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第一章DJDK-1 型电力电子技术及电机控制实验装置简介1-1 控制屏介绍及操作说明一、特点(1)实验装置采用挂件结构，可根据不同实验内容进行自由组合，故结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好，能在一套装置上完成《电力电子技术》、《自动控制系统》、《直流调速系统》、《交流调速系统》、《电机控制》及《控制理论》等课程所开设的主要实验项目。
(2)实验装置占地面积小，节约实验室用地，无需设置电源控制屏、电缆沟、水泥墩等，可减少基建投资；实验装置只需三相四线的电源即可投入使用，实验室建设周期短、见效快。
(3)实验机组容量小，耗电小，配置齐全；装置使用的电机经过特殊设计,其参数特性能模拟3KW左右的通用实验机组。
(4)装置布局合理，外形美观，面板示意图明确、清晰、直观；实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头，两者不能互插，避免强电接入弱电设备，造成该设备损坏；电路连接方式安全、可靠、迅速、简便；除电源控制屏和挂件外，还设置有实验桌，桌面上可放置机组、示波器等实验仪器，操作舒适、方便。
电机采用导轨式安装，更换机组简捷、方便；实验台底部安装有轮子和不锈钢固定调节机构，便于移动和固定。
(5)控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，切实有效保护操作者的人身安全，为开放性的实验室创造了前提条件。
(6)挂件面板分为三种接线孔，强电、弱电及波形观测孔，三者有明显的区别，不能互插。
(7)实验线路选择紧跟教材的变化，完全配合教学内容，满足教学大纲要求。
图1-1 DJDK-1 电力电子技术及电机控制实验装置外形图二、技术参数(1)输入电压三相四线制 380V±10% 50±1Hz(2)工作环境环境温度范围为-5～40℃，相对湿度≤75%，海拔≤1000m(3)装置容量：≤1.5kVA(4)电机输出功率:≤200W(5)外形尺寸：长×宽×高=1870㎜×730㎜×1600㎜1-2 DJK01电源控制屏电源控制屏主要为实验提供各种电源，如三相交流电源、直流励磁电源等；同时为实验提供所需的仪表，如直流电压、电流表，交流电压、电流表。
《电力电子技术》实验指导书兰州工业高等专科学校电气工程系实验中心目录实验安全操作规程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄Ⅰ实验一单结晶体管触发电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1 实验二正弦波同步移相触发电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 实验三锯齿波同步移相触发电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5 实验四西门子TCA785集成触发电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 7 实验五单相半波可控整流电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 11 实验六单相桥式半控整流电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 14 实验七单相桥式全控整流及有源逆变电路实验┄┄┄┄┄┄┄ 17 实验八三相半波可控整流电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 20 实验九三相半波有源逆变电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 23 实验十三相桥式半控整流电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 26 实验十一三相桥式全控整流及有源逆变电路实验┄┄┄┄┄┄ 29 实验十二单相交流调压电路实验(1) ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 33 实验十三单相交流调压电路实验(2) ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 36 实验十四单相交流调功电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 39 实验十五三相交流调压电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 42 实验十六直流斩波电路原理实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 45实验十七单相正弦波脉宽调制（SPWM）逆变电路实验┄┄┄┄ 48实验十八全桥DC-DC变换电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 53 实验十九直流斩波电路的性能研究（六种典型线路）┄┄┄┄ 55 实验二十单相斩控式交流调压电路实验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 61实验安全操作规程为了顺利完成电力电子技术实验，确保实验时人身安全与设备可靠运行要严格遵守如下安全操作规程：(1)在实验过程时，绝对不允许实验人员双手同时接到隔离变压器的两个输出端，将人体作为负载使用。
(2)为了提高学生的安全用电常识，任何接线和拆线都必须在切断主电源后方可进行。
DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置使用说明书(第三版)天煌教仪浙江天煌科技实业有限公司杭州天科技术实业有限公司“DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置”主要由电源控制屏、实验桌、导轨（含测速发电机）及30几个实验部件组成，可按用户的要求进行配置，以完成用户所需的实验项目。
一、DJK01电源控制屏操作说明1、电源控制屏可为实验提供以下功能：(1)三相隔离交流电源，通过面板上的调速开关，可选择AC 200V/3A(直流调速档)或AC 240V/3A (交流调速档)。
(2)直流励磁电源：直流220V/0.5A。
(3)实验中所需的各种交直流仪表，0～±300V数字式直流电压表和0～±5A数字式直流电流表，精度为0.5级，便于在进行电机实验过程中，观测系统的静态特性。
面板上部有500V真有效值交流电压表和5A真有效值交流电流表，精度为0.5级，可供交流调速系统实验使用。
(4)提供定时器兼报警记录仪（详细说明见后）。
2、控制屏的启动方法：(1)关闭屏上的总电源开关，接好机壳的接地线，插好三相四芯电缆线插头，接通三相380V、50Hz的交流电源。
(2)合上屏后面门上的三相漏电保护器开关，然后开启钥匙式三相“电源总开关”，将钥匙开关置于“开”的位置，“停止”按钮红灯亮。
操作控制屏左上角切换开关观察输入的三相电网电压是否平衡，控制屏左、右两侧的三相四极及单相三芯插座有电压输出，同步变压器开始工作；同时，屏正面凹槽底部的十芯、十二芯、三芯插座及四芯插座都有电，可进行与主电路无关的调试和实验。
(3)按下“启动”按钮，绿灯亮、红灯灭，同时可听到屏内交流接触器瞬间吸合声，表示接触器已将主电路接通。
主电路的三相输出端A、B、C处的发光管发光，可向外电路提供200V/3A或240V/3A的交流电源，打开励磁电源开关，可为直流电机提供220V/0.5A的励磁电源。
屏左侧的三芯、四芯插座及屏内凹槽底部三芯插座均带电；控制屏的启动工作完成（在进行与主电路无关的电路调试或实验时，请在步骤2下工作，不要按下“启动”按钮）。
电力电子技术实验实验指导书南京工程学院电力工程学院2008年12月注:本实验指导书分为两个部分，一部分实验设备为浙江求是科教设备冇限公司生产的NMCL-III型电力电子及电气传动教学实验台（19套），另一部分设备为浙江大学方圆科技产业冇限公司生产DKSZ-1 （2）型电机控制系统实验装置（6套）, 请根据不同的实验装置参考指导书的不同部分。
第一章电力电子技术实验概述《电力电子技术》是电气工程及其自动化、自动化等专业的三人电子技术基础课程之一, 涉及面广，包括了电力、电了、控制、计算机等，实验环节是这门课程的垂要组成部分。
通过实验，可加深对理论的理解，培养和提高实际动手能力，分析和解决实际问题的独立工作能力。
1.1实验的特点和要求具体来说，学生在完成指定的实验厉，应具备以下能力：1、掌握电力电子变流装置的主电路、触发或驱动电路的构成及调试方法，能初步设计和应用这些电路；2、熟悉并掌握基木实验设备、测试仪器（示波器、万用表等）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，解决实验中遇到实际的问题;4、能够综合实验数据，合理解释实验现彖，编写完整的实验报告。
本指导书介绍了《电力电子技术》人纲要求的四个实验。
1. 2实验准备实验准备亦即实验的预习工作，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，从而提高实验的质量和效率，否则很冇可能在实验时不知如何下手，浪费时间, 完成不了实验的要求，其至损坏实验装置，更严重的造成人身伤害。
因此，实验前的准备工作要做到：1、复习教材中与实验冇关的内容，熟悉与本次实验相关的理论知识；2、阅读木指导书中的相关内容，了解本次实验的目的和内容；掌握本次实验的工作原理和实验方法；3、根据1和2写出本次实验的预习报告，其中应该包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录的表格等，为实验的顺利进行做好充分的准备；预习报告点实验成绩的30%；4、熟悉木次实验所涉及到的实验装置、测试仪器等；5、以班级为单位进行实验分组，一般情况下，1—2人一纟R最好。
龙岩学院《电力电子技术》实验指导书龙岩学院物理与机电学院电气工程系2007.1前言本书依据电气自动化技术等专业“电力电子技术”课程的教学大纲的要求,配合课程主教材《电力电子技术》（王兆安、黄俊主编，机械工业出版社）而编写的实验指导教材，供电气自动化技术、电子与信息工程、物理教学、机电一体化技术、矿山机械等专业使用。
实验课有两方面的重要意义：首先，学生通过做实验，可以加深对课程内容中的重点、难点的理解。
例如：在课程学习时，学生对整流电路的输出电压波形及结论理解不深，若在做实验时，通过观察示波器，则可在直观、生动的感性认识中深刻理解原理，通过整流电路带不同负载时波形的变化，分析和研究最基本的几种可控整流电路的工作原理、基本数量关系，以及负载性质对整流电路的影响，从而使学生得到直接的实际经验，使理解更加深刻。
其次，实验课的第二个重要意义在于：通过对工控电力电子设备安装、调试、维修的训练，不仅有利于对课程内容本身的理解，更有助于实际工作能力的培养。
实验课的目的不在于使学生会做几个固定内容的实验，而在于给学生一个动手的机会，通过实验使学生掌握一些基本的电路测试的知识和技能；使学生会正确地使用一些最基本的电工、电子测量仪器；使学生能将理论的分析方法和实际测量的手段结合起来；学会正确地选择测量仪器及进行必要的误差分析；通过对工控电力电子设备安装、调试、维修的训练，不仅有利于对课程内容本身的理解，更有助于实际工作能力的培养。
学生参考有关的书籍和资料，自己动手去设计一个合理的实验电路是要求较高、较困难的题目。
在条件允许的情况下，可作为选作内容，希望学生这方面的能力也有所培养和提高，已达到分层教学之目的。
另外，在上实验课之前，学生应根据实验内容要求仔细地阅读本实验指导书，做好实验课前的预习以明确实验课的目的与要求，弄懂原理与电路，明确操作方法与步骤，了解电路元件、仪器设备的性能和使用方法、以及实验的注意事项。
实验时，必须亲自动手，认真做安装、操作、调试、测量和记录、故障诊断和故障排除。
《电力电子技术》实验指导书2021.6实验一三相桥式全控整流电路实验一、实验目的(1) 加深理解三相桥式全控整流电路的工作原理。
(2) 了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
二、实验所需设备（1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置。
其所需挂件如下：① DJK01 电源控制屏② DJK02 晶闸管主电路③ DJK02-1三相晶闸管触发电路④ DJK06 给定及实验器件⑤ DJK10 变压器实验⑥ D42三相可调电阻（2）双踪示波器三、实验内容(1) KJ004集成移相触发电路的调试。
(2) 三相桥式全控整流电路带电阻性负载调试。
四、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）学习电力电子技术教材中有关集成触发电路的内容，掌握该触发电路的工作原理。
五、思考题(1) 如何解决主电路和触发电路的同步问题?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α角有什么要求?为什么?六、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S2拨到接地位置（即Uct=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1冲观察孔” VT1的输出波形，使α=150°。
实验一单结晶体管触发电路实验一、实验目的(1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。
(2)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤与方法。
三、实验线路及原理单结晶体管触发电路的工作原理已在1-3节中作过介绍。
四、实验内容(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。
五、预习要求阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容,弄清单结晶体管触发电路的工作原理。
六、思考题(1)单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1的数值有什么关系?(2)单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180°?七、实验方法(1)单结晶体管触发电路的观测将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,用双踪示波器观察单结晶体管触发电路,经半波整流后“1”点的波形,经稳压管削波得到“2”点的波形,调节移相电位器RP1,观察“4”点锯齿波的周期变化及“5”点的触发脉冲波形;最后观测输出的“G、K”触发电压波形,其能否在30°～170°范围内移相?(2)单结晶体管触发电路各点波形的记录当α＝30o、60o、90o、120o时,将单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘下来,并与图1-9的各波形进行比较。
八、实验报告画出α=60°时,单结晶体管触发电路各点输出的波形及其幅值。
第三章电力电子技术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加以分析和解决。
三、实验线路及原理本实验线路如图 3-1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 L d 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 3-1 单相桥式半控整流电路实验线路图四、实验内容(1锯齿波同步触发电路的调试。
(2单相桥式半控整流电路带电阻性负载。
(3单相桥式半控整流电路带电阻电感性负载。
(4单相桥式半控整流电路带反电势负载(选做。
五、预习要求(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。
六、思考题(1单相桥式半控整流电路在什么情况下会发生失控现象 ?(2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 ?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 , 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:其调试方法与实验三相同。
令 U ct =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:按图接线,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 U d 、晶闸管两端电压 U VT 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 U d 、 U VT 、 U VD1的波形, 测量相应电源电压 U 2和负载电压 U d 的数值,记录于下表中。
