电力电子实验报告 西电

电力电子技术实验报告

学    院        机电工程学院        

专    业           自动化           

学生姓名                           

学    号                           

实验一 控制电路及交流调压实验

一、实验内容

1．单结晶体管DT33构成的控制电路调试，记录各级波形，形成控制脉冲

2．单相交流调压电路调试，实现灯光亮度调节

二、实验仪器、设备（软、硬件）及仪器使用说明）

1．单相或三相电源变压器一台

2．模拟或数字示波器一台

3．单结晶体管、可控硅及实验板一套

三、测量点波形图

   A点的波形图如下：

   B点的波形图如下：

C点波形图如下：

D点波形图如下：

负载波形图如下：

四、讨论与思考

1．晶闸管的控制电路由哪几部分组成？

答：晶闸管的控制电路包括了了脉冲形成电路、同步电路、移相电路、输出电路等

2．Re变得太大或太小时都可以使单结晶体管停振，为什么？

答：Re太大会使电容器上的电压上升到最大的时间长，振荡频率低，这样第一个脉冲相对于交流电过零往后推迟的时间就大大加长，电角度过大而使单结晶管停震。同理，Re太小会使电容器上的电压上升到最大的时间短，振荡频率高，这样第一个脉冲相对于交流电过零往后推迟的时间就大大缩短，电角度过小而使单结晶管停震

3．要使振荡频率升高，Re是变大还是变小？

答：变小

五、说明实验中遇到的问题、原因及解决问题的方法。

答：连接电路不注意形成短路现象导致烧坏元器件，还有就是测量波形图时只注意单波形的记录而没有进行双波形的比较，这些都在老师的指导下进行了修正。

实验二 单相半桥可控整流电路实验

一、实验内容

1．测量电阻负载下不同α角整流输出电压波形和晶闸管两端电压波形

2．测量电阻、小电感负载下不同α角整流输出电压波形和晶闸管两端电压波形

3．测量电机负载下不同α角整流输出电压波形和晶闸管两端电压波形

4．测量电机、大电感负载下不同α角整流输出电压波形和晶闸管两端电压波形

5．测量纯电感负载下不同α角整流输出电压波形和晶闸管两端电压波形

二、实验仪器、设备（软、硬件）及仪器使用说明

1．单相或三相电源变压器一台

2．模拟或数字示波器一台

3．普通晶闸管、功率二极管、直流电机及实验板一套

三、 各测量点的波形图。

A点波形图如下：

   B点波形图如下：

C点波形图如下：

D点波形图如下：

负载波形图如下：

四、讨论与思考

1．若把图4 中的D2和D4也换成晶闸管，则控制电路应如何保证在交流电的正半周

和负半周同时控制两个晶闸管导通？

答：对应的晶闸管加入相同的脉冲触发电路。

2．电路的特性有无变化？

答：有变化。

五、说明实验中遇到的问题、原因及解决问题的方法。

答：注意排除外在线路的干扰，从而得到正确的波形图，还有就是吸取实验一的经验认真检查电路是否存在短路情况。

实验三 三相桥式可控整流电路实验

一、实验内容

1．调试三相可控整流电路

2．调试和测量三相可控整流电路的控制回路实验板

3．测量三相桥式整流电路电阻负载下不同α角的输出电压的波形和有效值

4．测量三相桥式整流电路电阻负载下不同α角的晶闸管两端电压波形

5．测量三相桥式整流电路电机负载下不同α角的输出电压波形和有效值

6．测量三相桥式整流电路电机负载下不同α角的晶闸管两端电压波形

二、实验仪器、设备（软、硬件）及仪器使用说明

1．三相变压器一台、三相同步变压器一台、可控硅实验盒一台，三相电实验台

2．模拟或数字示波器一台

3．350W直流电机一台（包括220V激磁电源一台）

4．数字或模拟三用表一只

三、画出几种负载下测量的波形

电阻负载时输出波形：

（1）α=0°时

（2）α=30°时

（3）α=60°时

（4）α=90°时

固定灯负载的大小，测量不同α下输入电压和输出电压的有效值记录于下表：

电阻负载时晶闸管两端波形：

电机负载下输出电压波形：

（1）α=0°时

（2）α=30°时

（3）α=60°时

（4）α=90°时

固定电机负载的大小，测量不同α角下输入电压和输出电压的有效值并记录于下表：

电机负载下晶闸管两端电压波形：

宽脉冲调制

双窄脉冲调制

四、讨论与思考 

1．三相桥式可控整流输出六个波头，要想输出12个波头的直流电，应该怎样实现（要

做哪些工作）？

答：把示波器的双探头一个接1，一个接2，同时接1 的探头要有接到线路板上的地端。

2．三相桥式可控整流电路在一相控制脉冲未能加上时，电路还能不能正常工作，输出电

压将是怎样？

答：能正常工作，只是输出电压少了一部分。

3．若一只晶闸管不能导通，可能是哪儿出问题了？

答：该晶闸管的触发脉冲失效，没有触发脉冲。

五、说明实验中遇到的问题、原因及解决问题的方法。

答：测量六个波头时注意线路的连接，一开始就出现错误得不到应有的双脉冲波形，经过纠正后问题得到解决。

实验四 无源逆变（变频调速）实验

一、实验内容

1．当负载不变时，测量交流电机输入电源的频率与转速的关系，作频率、转速曲线。

2．观察输入电机电源（变频器输出电源）的三相波形之间的相位关系、电压幅度与频率的关系

3．间接观察SPWM的波形

二、实验仪器、设备（软、硬件）及仪器使用说明

1．变频器P1 一台

2．交直流电机组 一套

3．测量转接板 一块

4．模拟或数字示波器 一台

5．数字转速表 一只

三、画出测量的电压波形

   A点测量的波形：

A、B点测量的波形：

可以看出W、V相输出正弦波，W、V两相相差120度。

C点测量的波形：

用数字转速表记录电机负载的转速：

四、讨论与思考

1．三相逆变器的输出电压是否是三相正弦交流电？用测量的结果回答。

    答：不是三相正弦交流电，输出的是含有各次谐波的的复合交流电，正如C点输出所示，外包络是正弦交流电。

2．若想使输出电压的频率大于50HZ，设想要改变电路中的什么参数？

答：改变SPWM输出的频率，即改变斩波脉冲的频率来改变斩波后交流电的频率。

五、说明实验中遇到的问题、原因及解决问题的方法。

答：实验时观察C点波形时，示波器上显示的波形很奇怪，不是预期的波形。

   通过改变示波器时间周期，使之显示大范围的整体波形，总体轮廓就符合预期形状了。

   因为一开始示波器显示的是局部波形，显示出了斩波后小范围的波形，所以不是预期波形，适当改变显示的时间周期即可看到整体波形。