电力电子技术、调速系统调试与检修实训装置指导书
目录
1 绪论 (22)
2 电力电子技术实训 (33)
2.1 单相桥式全控整流电路实训 (33)
2.2 三相桥式全控整流电路实训 (77)
2.3 单相交流调压电路实训 (1717)
2.4 直流斩波电路性能研究 (2828)
2.5 单相并联逆变电路实训 (3535)
3 转速、电流双闭环直流调速系统实训 (4242)
4 转速、电流双闭环交流调速系统实训错误!未定义书签。错误!未定
义书签。
5 有源电能质量管理装置实验 . 错误!未定义书签。错误!未定义书签。
2 / 50
1 绪论
电力电子技术、调速系统调试与检修实训项目涉及到《半导体变流技术》、《电力电子技术》、《电力拖动自动控制系统》、《电机控制》等重要课程的知识，综合性很强，本指导书针对桥式整流、交流调压、直流斩波、逆变电路等电力电子实训装置、直流电机调速系统实训装置、交流电机调速系统实训装置和有源电能质量管理装置通过实训加深学生对理论知识的理解，培养和提高学生动手能力和分析、解决问题的能力。
2 电力电子技术实训
2.1 单相桥式全控整流电路实训
一、实训目的
1 理解单相桥式全控整流电路的工作原理。
2 熟悉单相桥式全控整流电路故障的分析与处理。
二、实训器件
序号型号备注
1 THEAZT-1A 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”模块
2 EAZT18 整流组件模块
3 EAZT13 锯齿波同步触发电路模块
4 EAZT22 故障版模块
5 EAZT25 通信版模块
6 双踪示波器自备
三、实训线路原理与分析
单相桥式全控整流电路的工作原理。
单相相控整流电路可分为单相半波、单相全波和单相桥式全控整流电路，根据它们所连接的负载性质又分为带电阻性负载、电阻-
电感性负载和反电动势负载。
1 带电阻负载的工作情况
在单相桥式全控整流电路中，晶闸管VT1和VT2组成一对桥臂，VT3和VT4组成另一对桥臂。在正半周（即a点电位高于b点电位），若4个晶闸管均不导通，负载电流Id为零，也为零，VT1、VT2串联承受电压，设VT1和VT2的漏电阻相等，则各承受的一半。若在触发角α处给VT1和VT2加触发脉冲，VT1、VT2即导通，电流从a端经VT1、R、VT2流回电源b端。当为零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1和VT2关断。在的负半周，仍在触发延迟角α处触发VT3和VT 4（VT3和VT4的α=0处为ωt=π），VT3和VT4导通，电流从电源的b端流出，经VT3、R、VT4流回电源a端。到过零时，电流又降为零，VT3和VT4关断。此后又是VT1和
22。
2 带阻感负载的工作情况
在正半周期，触发角α处给晶闸管VT1和VT2加触发脉冲使其开通，Ud=负载中有电感存在使负载电流不能突变，电感对负载电流起平波作用，假设负载电感很大，负载电流Id连续且波形近似为一水平线。过零变负时，由于电感的
作用晶闸管VT1和VT2中仍流过电流Id并不关断。至ωt＝π＋α时刻，给VT3和V
T4加触发脉冲，因VT3和VT4本已承受正电压，故两管导通。VT3和VT4导通后
，通过VT4和VT4分别向VT1和VT2施加反压使VT1和VT2关断，流过VT1和VT
2的电流迅速转移到VT3和VT4上，此过程称为换相，亦称换流。至下一周期重
复上述过程，如此循环下去。带阻感负载的单相桥式全控整流电路其平均值为：
222
1
sin()cos0.9cos
d
U td t U
πα
α
ωωαα
π
+
===
?
当α=0时，Ud0=0.9，α=90°时，Ud=0。α角的移相范围为0°~90°。
单相桥式全控整流电路带阻感负载时，晶闸管承受的最大正反向电压均为2。
晶闸管导通角θ与α无关，均为180°，平均值和有效值分别为：
1
2
dVT d
I I
=
和
0.707
dVT d d
I I I
==
变压器二次电流的波形为正负各180°的矩形波，其相位由α角决定，有效值=Id。
图2-
1为单相桥式整流带电阻电感性负载，其输出负载R用450Ω可调电阻器（将两个900Ω接成并联形式），电抗Ld用200mH，直流电压、电流表由控制屏提供。触发电路采用EAZT13板上的“锯齿波同步移相触发电路Ⅰ、Ⅱ”。
图2-1 单相桥式整流电路
四、实训内容
1 单相桥式全控整流电路带电阻负载。
2 单相桥式全控整流电路带电阻电感性负载。
3 单相桥式全控整流电路排故训练。
五、实训方法
1 安装及接线
（1）实训人员认真分析所提供的原理图，根据在实训器件表中选取适当的元器件并安装在网孔板上，安装位置可根据接线方便、工艺美观方面考虑任意位置安装；
（2）实训步骤中接线需根据模块上标识对应接线；
（3）安装完成后经指导老师检查无误，按照下列步骤进行实训；
2 单相桥式全控整流故障的设置与分析
图2-2 单相桥式全控整流故障电路
（1）故障点K1：模拟“锯齿波同步触发电路”同步信号断路；现象：测试点D20的阳极无正弦波。
（2）故障点K2：模拟“锯齿波同步触发电路Ⅰ”+15V直流电源故障；现象：调节RP2，脉冲无法移相。
（3）故障点K3:模拟“锯齿波同步触发电路Ⅰ”RP2电位器故障；现象：测试点Q12的基极无锯齿波
（4）故障点K4：模拟“锯齿波同步触发电路Ⅰ”积分电容断路；现象：测试点Q12的基极无锯齿波。
（5）故障点K5：模拟“锯齿波同步触发电路Ⅰ”RP1电位器故障；现象：调节RP2，脉冲无法移相。
（6）故障点K6：模拟“锯齿波同步触发电路Ⅰ”-15V直流电源故障；现象：调节RP1，脉冲无法移相。
（7）故障点K7：模拟“锯齿波同步触发电路Ⅰ”RP3电位器故障；现象：测试点“4”无锯齿波。
3 触发电路的调试
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U6的波形，调节偏移电压Ub（即调RP3电位器），使α=180°（即Uct=0时，α=180°），继续调节RP，观察角的变化。
在Uct=0时，使α=180°，调节电位器RP2，增加Uct，观察脉冲的移动情况，增大Uct调节α，并标出其幅值与宽度。
移相范围的大小与控制电压Uct，偏移电压Ub（即锯齿波触发电路中RP）有关。调节输出电压Ug（即调节控制电压Uct）或调节偏移电压Ub（即调锯齿波触发电路中RP）都可以改变。可以先将其中一个固定，再调节另外一个变量，达到想要的移相角度。
4 单相桥式全控整流电路实训
按图接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持U b偏移电压不变（即RP3固定），逐渐增加U ct（调节RP2）,在α=0°、30°、60°、90°、120°时，用示波器观察、记录整流电压U d和晶闸管两端电压U vt的波形，并记录电源电压U2和负载电压U d的数值（下表为参考）。
α30°60°90°120°
U2216.4 216.6 218.6 222.5
U d（记录值）182.2 146.3 103 45
2.2 三相桥式全控整流电路实训
一、实训目的
1 理解三相桥式全控整流电路的工作原理。
2 了解TCA787集成触发器的调整方法和各点的波形。
3 熟悉三相桥式全控整流电路故障的分析与处理。
二、实训器件
序号型号备注
1 THEAZT-1A电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出模块”
2 EAZT01 晶闸管模块
3 EAZT02 触发板模块
4 EAZT03 功放板模块
5 EAZT22 故障板模块
6 EAZT25 通信板模块
7 双踪示波器自备
三、实训线路原理与分析
实训线路如图2-
3所示。主电路由三相全控整流电路，触发电路为TC787集成触发电路，可输出经调制后双窄脉冲。
图2-3 三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路是应用最广泛的整流电路，完整的三相桥式整流电路由整流变压器、6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成。6个晶闸管依次相隔60度触发，将电源交流电整流为直流电。三相桥式整流电路必须采用双脉冲触发或宽脉冲触发方式，以保证在每一瞬时都有两个晶闸管同时导通（上桥臂和下桥臂各一个）。整流变压器采用三角形/星形联结是为了减少
3的整倍次谐波电流对电源的影响。元件的有序控制，即共阴极组中与a、b、c 三相电源相接的三个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5，共阳极组中与a、b、c三相电源相接的三个晶闸管分别为VT2、VT4、VT6。它们构成电源系统对负载供电的6条整流回路，各整流回路的交流电源电压为两元件所在的相间的线电压。
在三相桥式全控整流电路中，对共阴极组和共阳极组是同时进行控制的，控制角都是α。由于三相桥式整流电路是两组三相半波电路的串联，因此整流电压为三相半波时的两倍。很显然在输出电压相同的情况下，三相桥式晶闸管要求的最大反向电压，可比三相半波线路中的晶闸管低一半。
为了分析方便，使三相全控桥的六个晶闸管触发的顺序是1-2-3-4-5-
6，晶闸管是这样编号的：晶闸管VT1和VT4接a相，晶闸管VT3和VT6接b相，晶管VT5和VT2接c相。
晶闸管VT1、VT3、VT5组成共阴极组，而晶闸管VT2、VT4、VT6组成共阳极组。为了搞清楚α变化时各晶闸管的导通规律，分析输出波形的变化规则，下面研究几个特殊控制角，先分析α=0的情况，也就是在自然换相点触发换相时的情况。
为了分析方便起见，把一个周期等分6段。
在第（1）段期间，a相电压最高，而共阴极组的晶闸管VT1被触发导通，b 相电位最低，所以供阳极组的晶闸管VT6被触发导通。这时电流由a相经VT1流向负载，再经VT6流入b相。变压器a、b两相工作，共阴极组的a相电流为正，共阳极组的b相电流为负。加在负载上的整流电压为
=-=
Ud Ua Ub Uab
经过60°后进入第（2）段时期。这时a相电位仍然最高，晶闸管VTl继续导通，但是c相电位却变成最低，当经过自然换相点时触发c相晶闸管VT2，电流即从b相换到c相，VT6承受反向电压而关断。这时电流由a相流出经VTl、负载、VT2流回电源c相。变压器a、c两相工作。这时a相电流为正，c相电流为负。在负载上的电压为
=-=
Ud Ua Uc Uac
再经过60°进入第（3）段时期。这时b相电位最高，共阴极组在经过自然换相点时，触发导通晶闸管VT3，电流即从a相换到b相，c相晶闸管VT2因电位仍然最低而继续导通。此时变压器b、c两相工作，在负载上的电压为
=-=
Ud Ub Uc Ubc
依此类推。由上述三相桥式全控整流电路的工作过程可以看出：
①三相桥式全控整流电路在任何时刻都必须有两个晶闸管导通，而且这两个晶闸管一个是共阴极组，另一个是共阳极组的，只有它们能同时导通，才能
形成导电回路。
②三相桥式全控整流电路就是两组三相半波整流电路的串联，所以与三相半波整流电路一样，对于共阴极组触发脉冲的要求是保证晶闸管VTl、VT3和VT5依次导通，因此它们的触发脉冲之间的相位差应为120°，对于共阳极组触发脉冲的要求是保证晶闸管VT2、VT4和VT6依次导通，因此它们的触发脉冲之间的相位差也是120°。
③由于共阴极的晶闸管是在正半周触发，共阳极组是在负半周触发，因此接在同一相的两个晶闸管的触发脉冲的相位应该相差180°。
④三相桥式全控整流电路每隔60°有一个晶闸管要换流，由上一号晶闸管换流到下一号晶闸管触发，触发脉冲的顺序是：1→2→3→4→5→6→1，依次下去，相邻两脉冲的相位差是60°。
⑤由于电流断续后，能够使晶闸管再次导通，必须对两组中应导通的一对晶闸管同时有触发脉冲。为了达到这个目的，可以采取两种办法；一种是使每个脉冲的宽度大于60°（必须小于120°），一般取80°～100°，称为宽脉冲触发。另一种是在触发某一号晶闸管时，同时给前一号晶闸管补发一个脉冲，使共阴极组和共阳极组的两个应导通的晶闸管上都有触发脉冲，相当于两个窄脉冲等效地代替大于60°的宽脉冲。这种方法称双脉冲触发。
⑥整流输出电压，也就是负载上的电压应该是两相电压相减后的波形，实
际上都属于线电压，波头Uab、Uac、Ubc、Uba、Uca、Ucb均为线电压的一部分，是上述线电压的包络线。相电压的交点与线电压的交点在同一角度位置上
，故线电压的交点同样是自然换相点，同时亦可看出，三相桥式全控的整流电
压在一个周期内脉动六次，脉动频率为6×50=300赫，比三相半波时大一倍。
⑦晶闸管所承受的电压。三相桥式整流电路在任何瞬间仅有二臂的元件导通，其余四臂的元件均承受变化着的反向电压。例如在第（1）段时期，VT1和VT6导通，此时VT3和VT4，承受反向线电压Uba=Ub-
Ua。VT2承受反向线电压Ubc=Ub-Uc。VT5承受反向线电压Uca=Uc-
Ua。晶闸管所受的反向最大电压即为线电压的峰值。当α从零增大的过程中，
同样可分析出晶闸管承受的最大正向电压也是线电压的峰值。
具体线路如上图所示，其中给定、电压表、电流表、电抗器、电阻在控制
屏上，三相触发电路由787触发板产生经功放隔离放大获得，晶闸管由EAZT01
获得。
四、实训内容
1 三相桥式全控整流供电给电阻负载。
2 三相桥式全控整流供电给电阻电感性负载。
3 三湘桥式全控整流供电给反电势负载。
4 三相桥式全控整流电路的排故训练。
五、实训方法
1 安装及接线
（1）实训人员认真分析所提供的原理图，根据在实训器件表中选取适当的元器件并安装在网孔板上，安装位置可根据接线方便、工艺美观方面考虑任意位置安装；
（2）实训步骤中接线需根据模块上标识对应接线；
（3）安装完成后经指导老师检查无误，按照下列步骤进行实训。
2 系统的故障设置与分析
（1）故障点K1：模拟A相同步信号故障；现象：A相同步信号丢失，TP1处无正弦波。
（2）故障点K2:模拟B相同步信号故障；现象：B相同步信号丢失，Tp2处无正弦波。
（3）故障点K3：模拟C相同步信号故障；现象：C同步信号丢失，Tp3处无正弦波。
（4）故障点K4：模拟A相锯齿波斜率调节电位器故障；现象：调节电位器RP3，Tp处锯齿波无变化。
（5）故障点K5:模拟B相锯齿波斜率调节电位器故障；现象：调节电位器R P4，Tp5处锯齿波无变化。
（6）故障点K6：模拟C相锯齿波斜率调节电位器故障；现象：调节电位器RP5，Tp6处锯齿波无变化。
（7）故障点K7；模拟输出脉冲宽度故障；现象：输出脉冲无脉宽
3 “触发电路”调试
（1）打开控制屏的漏电保护器，扳动“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）将所用到的模块正确的安装在网孔上面，用导线将控制屏上的一组“+ 24V、+15V、-
15V、GND”直流电源输出、故障电源，通信电源、同步信号接到各板的对应的插件位置。启动电源控制屏，打开低压电源开关。
（3）用示波器观察a、b、c三项同步正弦波信号，并调节三项同步正弦波信号幅值调节电位器（在各观测孔下方），使三项同步信号幅值尽可能一致；观察A、B、C三项的锯齿波，并调节A、B、C三项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、高度尽可能一致。
（4）将控制屏上的“给定”输出Ug 与触发板的一项控制电压Ug 相接，将给定开关S1拨到停止位置（即Uct=0），调节触发板上的偏移电压电位器Rp2，用双踪示波器观察A 相同步电压信号和测试点VT1的输出波形，使α=180°。
（5）将S2拨到正给定、S1拨到运行，适当增加给定Ug 的正电压输出，观测触发板上“VT1-VT6”的波形。
（6）用8芯的扁平排线，将触发板的P1或P2口和功放板的P2口相连，将功放板上的端接地，用20芯的扁平电缆，将功放板P1口和晶闸管主电路的P1口项链，观察“VT1-VT6”晶闸管门级和阴极之间的触发脉冲是否正常。
4 三相全控桥式整流电路
按图接线，将“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，同时，根据需要不断调整负载电阻R ，使得负载电流I d 保持在0.6A 左右（注意I d 不得超过0.65A ）。用示波器观察并记录α=30°、60°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U d 数值。下表为参考。
α
30° 60° 90° U 2
126 126 126 U d （记录值）
256 149 42 U d /U 2
2.03 1.17 0.31 U d （计算值）
255.34 147.42 39.50 计算公式：
22.34d U U cos α=（0~60°） 22.341/3d U U cos απ=++????（）（60°~120°）
六、实训报告
1 画出电路的移相特性Ud=f （α）。下图为参考特性曲线。
2
画出α=30°、60°、90°、120°时的整流电压U d 和晶闸管电压U vr 的波形。下图为参考波形。
α=30°Ud波形
α=60°Ud波形
α=90°Ud波形
α=120°Ud波形
α=30°U VT的波形
α=60°U VT的波形
α=90°U VT的波形
3 画出三相桥式全控整流电路供电给电阻电感性负载情况下，当α=0°、30°、60°、90°时的波形。
整流电路的负载为阻感负载时：
（1）假设将电路中的晶闸管换作二极管，这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0°时的情况。此时，对于共阴极组的3个晶闸管，阳极所接交流电压值最高的一个导通。而对于共阳极组的3个晶闸管，则是阴极所接交流电压值最低（或者说负得最多）的一个导通。这样，任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态，施加于负载上的电压为某一线电压。此时电路工作波形如图所示。
α=0°时，各晶闸管均在自然换相点处换相。由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出，各自然换相点既是相电压的交点，同时也是线电压的交点。在分析ud的波形时，既可从相电压波形分析，也可以从线电压波形分析。从相电压波形看，以变压器二次侧的中点n为参考点，共阴极组晶闸管导通时，整流输出电压ud1为相电压在正半周的包络线;共阳极组导通时，整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线，总的整流输出电压ud=ud1-
ud2是两条包络线间的差值，将其对应到线电压波形上，即为线电压在正半周的包络线。
直接从线电压波形看，由于共阴极组中处于通态的晶闸管对应的最大（正得最多）的相电压，而共阳极组中处于通态的晶闸管对应的是最小（负得最多）的相电压，输出整流电压ud为这两个相电压相减，是线电压中最大的一个，因此输出整流电压ud波形为线电压在正半周的包络线。
由于负载端接得有电感且电感的阻值趋于无穷大，电感对电流变化有抗拒作用。流过电感器件的电流变化时，在其两端产生感应电动势Li，它的极性阻止电流变化。当电流增加时，它的极性阻止电流增加，当电流减小时，它的极性反过来阻止电流减小。电感的这种作用使得电流波形变得平直，电感无穷大时趋于一条平直的直线。
为了说明各晶闸管的工作的情况，将波形中的一个周期等分为6段，每段为60°，如图2所示，每一段中导通的晶闸管及输出整流电压的情况如表所示。由该表可见，6个晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。
（2）α=30°时的波形。从ωt1角开始把一个周期等分为6段，每段为60°与α= 0°时的情况相比，一周期中ud波形仍由6段线电压构成，每一段导通晶闸管的编号等仍符合表1的规律。区别在于，晶闸管起始导通时刻推迟了30°,组成ud的每一段线电压因此推迟30°，ud平均值降低。晶闸管电压波形也相应发生变化如图所示。图中同时给出了变压器二次侧a相电流ia的波形，该波形的特点是在VT1处于通态的120°期间，ia为正，由于大电感的作用，ia波形的形状近似为一条直线，在VT4处于通态的120°期间，ia波形的形状也近似为一条直线，但为负值。
把一个周期等分为6份，在1时刻共阴极组VT1晶闸管接受到触发信号导通，此时阴极输出电压Ud1为幅值最大的a 相相电压；到2时刻下一个触发脉冲到来，此时a 相输出电压降低，b 相输出电压升高，于是阴极输出电压变为b 相相电压；到3时刻第三个脉冲到来，晶闸管VT1关断而晶闸管VT2导通，输出电压为此时最高的c 相相电压；重复以上步骤，即共阴极组输出电压Ud1为在正半周的包络线。
共阳极组中输出波形原理与共阴极组一样，只是每个触发脉冲比阴极组中脉冲相差180度。6个时段的导通次序如表1所示一样，只是Wt1从零时刻往后推迟30度而已。这样就得出最后输出整流电压为共阴极组输出电压与共阳极组输出电压的差即：12d d Ud U U =-。
由于电路中大电感的作用，输出的电流为近似平滑的一条直线。图中同时给出了变压器二次侧a 相电流ia 的波形，该波形的特点是，在VT1处于通态的120°期间，ia 为正，由于大电感的作用，ia 波形的形状近似为一条直线，在VT4处于通态的120°期间，ia 波形的形状也近似为一条直线，但为负值。
（3）当α>60°时，如α=90°时电阻负载情况下的工作波形如图所示，ud 平均值继续降低，由于电感的存在延迟了VT 的关断时刻，使得ud 的值出现负值，当电感足够大时，ud 中正负面积基本相等，ud 平均值近似为零。这说明带阻感的反电动势的三相桥式全控整流电路的α角的移相范围为90度。
三相桥式全控整流电路中，整流输出电压的波形在一个周期内脉动6次，且每次脉动的波形相同，因此在计算其平均值时，只需对一个脉波（即1/6周期）进行计算即可。此外，因为所以电压输出波形是连续的，以线电压的过零点为时间坐标的零点，当α≤60°时可得整流输出电压连续时的平均值为
2
32231sin () 2.34cos 3Ud td t U παπα
ωωαπ++==?
当α>60°时可得整流输出电压连续时的平均值为：
2233sin () 2.34[1cos()]3d U td t U ππαπωωαπ+==++?
4 简单分析实训过程中所出现的故障现象。
七、注意事项
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 整流电路与三相电源连接时，一定要注意相序，必须一一对应。
2.3 单相交流调压电路实训
一、实验目的
1 了解KC05集成晶闸管移相触发器的工作原理和应用。
2 理解单相交流调压电路的工作原理。
3 理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移项范围的要求。
4 熟悉单相交流调压电路故障的分析与处理。
二、实验器件
序号型号备注
1 THEAZT-1A电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块
2 EAZT11 单相交流调压触发电路模块
3 EAZT18 整流组件模块
4 EAZT22 故障板模块
5 EAZT25 通信板模块
6 双踪示波器自备
三、实训线路原理及分析
KC05集成晶闸管移相触发器适用于触发双向晶闸管或两个反向并联晶闸管组成的交流调压电路，具有锯齿波线性好、移相范围宽、控制方式简单、易于
集中控制、有效交保护、输出电流大等优点，是交流调压的理想触发电路。
单相交流调压触发电路原理图如图2-
4所示。同步电压由KC05的15、16脚输入，在TP2点可以观测到锯齿波，锯齿波斜率决定于RP1、R1、C1的数值，锯齿波的斜率由5脚的外接电位器RP1调节。锯齿波与6脚引入的移项控制电压进行比较放大，由R3、C2微分。脉冲宽度由R 3、C2的值决定，再经功率放大由9脚输出，能够得到200mA的输出负载能力。当来自比较放大器的单稳微分触发脉冲没有触发可控硅时，从2脚得到的检测信号通过12脚的连接，使9脚又输出脉冲给可控硅，这样对电感性负载是非常有利的，此外也能起到锯齿波与移相控制电压失交保护的作用。RP2电位器调节移项角度，触发脉冲从第9脚，经脉冲变压器输出。电位器RP1、RP2均已安装在挂箱的面板上，同步变压器副边已在挂箱内部接好，所有的测试信号都在面板上引出。
图2-4 单项交流调压触发电路原理图
单项晶闸管交流调压电路的主电路由两个反向并联的晶闸管组成，如图2-5所示。图中电阻R用450Ω（将两个900Ω接成并联接法），电抗器由控制屏提供，电抗器用200mH，交流电压、电流表由控制屏得到。
图2-5 单项交流调压主电路原理图
四、实训内容
1 KC05集成移相触发电路的调试。
2 单相交流调压电路带电阻性负载。
3 单相交流调压电路带电阻电感性负载。
4 单相交流调压电路的排故训练。
五、实训方法
1 安装及接线
（1）认真分析所提供的原理图，选取适当的元器件安装在网孔板上，安装位置可根据接线方便、工艺美观方面考虑任意位置安装；
（2）实验步骤中接线需根据模块上的标识对应接线；
（3）安装完成检查无误后，按照下列步骤进行实验。
2 KC05集成晶闸管移相触发电路故障的设置与分析
（1）故障点K1：模拟“单相交流调压触发电路”同步信号幅值调节电位器故障；现象：调节RP1，测试点“2”处锯齿波无变化。
（2）故障点K2：模拟“单相交流调压触发电路”给定调节电位器故障；现象：调节RP2，测试点“5”处，波形无变化。
（3）故障点K3：模拟“单相交流调压触发电路”“G1”输出断路；现象：“G1、K1”两测试点之间没有脉冲输出。
3 KC05集成晶闸管移相触发电路调试
将通信板，故障板安装在网孔板上，再把单结晶体管触发电路板插在故障板的上面，用23芯导线将控制屏上的交流低压电源“30V ”，直流低压电源“+12V ”输出端分别接入到“锯齿波同步触发电路”、“故障板”、“继电器板”模块对应位置，控制屏上的485通信接入到通信板的对应位置，再用8P 排线将故障板的“P1”口和通信板的“P1”口连接起来。按下控制屏“启动”按钮，打开低压交流低压电源开关，这时挂箱中所有的触发电路都开始工作，用示波器观察“TP1”~“TP5”端及脉冲输出的波形。调节电位器RP1，观察锯齿波斜率是否变化，调节RP2，观察输出脉冲的移相范围如何变化，移相能否达到170°，记录上述过程中观察到的各点电压波形。
4 单相交流调压带电阻性负载
将EAZT18面板上的两个晶闸管反向并联而构成交流调压器，将触发器的输出脉冲端“G1”、“K1”、“G2”和“K2”分别接至主电路相应晶闸管的门级和阴极。
接上电阻性负载，用示波器观察负载电压、晶闸管两端电压
VT U 的波形。调节“单项调压触发电路”上的电位器RP2，观察在不同α角时各点波形的变化，并记录α=30°、60°、90°、120°时的波形。
5 单项交流调压接电阻电感性负载
（1）在进行电阻电感性负载实验时，需要调节负载阻抗角的大小，因此应该知道电抗器的内阻和电感量。常采用直流伏安法来测量内阻，如图2-6所示。电抗器的内阻为：
I U R L
L
《电子技术基础》实验指导书 电子技术课组编 信息与通信工程学院
实验一常用电子仪器的使用 一、实验类型-操作型 二、实验目的 1、学习电子电路实验中常用的电子仪器——示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表、频率计等的主要技术指标、性能及正确使用方法。 2、初步掌握用双踪示波器观察正弦信号波形和读取波形参数的方法。 三、实验原理 在模拟电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、函数信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对模拟电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1－1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。
图1－1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图 1、示波器 示波器是一种用途很广的电子测量仪器，它既能直接显示电信号的波形，又能对电信号进行各种参数的测量。现着重指出下列几点： 1）、寻找扫描光迹 将示波器Y轴显示方式置“Y1”或“Y2”，输入耦合方式置“GND”，开机预热后，若在显示屏上不出现光点和扫描基线，可按下列操作去找到扫描线：①适当调节亮度旋钮。②触发方式开关置“自动”。③适当调节垂直（）、水平（）“位移”旋钮，使扫描光迹位于屏幕中央。（若示波器设有“寻迹”按键，可按下“寻迹”按键，判断光迹偏移基线的方向。） 2）、双踪示波器一般有五种显示方式，即“Y1”、“Y2”、“Y1＋Y2”三种单踪显示方式和“交替”“断续”二种双踪显示方式。“交替”显示一般适宜于输入信号频率较高时使用。“断续”显示一般适宜于输入信号频率较低时使用。 3）、为了显示稳定的被测信号波形，“触发源选择”开关一般选为“内”触发，使扫描触发信号取自示波器内部的Y通道。 4）、触发方式开关通常先置于“自动”调出波形后，若被显示的波形不稳定，可置触发方式开关于“常态”，通过调节“触发电平”旋钮找到合适的触发电压，使被测试的波形稳定地显示在示波器屏幕上。 有时，由于选择了较慢的扫描速率，显示屏上将会出现闪烁的光迹，但被
.1、低于____36v____是安全电压，潮湿的场所，安全电压规定通常是___12v_____、_____4.5A___ 2、在实验室要注意人身安全和设备安全，若仪器出现故障应立即__切断电源______ ，并___像指导老师汇报_____。 3、低压配电线的额定电压是_220v______，机床局部照明的电压是 _36v_______ 4、电工测量仪表按照被测量的种类来分7类，列举5种___电压表，电流表，功率表，频率表，电度表____________。 5、检查电机、电器及线路的绝缘情况和测量高值电阻，常用__摇表_____俗称___兆欧表_____。 6、在强电电路实验操作种严禁带电_接线__ ___、___改接实验线路__、__触碰电源_____，严禁触摸裸露金属部分。 7、电路的故障检查中，排除元器件故障，可能存在的故障是_____短路____、_断路_______。 8、电路故障检查中，测得某段电路有电流，电路间没有电压，可以判断电路故障是_____短路____；某回路中没有电流，电路上某两点间有电压，可以判断电路故障是__断路______， 10、描述V-252示波器的标准信号：_高度适中，扫描清晰，且居中的扫描线。 11、三相电路实验中电源为什么调到三相220V? 答：在高校的电路教学实验中，三相电源线电压设定为220V,相应的相电压为127V，主要是考虑到学生的人身安全。 12、为什么输入时示波器的标准信号时可以不用探头的接地端？ 答：因为示波器的标准信号的“地”与示波器探头的“地”是同一个“地”，俗称“共地”所以探头的接地端可以不接地。 13、能否用直流电压表直接测量晶体管的U BE？为什么实验中采用间接测量方法？ 答：不能。晶体管工作时，通常基极电流很小，当用内阻不是非常高的指针式电压表（或万用表的直流电压档）直接测量时，它会分流比较明显的电流，因而改 变了电路原来的工作状态，造成测量误差。 14、分析电压放大倍数与哪些因素有关？ 答：根据电压放大倍数计算公式Au=-βRc//RL/(rs+rbe)及rbe≈UT/Ib可以看出，抛开信号源内阻rs和负载电阻RL这两个客观原因，放大器电压放大作用与以下客观因素有关： 1．晶体管电流放大倍数β； 2．安伏变换器(集电极外接电阻)Rc； 3．基极偏置电流(可说是工作点)Ib。 15、根据实验结果，说明放大器静态工作点对放大器波形失真的影响。 答：静态工作点要选择合适。 若不合适的话，放大器的输出波形会失真。 放大器的功能就是在不失真的情况下放大信号，失真了的放大信号是没有意义的。 具体来讲：
电力拖动实验室安全操作规程 1、由于实验室设备大多为用电设备，因而由于操作不慎可能导致人身安全与设备安全受到损害。为了保证实验工作的顺利展开，为公司工程部创造一个良好的、安全的实验环境，在本实验室操作者都必须遵守以下的安全操作规程： 2、不准穿拖鞋进入实验室，注意保持实验室的清洁卫生。 3、实验室内不准使用明火。 4、要以严肃认真的态度对待实验，严守操作规程，注意安全。对未了解其使用方法的设备，不进行操作。 5、实验前明确实验目的及实验内容。 6、在实验时不得大声喧哗，不乱丢纸屑，不随地吐痰，不嬉耍。 7、严格的按照仪器操作规程，正确操作仪器。 8、仪器不准频繁开、关电源开关，一次关机后应等3分钟才能再开机。
9、实验时，应注意仪器、设备整齐地摆放到恰当的位置上，以利于实验进行；各实验小组人员应作分工，轮流负责担任接线、记录、操作仪器等工作。 10、禁止带电安装实验线路，实验电路接线完成后，需要通电时，必须经检查无误后，方能接通电源进行实验，实验过程中；如需改接线路，连接线路时一定要切断电源。实验通电调试时，若发现仪器设备出现故障或异常情况（如：有异味、冒烟等）时，应立即关闭电源开关，拨掉电源插头。 11、每次合闸通电前，必须告知全组人员。测量数据和操作仪器设备时要认真细致，不要接触带电的裸露部分。注意人身和设备的安全，在实验过程中，如发现异常声响，气味或其他危险迹象时，应立即切断电源，切勿惊慌失措。 12、读、测数据和调整仪器要认真细致，注意人身安全，爱护仪器，仪器上的开头和旋钮要小心扳动，切勿用力过猛。 13、测量电流和电压时，要注意表笔的极性不能接反，否则将损坏表头。
《电力电子技术实验》指导书 合肥师范学院电子信息工程学院
实验一电力电子器件 仿真过程： 进入MATLAB环境，点击工具栏中的Simulink选项。进入所需的仿真环境，如图所示。点击File/New/Model新建一个仿真平台。点击左边的器件分类，找到Simulink和SimPowerSystems，分别在他们的下拉选项中找到所需的器件，用鼠标左键点击所需的元件不放，然后直接拉到Model平台中。 图 实验一的具体过程： 第一步：打开仿真环境新建一个仿真平台，根据表中的路径找到我们所需的器件跟连接器。
提取出来的器件模型如图所示： 图 第二步，元件的复制跟粘贴。有时候相同的模块在仿真中需要多次用到，这时按照常规的方法可以进行复制跟粘贴，可以用一个虚线框复制整个仿真模型。还有一个常用方便的方法是在选中模块的同时按下Ctrl键拖拉鼠标，选中的模块上会出现一个小“+”好，继续按住鼠标和Ctrl键不动，移动鼠标就可以将模块拖拉到模型的其他地方复制出一个相同的模块，同时该模块名后会自动加“1”，因为在同一仿真模型中，不允许出现两个名字相同的模块。 第三步，把元件的位置调整好，准备进行连接线，具体做法是移动鼠标到一个器件的连接点上，会出现一个“十字”形的光标，按住鼠标左键不放，一直到你所要连接另一个器件的连接点上，放开左键，这样线就连好了，如果想要连接分支线，可以要在需要分支的地方按住Ctrl键，然后按住鼠标左键就可以拉出一根分支线了。 在连接示波器时会发现示波器只有一个接线端子，这时可以参照下面示波器的参数调整的方法进行增加端子。在调整元件位置的时候，有时你会遇到有些元件需要改变方向才更方便于连接线，这时可以选中要改变方向的模块，使用Format菜单下的Flip block 和Rotate
实验一常用电子仪器的使用方法 一、实验目的 了解示波器、音频信号发生器、交流数字毫伏表、直流稳压电源、数字万用电表的使用方法。二实验学时 2 学时 三、实验仪器及实验设备 1、GOS-620 系列示波器 2、YDS996A函数信号发生器 3、数字交流毫伏表 4、直流稳压电源 5、数字万用电表 四、实验仪器简介 1、示波器 阴极射线示波器（简称示波器）是利用阴极射线示波管将电信号转换成肉眼能直接观察的随时间变化的图像的电子仪器。示波器通常由垂直系统、水平系统和示波管电路等部分组成。垂直系统将被测信号放大后送到示波管的垂直偏转板，使光点在垂直方向上随被测信号的幅度变化而移动；水平系统用作产生时基信号的锯齿波，经水平放大器放大后送至示波管水平偏转板，使光点沿水平方向匀速移动。这样就能在示波管上显示被测信号的波形。 2、YDS996A函数信号发生器通常也叫信号发生器。它通常是指频率从0.6Hz至1MHz的正弦波、方波、三角波、脉冲波、锯齿波，具有直流电平调节、占空比调节，其频率可以数字直接显示。适用于音频、机械、化工、电工、电子、医学、土木建筑等各个领域的科研单位、工厂、学校、实验室等。 3、交流数字毫伏表 该表适用于测量正弦波电压的有效值。它的电路结构一般包括放大器、衰减器（分压器）、检波器、指示器（表头）及电源等几个部分。该表的优点是输入阻抗高、量程广、频率范围宽、过载能力强等。该表可用来对无线电接收机、放大器和其它电子设备的电路进行测量。 4、直流稳压电源： 它是一种通用电源设备。它为各种电子设备提供所需要的稳定的直流电压或电流当电网电压、负载、环境等在一定范围内变化时，稳压电源输出的电压或电流维持相对稳定。这样可以使电子设备或电路的性能稳定不变。直流电源通常由变压、整流、滤波、调整控制四部分组成。有些电源还具有过压、过流等保护电路，以防止工作失常时损坏器件。 6、计频器 GFC-8010H是一台高输入灵敏度20mVrms，测量范围0.1Hz至120MHz的综合计频器，具备简洁、高性能、高分辨率和高稳定性的特点。 5、仪器与实验电路的相互关系及主要用途：
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。 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DJK03-1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“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
数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405
数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。
目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用
实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。
实验三单相半波可控整流电路实验 一、实验目的 (1)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。 (2)掌握单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感性负载时的工作。 (3)了解续流二极管的作用。 二、实验所需挂件及附件 三、实验线路及原理
单结晶体管触发电路的工作原理及线路图已在1-3节中作过介绍。将DJK03挂件上的单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”接到DJK02挂件面板上的反桥中的任意一个晶闸管的门极和阴极，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发），图中的R负载用DK04滑线变阻器接成并联形式。二极管VD1和开关S1均在DJK06挂件上，电感L d在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH三档可供选择，本实验中选用700mH。直流电压表及直流电流表从DJK02挂件上得到。 图3-3单相半波可控整流电路 四、实验容 (1)单结晶体管触发电路的调试。 (2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察并记录。 (3)单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2= f(α)特性的测定。 (4)单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察。 五、预习要求 (1)阅读电力电子技术教材中有关单结晶体管的容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。
(2)复习单相半波可控整流电路的有关容，掌握单相半波可控整流电路接电阻性负载和电阻电感性负载时的工作波形。 (3)掌握单相半波可控整流电路接不同负载时U d、I d的计算方法。 六、思考题 (1)单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中电容C1的数值有什么关系? (2)单相半波可控整流电路接电感性负载时会出现什么现象?如何解决? 七、实验方法 (1)单结晶体管触发电路的调试 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的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03电源开关，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路中整流输出的梯形波电压、锯齿波电压及单结晶体管触发电路输出电压等波形。调节移相电位器RP1，观察锯齿波的周期变化及输出脉冲波形的移相围能否在30°～170°围移动? (2)单相半波可控整流电路接电阻性负载 触发电路调试正常后，按图3-3电路图接线。将滑线变阻器调在最大阻值位置，按下“启动”按钮，用示波器观察负载电压U d、晶闸管VT两端电压U VT的波形，调节电位器RP1，观察α=30°、60°、90°、120°、150°时U d、U VT的波形，并测量直流输出电压U和电源电压U2，记录于下表中。
电机与电力拖动基础实验指导书 北京工商大学信息工程学院 2008年8月
目录 电机与电力拖动基础实验的基本要求和安全操作守则 (2) DD01电源控制屏交流及直流电源操作说明 (4) 电机与电力拖动基础实验 实验一、直流电动机认识实验 (6) 实验二、直流发电机实验 (10) 实验三、直流他励直流电动机机械特性测定 (15) 实验四、单相变压器实验 (21) 实验五、三相变压器联结组测定 (28) 实验六、三相异步电动机起动、反转与调速 (33) 实验七、三相异步电动机机械特性测定 (38) 实验八、单相电机和步进电机实验 (44) 附录 1、D55-1智能转矩、转速、输出功率表使用说明 (50) 2、D34-3单三相智能功率、功率因数表使用说明 (52) 3、D54步进电机智能控制箱使用说明 (54) 4、BSZ-1型步进电机实验装置使用说明 (57) 5、实验用变压器、电机铭牌数据一览表及使用说明 (58) 6、D31直流数字电压表、毫安表、安培表使用说明 (60) 7、D32交流电流表、D33交流电压表使用说明 (61) 8、DD03－1指针式转速表使用说明 (62)
电机与电力拖动基础实验的基本要求和安全操作守则 一、实验的基本要求 1.实验预习 实验前应认真研读实验指导书，复习电机与电力拖动基础课程教材中的有关章节，了解实验目的、项目、方法与步骤，明确实验过程中应注意的问题，对电机实验所测数据的大体范围及趋势作到心中有数，并按实验内容准备好记录实验数据的表格。 2.实验操作 1）实验以小组为单位进行,每组由2～3人组成，实验进行中的接线、调节负载、测量、记录数据等工作应有明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠。 2）实验前，先熟悉该次实验所用的组件，并记录电机的铭牌数据。 3）根据实验线路图及所用组件，按图接线，实验线路力求简单明了，布局合理，操作方便。按接线原则，应先接串联主回路，再接并联支路。 4）根据电机及所使用的设备铭牌数据，合理选择仪表量程，熟悉仪表刻度，注意量程并记下倍率。 5）按一定规范起动电机，观察所有仪表是否正常(如指针正、反向是否超满量程等)。如果出现异常，应立即切断电源，并排除故障；如果一切正常，即可正式开始实验。 6）按照实验教材的操作方法和步骤，完成实验的操作过程和数据的测量、记录，并根据预测实验数据的大体范围及趋势，判断实验数据是否合理。 7）实验完毕，须将实验测量数据交给指导教师审阅，经指导教师认可后方可拆线。 3.实验报告 实验报告是根据实验数据和在实验中观察发现的问题，经过分析、研究、讨论后得出的书面结论或心得体会，是实验全部过程的总结。 实验报告要简明扼要、字迹清楚、图表整洁、结论明确，应包括以下内容： 1）实验名称、专业班级、学号、姓名、实验日期等。 2）扼要写明实验目的，列出实验内容和实验项目。 3）列出实验中所用仪表和设备的名称、规格型号、数量以及电机的铭牌数据等。 4）绘出实验时所用的线路图，并注明仪表量程和电阻器阻值，
课程教案 课程名称：电力电子技术实验 任课教师：张振飞 所属院部：电气与信息工程学院 教学班级：电气1501-1504班、自动化1501-1504自动化卓越1501 教学时间：2017-2018学年第一学期 湖南工学院
课程基本信息
1 P 实验一、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 一、本次课主要内容 1、晶闸管（SCR）特性实验。 2、可关断晶闸管（GTO）特性实验（选做）。 3、功率场效应管（MOSFET）特性实验。 4、大功率晶体管（GTR）特性实验（选做）。 5、绝缘双极性晶体管（IGBT）特性实验。 二、教学目的与要求 1、掌握各种电力电子器件的工作特性测试方法。 2、掌握各器件对触发信号的要求。 三、教学重点难点 1、重点是掌握各种电力电子器件的工作特性测试方法。 2、难点是各器件对触发信号的要求。 四、教学方法和手段 课堂讲授、提问、讨论、演示、实际操作等。 五、作业与习题布置 撰写实验报告
2 P 一、实验目的 1、掌握各种电力电子器件的工作特性。 2、掌握各器件对触发信号的要求。 二、实验所需挂件及附件 三、实验线路及原理 将电力电子器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五种)和负载 电阻R串联后接至直流电源的两端，由DJK06上的给定为新器件提供触 发电压信号，给定电压从零开始调节，直至器件触发导通，从而可测得 在上述过程中器件的V/A特性；图中的电阻R用DJK09 上的可调电阻负 载，将两个90Ω的电阻接成串联形式，最大可通过电流为1.3A；直流电 压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得，五种电力电子器件均在DJK07 挂箱上；直流电源从电源控制屏的输出接DJK09上的单相调压器，然后 调压器输出接DJK09上整流及滤波电路，从而得到一个输出可以由调压 器调节的直流电压源。 实验线路的具体接线如下图所示：
实验一步进电机基本原理实验 一、实验目的 1、了解步进电动机的基本结构和工作原理。 2、掌握步进电机驱动程序的设计方法。 二、实验原理 步进电动机又称为脉冲电机，是工业过程控制和仪表中一种能够快速启动、反转和 制动的执行元件。其功能是将电脉冲转换为相应的角位移或直线位移。步进电动机的运 转是由电脉冲信号控制的，步进电动机的角位移量或线位移量与脉冲数成正比，每给一 个脉冲，步进电机就转动一个角度（步距角）或前进/倒退一步。步进电机旋转的角度由 输入的电脉冲数确定，所以，也有人称步进电动机为一个数字/角度转换器。 当某一相绕阻通电时，对应的磁极产生磁场，并与转子形成磁路，这时，如果定子 和转子的小齿没有对齐，在磁场的作用下，由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点， 转子将转动一定的角度，使转子与定子的齿相互对齐，由此可见，错齿是促使电机旋转 的原因。 四相步进电动机以四相单四拍、四相双四拍、四相八拍方式工作时的脉冲分配表如 表1，表2和表3 表1 四相单四拍脉冲分配表表2 四相双四拍脉冲分配表 时，若用手旋转它，感觉很难转动。
三、实验步骤： 1.将DRYDC-A型运动控制台的电源线和串行通信接口线连接好。 2.打开DRMU-ME-B综合实验台的电源总开关，开关电源的开关，采集仪开关。 启动硬件设备。 3.打开计算机，从桌面或程序组运行DRLink主程序，然后点击DRLink快捷 工具条上的“联机注册”图标，选择“DRLink采集主卡检测”进行注册。 没有使用信号采集主卡的用户可选择：“局域网服务器”进行注册，此时，必需在对话框中填入DRLink服务器的主机IP地址。 4.点击DRLink快捷工具条上“文件夹”图标，出现文件选择对话框，在实验 目录中选择“步进电机基本原理”实验，并启动该实验。 5.点击该实验脚本中的“开关”按钮，向运动控制卡下载实验程序。 6.本实验中先做步进电机的驱动实验：选择运行方式为“连续驱动”，依次选 择步进电机的工作方式为：四相单四拍、四相双四拍、四相八拍；方向可以是任意的；脉冲间隔参数可用5～10ms。点“电机驱动”按钮，驱动电机工作。观察电机的工作情况。（对于四相八拍的工作方式，脉冲间隔最小可以到2ms）终止电机运行请在运行方式中选择“停止保持”或“停止不保持”。 7.步进电机的自锁实验：运行方式选择“停止保持”，其它参数不变，点“电 机驱动”按钮。可以使步进电机某相通电，处于“自锁”状态。此时，用手转动电机的皮带轮，可以感到转动比较困难。 8.步进电机的步距角演示：运行方式选择“单步驱动”，点“电机驱动”按钮。 每点击一次“电机驱动”按钮，步进电机旋转一个角度，这个角度就是步距角。对于本实验台步距角为1.8o。 除了可以使用DRLink平台下的实验脚本进行本实验外，还可以使用C-51的C语言程序进行本实验。本运动控制平台在内部使用了DRMC-A型运动控制卡，其CPU是ADUC842，关于ADUC842的硬件的详细信息，请参考我们提供的pdf 文档。在DRMC-A型运动控制台，步进电机的端口地址：0x8000，用低4位表示电机的4相，1表示发送脉冲，0表示空。根据步进电机的工作方式的脉冲分配表（表1～3），逐步向端口的低4位写入0和1就可以了。具体的程序请参考StepMotor1.c～StepMotor5.c。在生成执行代码后，按运动控制台的“PRG”+“RST”按钮后，使用Windows Serial Downloader将执行程序下载到单片机内。 四、实验报告要求 1.简述步进电机的工作原理。 2.简述步进电机的四相八拍工作方式的优、缺点。 五、思考题 根据四相双四拍脉冲分配表（表2），参考StepMotor1.c，设计四相双四拍工作
电力电子技术实验指导书 河南机电职业学院 2010年4月
学生实验守则 一、学生进入实验室必须服从管理，遵守实验室的规章制度。保持实验室的安静和整洁，爱护实验室的一切设施，不做与实验无关的事情。 二、实验课前要按照教师要求认真预习实验指导书，复习教材中于实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的在理论知识，同时写出实验预习报告，并经教师批阅后方可进行实验。 三、实验课上要遵守操作规程，线路连接好后，先自行检查，后须经指导教师检查后，才可接通电源进行实验。如果需更改线路，也要经过教师检查后才能接通电源继续实验。 四、学生实验前对实验所用仪器设备要了解其操作规程和使用方法，实验过程中按照要求记录实验数据。实验中有仪器损坏情况，应立即报告指导教师检查处理。凡因不预习或不按照使用方法误操作而造成设备损坏后，除书面检查外，还要按照规定进行赔偿。 五、注意实验安全，不要带电连接、更改或拆除线路。实验中遇到事故应立即关断电源并报告教师处理。 六、实验完成后，实验数据必须经教师签阅后，方可拆除实验线路。并将仪器、设备、凳子等按照规定放好，经教师同意后方可离开实验室。 七、实验室仪器设备不能擅自搬动、调换，更不能擅自带出实验室。 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。
第一章电力电子技术实验的基本要求 和安全操作说明 《电子电力技术》是电气工程及其自动化、自动化等专业的三大电子技术基础课程之一，课程涉及面广，内容包括电力、电子、控制、计算机技术等。而实验环节是该课程的重要组成部分，通过实验，可以加深对理论的理解，培养和提高动手能力、分析和解决问题的独立工作能力。 1-1 实验的特点和要求 电力电子技术实验的内容较多、较新，实验系统也比较复杂，系统性较强。理论教学是实验教学的基础，要求学生在实验中应学会运用所学的理论知识去分析和解决实际系统中出现的各种问题，提高动手能力；同时通过实验来验证理论，促进理论和实际相结合，使认识不断提高、深化。通过实验，学生应具备以下能力： （1）掌握电力电子变流装置的主电路、触发和驱动电路的构成及调试方法，能初步设施和应用这些电路； （2）熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能和使用方法； （3）能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理，解决实验中遇到的问题； （4）能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告。 1-2 实验前的准备 实验准备即为实验的预习阶段，是保证实验能否顺利进行的必要步骤。每次实验前都应先进行预习，从而提高实验质量和效率，否则就有可能在实验时不知如何下手，浪费时间，完不成实验要求，甚至有可能损坏实验装置。因此，实验前应做到： (1)复习教材中与实验有关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识。 (2)阅读本教材中的实验指导，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验系统的工作原理和方法；明确实验过程中应注意的问题。 (3)写出预习报告，其中应包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录表格等。 (4)进行实验分组，一般情况下，电力拖动自动控制系统实验的实验小组为每组2～3人。 1-3 实验实施 在完成理论学习、实验预习等环节后，就可进入实验实施阶段。实验时要做到以下几点： (1)实验开始前，指导教师要对学生的预习报告作检查，要求学生了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验。 (2)指导教师对实验装置作介绍，要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器，明确这些设备的功能与使用方法。 (3)按实验小组进行实验，实验小组成员应进行明确的分工，以保证实验操作协调，记录数据准确可靠，各人的任务应在实验进行中实行轮换，以便实验参加者能全面掌握实验技术，提高动手能力。 (4)按预习报告上的实验系统详细线路图进行接线，一般情况下，接线次序为先主电路，后控制电路；先串联，后并联。在进行调速系统实验时，也可由2人同时进行主电路和控制电路的接线。 (5)完成实验系统接线后，必须进行自查。串联回路从电源的某一端出发，按回路逐项
实验一仪器使用 一、实验目的 1．明确函数信号发生器、直流稳压稳流电源和交流电压表的用途。 2．明确上述仪器面板上各旋钮的作用，学会正确的使用方法。 3．学习用示波器观察交流信号波形和测量电压、周期的方法。 二、实验仪器 8112C函数信号发生器一台 DF1731SC2A可调式直流稳压稳流电源一台 DF2170B交流电压表一台 双踪示波器一台 三、实验内容 1．调节8112C函数信号发生器输出1KHZ、100mV的正弦波信号，将操
2．将信号发生器输出的信号接入交流电压表测量，配合调节函数信号发生器的“MAPLITUDE POWER”旋钮，使其输出为100mV。 3．将上述信号接入双踪示波器测量其信号电压的峰峰值和周期值，并将操作方法填入下表。
四、实验总结 1、整理实验记录、分析实验结果及存在问题等。 五、预习要求 1．对照附录的示意图和说明，熟悉仪器各旋钮的作用。 2．写出下列预习思考题答案： （1）当用示波器进行定量测量时，时基扫描微调旋钮和垂直微调旋钮应处在什么位置？
（2）某一正弦波，其峰峰值在示波器屏幕上占垂直刻度为5格，一个周期占水平刻度为2格，垂直灵敏度选择旋钮置0.2V/div档，时基扫速选择旋钮置0.1mS/div档，探头衰减用×1，问被测信号的有效值和频率为多少？如何用器其他仪器进行验证？
附录一：8112C函数信号发生器 1．用途 （1）输出基本信号为正弦波、方波、三角波、脉冲波、锯齿波。输出幅值从5mv～20v，频率范围从0.1HZ～2MHZ。 （2）作为频率计数器使用，测频范围从10HZ～50MHZ，最大允许输入为30Vrms。 2．面板说明
2012~2013学年第二学期10自动化 电力电子技术综合设计题目及其考核要求 一、教学目的 综合设计是电力电子技术教学中的一项重要内容，是完成教学计划达到教学目标的重要环节，是教学计划中综合性较强的实践教学环节，它对帮助学生全面牢固地掌握课堂教学内容、培养学生的实践和实际动手能力、提高学生全面素质具有很重要的意义。《电力电子技术》是一门实用性和实践性都很强的课程，实验教学环节应占有重要的地位。 本课程综合设计达到以下教学目的： 1．使学生对于电力电子技术有更加深入的理解； 2．提高学生的设计和实践动手能力； 5．使学生掌握硬件设计，电路图绘制、硬件制作与调试的能力。 二、综合设计的要求 1．设计以项目小组为单位进行，每个小组人员3人左右，按照验证性实验的组合进行组队，整个小组在项目小组长的协调下共同完成设计，项目小组长由项目小组自行产生。在设计期间，小组长可以将在小组中没有发挥作用的组员剔除出项目组，项目组成员也可以罢免不称职的项目小组长重新选取小组长； 2．每个设计题目每班最多有两组，设计题目已确定，必须完成设计基本要求，在此基础上可以发挥。 3．提交设计电路图、器件清单，并通过审核后，方可到指导老师处领取器件或工具，若出现损坏等情况按照实验室规定处理。 4、设计、制作与调试结束后，项目组需要提交设计报告，并按照公开发表专业论文要求的版式与装订顺序进行打印与装订，设计报告书写规范、文字通顺、图表清晰、数据完整、结论明确，设计报告后应附参考文献。设计文档及其电子版提交给指导教师。 5、作品制作完成并调试成功后方可参加指导教师答辩，对指导教师提出的问题基本回答正确，每组成员都有相应的问题，不可代答。答辩的问题由指导教师根据设计情况决定。
《电力拖动自动控制系统》 实验指导书 张寿明 昆明理工大学信自学院自动化系 2012年9月
目录 实验须知 实验一双闭环不可逆直流调速系统调试 实验二双闭环不可逆直流调速系统的静特性研究 实验三双闭环不可逆直流调速系统的动特性研究 实验四逻辑无环流可逆直流调速系统实验 实验五矢量坐标变换仿真 实验六转差频率控制的交流异步电动机矢量控制系统仿真实验七无速度传感器的矢量控制系统仿真 附录1双闭环不可逆直流调速系统原理图及所需挂件 附录2逻辑无环流直流可逆调速系统原理图及所需挂件
实验须知 实验课是教学中的重要环节之一，通过实验，是理论联系实际，加深理解和巩固所学的有关理论知识，培养、锻炼和提高对实际系统的调试和分析、解决问题的能力，同时通过实验也培养严谨的科学态度和良好的作风，以达到工程技术人员应有的本领，因此要求每个学生必须认真对待实验课，要求做到： 一、实验前预习，要求： 1、了解所有实验系统的工作原理 2、明确实验目的，各项实验内容、步骤和做法 3、拟定实验操作步骤，画出实验记录表格等。 二、实验中认真、要求： 1、熟知所有设备，认真按实验要求，有步骤地进行各项内容的实验。 2、测试前，必须熟悉仪器、仪表的使用，注意量程。 3、认真记录测试数据和波形。 4、不许带电操作，每次更换线路时，必须断点进行操作，通电前，必 须经指导老师检查，方可合闸。 5、同组同学，必须相互配合，共同完成实验任务。 三、实验后认真写实验报告 1、整理各项实验数据，列成表格，按要求绘制有关曲线，进行分析比 较。 2、记录和分析实验中的各种现象。 四、实验装置 自动控制系统实验全部在DJDK-Ⅱ型装置上进行。详见“DJDK-Ⅱ实验装置简介”。
实习报告书 题目调光电路 课程名称电力电子技术实习 院部名称 专业电气工程及其自动化 班级 学生姓名 学号 课程设计地点 C210 课程设计学时 1周 指导教师杭阿芳 金陵科技学院教务处制
目录 一、实习目的与要求： (3) 1.1 实习目的： (3) 1.2 实习要求 (3) 二、常用元器件性能介绍： (3) 2.1 电阻器 (3) 2.1.1电阻器 (3) 2.1.2 电阻器的检测 (3) 2.2 电容器 (4) 2.1.1 电容器 (4) 2.1.2 电容器的检测 (4) 2.3 晶体管 (4) 2.3.1 二极管 (4) 2.3.2 三极管 (5) 2.3.3 单结晶体管 (6) 2.4 脉冲变压器 (7) 2.5 晶闸管 (7) 2.6稳压管 (8) 三、装配知识及调试要求 (9) 3.1 装配知识 (9) 3.1.1布局的基本要求 (9) 3.1.2焊接的基本要求 (9) 3.1.3焊前准备工作 (9) 3.2 调试基本步骤 (11) 3.2.1调试前的准备工作 (11) 3.2.2调试的基本原则 (12) 四、调光电路 (12) 4.1 实习目的 (12) 4.2 实习电路工作原理 (12) 4.3 元器件明细表 (13) 4.4 版面布置方框图 (14) 4.5 调试用仪器设备一览表 (15) 4.6 各点波形纪录 (15) 4.7 故障及排除过程 (18) 五、收获与体会 (18) 六、参考文献 (19)
一、实习目的与要求： 1.1 实习目的： 电力电子技术实习课程是理论联系实际，对学生进行基本技能训练，培养学生解决工程实际问题的能力，激发学生的主动性和创新意识的重要实践教学环节。通过实习教学，学生亲自动手装配、调试电路，更易掌握电力电子技术的理论，掌握的知识、技术也更适合于实际应用。 1.2 实习要求 1)综合运用电力电子技术课程中所学到的理论知识去独立完成一个实训课题。 2)通过查阅手册和文献资料，培养学生独立分析问题和解决实际问题的能力。 3)进一步熟悉电力电子器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 4)学会电力电子电路的安装与调试技能。 5)进一步熟悉电子仪器的正确使用方法。 6)学会撰写实训总结报告 二、常用元器件性能介绍： 2.1 电阻器 2.1.1电阻器 图2-1 固定电阻图2-2 可变电阻 2.1.2 电阻器的检测 将外用表打到合适的欧姆档，如果是固定电阻，将红黑表笔放在固定电阻的两端，看阻值是否符合要求。 如果为可变电阻，将红黑表笔放在任意两端，调整电阻阻值，如果阻值不变，则为可变电阻的固定端，还有一端为可变端；如果阻值变动，则一端为固定端，一端为可变端，则只需再测一次即可。
实验一 常用电子仪器的使用 一、 实验目的 1．熟悉示波器，低频信号发生器和晶体管毫伏表等常用电子仪器面板，控制旋钮的名称，功能及使 用方法。 2．学习使用低频信号发生器和频率计。 3．初步掌握用示波器观察波形和测量波形参数的方法。 二、实验原理 在电子电路实验中，经常使用的电子仪器有示波器、低频信号发生器、直流稳压电源、交流毫伏表及频率计等。它们和万用电表一起，可以完成对电子电路的静态和动态工作情况的测试。 实验中要对各种电子仪器进行综合使用，可按照信号流向，以连线简捷，调节顺手，观察与读数方便等原则进行合理布局，各仪器与被测实验装置之间的布局与连接如图1—1所示。接线时应注意，为防止外界干扰，各仪器的共公接地端应连接在一起，称共地。信号源和交流毫伏表的引线通常用屏蔽线或专用电缆线，示波器接线使用专用电缆线，直流电源的接线用普通导线。 图1—1 模拟电子电路中常用电子仪器布局图 1． 低频信号发生器 低频信号发生器按需要输出正弦波、方波、三角波三种信号波形。输出电压最大可达20V （峰-峰值）。通过输出衰减开关和输出幅度调节旋钮，可使输出电压在毫伏级到伏级范围内连续调节。低频信号发生器的输出信号频率可以通过频率分档开关进行调节。 低频信号发生器作为信号源，它的输出端不允许短路。 2．交流毫伏表 交流毫伏表只能在其工作频率范围之内，用来测量正弦交流电压的有效值。为了防止过载而损坏，测量前一般先把量程开关置于量程较大位置上，然后在测量中逐档减小量程。 3．示波器 示波器是一种用途极为广泛的电子测量仪器，它能把电信号转换成可在荧光屏幕上直接观察的图象。示波器的种类很多，通常可分通用、多踪多线、记忆存贮、逻辑专用等类。 双踪示波器可同时观测两个电信号，需要对两个信号的波形同时进行观察或比较时，选用双踪示波器比较合适。 本实验要测量正弦波和方波脉冲电压的波形参数，正弦信号的波形参数是幅值U m 、周期T （或频率f ）和初相；脉冲信号的波形参数是幅值U m 、周期T 和脉宽T P 。幅值U m 、峰峰值U P-P 和有效值都可表示正弦量的大小，但用示波器测U P-P 较方便(用万用表交流电压档测得的是正弦量的有效值U= 2 m U )。由于频率f= T 1 , 所以测出周期T ，即可算得频率。矩形脉冲电压，可用周期T ，脉宽T P 和幅值U m 三个参数来描述。T P 与T 之比称为占空比。 三、 实验内容和步骤
实验一 转速反馈控制（单闭环）直流调速系统仿真 一．实验目的 1．研究直流电动机调速系统在转速反馈控制下的工作。 2．研究直流调速系统中速度调节器ASR 的工作及其对系统响应特性的影响。 3. 观察转速反馈直流调速系统在给定阶跃输入下的转速响应。 二、实验原理 ● 直流电动机：额定电压 ， 额定电流 , 额定转速 ，电动机电势系数 ● 晶闸管整流装置输出电流可逆，装置的放大系数 K s =44，滞后时间常数 T s =0.00167s 。 ● 电枢回路总电阻 R=1.0Ω ，电枢回路电磁时间常数T 1=0.00167s ，电力拖动系统机电时 间常数T m =0.075s 。 ● 转速反馈系数α=0.01 V ·min/r 。 ● 对应额定转速时的给定电压 图1 比例积分控制的直流调速系统的仿真框图 三、实验内容 1. 仿真模型的建立 ? 进入MATLAB ，单击MATLAB 命令窗口工具栏中的SIMULINK 图标， 图2 SIMULINK 模块浏览器窗口 220N U V =55dN I A =1000min N n r /=0.192min/ e C V r =?* 10n U V =
(1)打开模型编辑窗口：通过单击SIMULINK 工具栏中新模型的图标或选择File →New →Model 菜单项实现。 (2)复制相关模块：双击所需子模块库图标，则可打开它，以鼠标左键选中所需的子模块，拖入模型编辑窗口。 在本例中拖入模型编辑窗口的为：Source 组中的Step 模块；Math Operations 组中的Sum 模块和Gain 模块；Continuous 组中的Transfer Fcn 模块和Integrator 模块；Sinks 组中的Scope 模块； 图3 模型编辑窗口 (3)修改模块参数： 双击模块图案，则出现关于该图案的对话框，通过修改对话框内容来设定模块的参数。 双击sum 模块，Transfer Fen 模块，Step 模块，Gain 模块，Integrator 模块 图4 加法器sum 模块对话框 描述加法器三路输入的符号，|表示该路没有信号，用|+-取代原来的符号。得到减法器。