬波器出現(xiàn)失控現(xiàn)象時，請首先檢查觸發(fā)電路參數(shù)設置是否正確，確保無誤后將直流電源的開關重新打開。

EiG+MEMVDu-實驗參考數(shù)據(jù)斬波電路的輸出電壓、電流波形a)iG

OtonTtoffti2I20t1tioi1I10OuoEO16b)tα（占空比）Ud20%30%50%60%70%90%48721201*4168216

友情提示：本文中關于《電力電子技術實驗報告》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，電力電子技術實驗報告：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

來源：網(wǎng)絡整理 免責聲明：本文僅限學習分享，如產(chǎn)生版權問題，請聯(lián)系我們及時刪除。

《電力電子技術實驗報告》由互聯(lián)網(wǎng)用戶整理提供,轉載分享請保留原作者信息,謝謝!
鏈接地址：http://www.taixiivf.com/gongwen/587918.html

• 上一篇：電子技術實習報告(1)之手工焊接
• 下一篇：電工電子焊接實訓報告[1]