电力电子技术仿真实验指导书

《电力电子技术》实验指导书电力电子实验室编华北电力大学二00六年十月1. 实验总体目标《电力电子技术》是电气工程及其自动化专业必修的专业基础课。

本实验是《电力电子技术》课程内实验，实验的主要目的是使学生在学习的过程屮通过实验环节进一步加深对电力电子电路工作原理的认识和理解，掌握测试电力电子电路的技能和方法，为后续课程打好基础。

2. 适用专业电气工程及其自动化以及和关各专业本科3・先修课程模拟电子技术基础，数字电子技术基础4.实验课时分配5. 实验环境实验室要求配有电力电子专用实验台，示波器，万用表等实验设备。

6. 实验总体要求掌握电力电子电路的测试和实验方法，拿握双踪示波器的使用方法；通过对实验电路的波形分析加深对电力电子电路工作原理的理解，建立电力电子电路的整体概念。

7. 本实验的重点、难点及教学方法建议《电力电子技术》实验的重点是：熟悉各种电力电子器件的特性和使用方法；掌握常用电力电子电路的拓扑、工作原理、控制方法和实验方法。

《电力电子技术》实验的难点是：电力电子电路的工作原理的理解和示波器的使用方法。

教学方法建议：在开始实验之前，通过多媒体设备对实验原理及实验方法进行讲解，同时对示波器的使用方法进行详细的讲解，对以通过实验演示的形式加深学牛对于实验内容的理解。

实验一、电力电子器件特性实验 (4)实验二、整流电路实验 (8)实验三、直流斩波电路实验（一）11实验四、直流斩波电路实验（二）14实验五、SPWM逆变电路实验17实验一、电力电子器件特性实验一、实验目的1 •熟悉MOSFET主要参数与开关特性的测童方法2.熟悉IGBT主要参数与开关特性的测试方法。

二、实验类型（验证型）木实验为验证型实验，通过实验对MOSFET和IGBT的主要参数和特性的测量，验证其开关特性。

三、实验仪器1 • MCL-07电力电子实验箱中的MOSFET与IGBT器件及英驱动电路部分2.双踪示波器3.毫安表4.电流表5.电压表四.实验原理MOSFET主要参数的测量电路原理图如图所示。

电力系统仿真实验指导书本指导书以电力系统仿真实验为主题，介绍了电力系统仿真实验的基本原理、实验步骤以及实验注意事项。

通过本实验的学习，能够加深对电力系统仿真的理解，掌握基本的仿真技术和方法，为后续电力系统相关实验的学习打下基础。

本实验采用仿真软件实现，所需软件主要为MATLAB和SIMULINK。

学生需要提前熟悉MATLAB和SIMULINK的基本操作和常用函数，具备一定的电力系统基础知识。

一、实验原理电力系统仿真实验是通过电力系统的模型来模拟和控制真实电力系统的运行，以实现对电力系统的研究和分析。

通过仿真实验，可以1观察和分析电力系统在不同工况下的运行特性，验证电力系统的稳定性和可靠性，优化电力系统的运行参数等。

电力系统仿真实验的基本原理是将真实电力系统抽象成数学模型，并通过计算机软件来模拟和控制这个数学模型。

模型的输入是电力系统的初始条件和外部扰动，输出是电力系统的动态响应和稳态结果。

通过对模型输入的控制和模型输出的观测，可以实现对电力系统的研究和分析。

二、实验步骤1. 确定仿真实验的目标和内容。

根据实验要求和实验目标，确定仿真实验的内容和范围。

2. 建立电力系统的数学模型。

根据实验要求和实验目标，将电力系统抽象成数学模型，并确定模型的输入和输出。

23. 编写仿真程序。

使用MATLAB和SIMULINK等软件，编写仿真程序，实现对电力系统模型的仿真和控制。

编写的程序应包括模型的输入和输出控制，仿真参数的设置，仿真结果的观测和分析等。

4. 运行仿真程序。

加载仿真程序，设置仿真参数，运行仿真程序，观察仿真结果。

5. 分析仿真结果。

根据仿真结果，分析电力系统的运行特性，验证仿真模型的准确性和有效性。

6. 优化仿真模型和参数。

根据实验结果，对仿真模型和参数进行优化，提高仿真模型的准确性和有效性。

三、实验注意事项31. 熟悉仿真软件的基本操作。

在进行电力系统仿真实验前，需要提前熟悉使用MATLAB和SIMULINK等仿真软件的基本操作和常用函数。

同学们:这是我们电力电子技术实验指导参考书，请同学们结合实验内容和要求参考实验参考书完成预习报告和实验2021~2021学年第一学期电力电子技术实验指导参考书实验1 三相桥式全控整流电路的性能研究实验目的1、熟悉三相全控桥式整流电路的结构特点，以及整流变压器、同步变压器的连接；2、掌握KC785集成触发电路的应用；3、掌握三相晶闸管集成触发电路的工作原理与调试〔包括各点电压波形的测试与分析〕。

4、研究三相全控桥式整流供电电路〔电阻负载时〕，在不同导通角下的电压与电流波形。

二、实验电路与工作原理〔一〕三相全控桥式整流电路如图7-1所示。

图7-1三相晶闸管全控桥式整流电路〔单元7〕1、图中6个晶闸管的导通顺序如图7-2所示。

它的特点是：①它们导通的起始点〔即自然换流点〕；对共阴极的VT1、VT3、VT5，为uΑ、uB、uC 三个正半波的交点；而对共阳极的VT4、VT6、VT2，那么为三相电压负半波的交点。

②在共阳极和共阴极的管子中，只有各有一个导通，才能构成通路，如6-1、1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-1等，参见图7-2。

这样触发脉冲和管子导通的顺序为1→2→3→4→5→6，间隔为60°。

③为了保证电路能启动和电流断续后能再触发导通，必须给对应的两个管子同时加上触发脉冲，例如在6-1时，先前已给VT1发了触发脉冲，但到1-2时，还得给VT1再补发一个脉冲〔在下面介绍的触发电路中，集成电路KC41C的作用，就是产生补脉冲的〕，所以对每个管子触发，都是相隔60°的双脉冲，见图7－2b〔当然用脉宽大于60°的宽脉冲也可以，但功耗大〕。

2、在图7-1中，TA为电流互感器〔三相共3个〕，〔HG1型，5Α╱2.5mΑ，负载电阻＜100Ω〕，由于电流互感器二次侧不可开路〔开路会产生很高电压〕，所以二次侧均并有一个负载电阻。

〔二〕整流变压器与同步变压器的接线如图7-3所示。

电力电子技术实验指导书16K版目录第一章MCL-Ⅱ型教学实验台简介 (2)§1-1 概述 (2)§1-2 《电力电子技术》课程实验所用设备 (4)第二章实验内容 (15)§2-1 实验一锯齿波同步移相触发电路的研究 (15)§2-2 实验二三相桥式全控整流电路的研究 (18)§2-3 实验三直流斩波电路的研究 (21)§2-4 实验四单相交流调压电路的研究 (25)第一章MCL-Ⅱ型教学实验台简介§1-1 概述MCL-Ⅱ型教学实验台是自动化系针对《电机及拖动基础》、《电力电子技术》、《电力拖动自动控制系统》等课程实验购置的实验设备，其外观如图1所示。

图1 MCL-Ⅱ型教学实验台一．MCL-Ⅱ型教学实验台的特点：1.采用组件式结构，可根据不同内容进行组合，故结构紧凑，使用方便灵活，并且可随着功能的扩展只需增加组件即可，能在一套装置上完成《电力电子技术》，《电力拖动自动控制系统》等课程的主要实验。

2.装置布局合理，外形美观，面板示意图明确，直观，学生可通过面板的示意查寻故障，分析工作原理。

电机采用导轨式安装，更换机组简捷，方便，所采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，能给学生正确的感性认识。

除实验控制屏外，还设置有实验用台，内可放置机组，实验组件等，并有可活动的抽屉，内可放置导线，工具等，使实验更方便。

3.实验线路典型，配合教学内容，满足教学大纲要求。

控制电路全部采用模拟和数字集成芯片，可靠性高，维修，检测方便。

触发电路采用数字集成电路双窄脉冲。

4.装置具有较完善的过流、过压、RC吸收、熔断器等保护功能，提高了设备的运行可靠性和抗干扰能力。

5.面板上有多只发光二极管指示每一个脉冲的有无和熔断器的通断。

触发脉冲可外加，也可采用内部的脉冲触发晶闸管，并可模拟整流缺相和逆变颠覆等故障现象。

二．MCL-Ⅱ型教学实验台的技术参数1.输入电源：～380V±10%；50HZ±1HZ2.工作条件：环境温度：-5 ～400C；相对湿度：< 75%；海拔：< 1000 m3.装置容量：< 1KV A4.电机容量：< 200W5.外形尺寸：长1600mm ×宽700mm三．MCL-Ⅱ型教学实验台能开设的实验MCL-Ⅱ型教学实验台能开设《电机及拖动基础》、《电力电子技术》、《电力拖动自动控制系统》课程的主要实验。

电力电子技术实验指导书第一章概述一、电力电子技术实验内容与基本实验方法电力电子技术是20世纪后半叶诞生和发展的一门新技术，广泛应用于工业领域、交通运输、电力系统、通讯系统、计算机系统、能源系统及家电、科研领域。

电力电子技术课程既是一门技术基础课程，也是一门实用性很强的应用型课程，因此实验在教学中占有十分重要的位置。

电力电子技术实验课的主要内容为：电力电子器件的特性研究，重点是开关特性的研究；电力电子变换电路的研究，包括：三相桥式全控整流电路（AC/DC 变换）、SPWM逆变电路（DC/AC变换）、直流斩波电路（DC/DC变换）、单相交流调压电路（AC/AC变换）四大类基本变流电路。

电力电子技术实验借助于现代化的测试仪器与仪表，使学生在实验的同时熟悉各种仪器的使用，以进一步提高实验技能。

波形测试方法是电力电子技术实验中基本的、常用的实验方法，电力电子器件的开关特性依据波形测试而确定器件的工作状态及相应的参数；电力电子变换电路依据波形测试来分析电路中各种物理量的关系，确定电路的工作状态，判断各个器件的正常与否。

因此，掌握不同器件、不同电路的波形测试方法，可以使学生进一步掌握电力电子电路的工作原理以及工程实践的方法。

本讲义参考理论课的内容顺序编排而成，按照学生掌握知识的规律循序渐进，旨在加强学生实验基本技能的训练、实现方法的掌握；培养和提高学生的工程设计与应用能力。

由于编者水平有限，难免有疏漏之处，恳请各位读者提出批评与改进意见。

二、实验挂箱介绍与使用方法（一）MCL—07挂箱电力电子器件的特性及驱动电路MCL—07挂箱由GTR驱动电路、MOSFET驱动电路、IGBT驱动电路、PWM 发生器、主电路等部分组成。

1、GTR驱动电路：内含光电耦合器、比较器、贝克箝位电路、GTR功率器件、串并联缓冲电路、保护电路等。

可对光耦特性（延迟时间、上升时间、下降时间），贝克电路对GTR导通关断特性的影响，不同的串、并联电路对GTR开关特性的影响以及保护电路的工作原理进行分析和研究。

《电工电子技术》实验指导书（上）实验一基尔霍夫电压定律一、实验目的1、测量串联电阻电路的等效电阻并比较测量值和计算值。

2、确定串联电阻电路中流过每个电阻的电流。

3、确定串联电阻电路中每个电阻两端的电压。

4、根据电路的电流和电压确定串联电阻电路的等效电阻。

5、验证基尔霍夫电压定律。

二、实验器材直流电压源1个数字万用表 1个电压表3个电流表3个电阻3个三、实验原理及实验电路两个或两个以上的元件首尾依次连在一起称为串联，串联电路中流过每一个元件的电流相等。

若串联的元件是电阻，则总电阻等于各个电阻值和。

因此，在图1—1所示电阻串联电路中R=R1+R2+R3。

图1—1电阻串联电路串联电路的等效电阻确定以后，由欧姆定律，用串联电阻两端的电压U除以等效电阻R，便可求出电流I，即I=U/R 。

基尔霍夫电压定律指出，在电路中环绕任意闭合路径一周，所有电压降的代数和必须等于所有电压升的代数和。

这就是说，在图1—2所示电路中，串联电阻两端电压降之和必须等于串联电路所加的电源电压之和。

因此，由基尔霍夫电压定律有：U1=U bc+U de+U fo 式中，U bc=IR1，U de=IR2，U fo=IR3 。

图1—2基尔霍夫电压定律实验电路四、实验步骤1、建立如图1—1所示的电阻串联实验电路。

2、用鼠标左键单击仿真电源开关，激活实验电路，用数字万用表测量串联电路的等效电阻R，记录测量值，并与计算值比较。

3、建立如图1—2所示的基尔霍夫电压定律实验电路。

4、用鼠标左键单击仿真电源开关，激活实验电路，记录电流I ab、I cd、I ef及电压U be、U de、U fo。

5、利用等效电阻R，计算电源电压U1和电流I 。

6、用R1两端的电压计算流过电阻R1的电流I R1。

7、用R2两端的电压计算流过电阻R2的电流I R2。

8、用R3两端的电压计算流过电阻R3的电流I R3。

9、利用电路电流I ab和电源电压U1计算串联电路的等效电阻R 。

电力电子技术实验指导书1 电力电子技术实验概述《电力电子技术》是电气工程及自动化、工业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，培养和提高实际动手能力、独立分析和解决问题的能力。

1-1实验的特点和要求电力电子技术实验的内容较多，实验系统比较复杂，系统性较强。

电力电子技术实验是理论教学的重要的补充和继续，而理论教学则是实验教学的基础。

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，促使理论和实际相结合，使认识不断提高、深化。

具体地说，学生在完成指定的实验后，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，则就有可能在实验时不知如何下手，浪费时间，完成不成实验要求，甚至损坏实验装置。

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）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；（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）熟悉实验所用的实验装置、测试仪器等；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。

实验时要做到地下几点：（1）实验开始前，检查预习报告，了解本次实验的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实验开始。

（2）熟悉本次实验使用的实验设备、仪器，明确这些设备的功能、使用方法。

电力电子技术仿真实验指导书一、单相半波可控整流电路仿真（电阻性负载）一．设计要求1.完成单相半波可控整流电路的设计、仿真；2.设计要求：输入：AC220V，50Hz；电阻任意取，控制角为15―90之间取值。

二．原理分析1.画出主电路结构（将仿真电路截图粘贴此，将各种参数都设置显示）2.电路工作原理（分析晶闸管导通与阻断时，输出电压情况）3.相关参数计算（套用公式，进行人工测算） 1）.计算平均电压2）.计算平均电流 3）管子两端电压三．主电路仿真运行结果截图仿真波形图：（要求分窗口显示：输出电压、输出电流波形及各管子两端电压波形）四．实验回答问题：1.半波整流电路电阻负载时，控制角的移相范围是多少？管子型号选多少？2.电阻性负载时，电压和电流波形的关系怎样？二、单相半波可控整流电路仿真（大电感负载）一．设计要求1.完成单相半波可控整流电路的设计、仿真；2.设计要求：输入：AC220V，50Hz；电阻4欧，控制角为30-90度之间取值，L值极大二．原理分析 1.画出主电路结构（将仿真电路截图粘贴此，将各种参数都设置显示）第一种情况：不接续流管第二种情况：接续流管2.相关参数计算计算平均电压平均电流管子两端电压不接续流管情况接续流管情况三．主电路仿真3.仿真波形图：（截图）----分两种情况输出电压及各管子两端电压波形四．实验回答问题：1.晶闸管什么时候关断，判断条件是什么？2.续流管的作用是什么？大电感负载时负载电流的波形如何？三、三相可控整流电路仿真分析一、回答问题：1、三相半波可控整流电路电阻性负载时：输出电压连续和断续的临界控制角是多少度，波形所对应的参数表达式。

2、三相全控桥可控整流电路的脉冲要求怎样的？输出电压是线电压还是相电压，比较三相半波和全控桥电路电压表达式中系数特征。

二、实验内容1、三相半波整流电路电阻性负载、电感性负载时，控制角为60度时的仿真分析，画出输出电压波形结论：电感性负载时，为什么要接续流二极管？2、三相全控桥整流电路电阻性负载控制角为60度时的仿真分析，画出输出电压波形结论：三相全控桥整流电路为什么要加宽脉冲？四直流斩波电路仿真一、回答问题：1、什么是直流斩波？电路有哪几种类型，分别写出表达式2、PWM概念及波形图二、实验内容 1.降压斩波电路（1）主电路按图设置开关频率1000HZ，占空比0.6，进行仿真；输出电压截图如下：电流波形截图：改变电感量大小，观察电流波形的变化2.升压斩波电路（1）主电路（仿真图截图）设置开关频率5000HZ，占空比0.6，进行仿真；输出电压截图如下：电流波形截图：改变电感量大小，观察电流波形的变化感谢您的阅读，祝您生活愉快。

【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1.1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1.1实验一的具体过程：第一步：翻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。

元件名称提取路径触发脉冲Simulink/Sources/Pulse Generator电源Sim Power Systems/Electrical Sources/ DC Voltage Source接地端子Simulink/Sinks/Scope示波器Sim Power Systems/Elements/Ground信号分解器Simulink/Signal Routing/Demux电压表Sim Power Systems/Measurements/ Voltage Measurement电流表Sim Power Systems/Measurements/Current Measurement负载RLC Sim Power Systems/Elements/ Series RLC BranchGTO器件Sim Power Systems/Power Electronics/Gto 提取出来的器件模型如图1.2所示：图1.2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屡次用到，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。

《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°。

《电力电子技术》实训报告册学号：姓名：班级：新能源工程系二〇一六年九月实训一 示波器的使用一、实训目的1.了解示波器的基本结构和工作原理，学会正确使用示波器。

2.掌握用示波器观察各种电信号波形、测量电压和频率的方法。

二、实训内容1．示波器的波形调试。

2．用示波器观察各种电信号波形、测量电压和频率。

三．实训线路及原理示波器是利用示波管内电子束在电场或磁场中的偏转，显示电压信号随时间变化波形的一种电子观测仪器。

在各行各业与各个研究领域都有着广泛的应用。

其基本结构与工作原理如下1.示波器的基本结构与显示波形的基本原理本次实验使用的是台湾固纬公司生产的通用双踪示波器。

基本结构大致可分为示波管（CRT ）、扫描同步系统、放大与衰减系统、电源系统四个部分。

“示波管（CRT ）”是示波器的核心部件如图1所示的。

可细分为电子枪，偏转系统和荧光屏三部分。

1）电子枪电子枪包括灯丝F ，阴极K ，控制栅极G ，第一阳极A 1，第二阳极A 2等。

阴极被灯丝加热后，可沿轴向发射电子。

并在荧光屏上显现一个清晰的小圆点。

2）偏转系统偏转系统由两对互相垂直的金属偏转板x 和y 组成，分别控制电子束在水平方向和竖直方向的偏转。

从电子枪射出的电子束若不受横向电场的作用，将沿轴线前进并在荧光屏的中F 灯丝，K 阴极，G 控制栅极，A 1、A 2第一、第二阳极，Y 、X 竖直、水平偏转板图1示波管结构简图心呈现静止的光点。

若受到横向电场的作用，电子束的运动方向就会偏离轴线，屏上光点的位置就会移动。

x 偏转板之间的横向电场用来控制光点在水平方向的位移，y 偏转板用来控制光点在竖直方向的位移。

如果两对偏转板都加上电场，则光点在二者的共同控制下，将在荧光屏平面二维方向上发生位移。

3）荧光屏荧光屏的作用是将电子束轰击点的轨迹显示出来以供观测。

4）显示波形的原理在竖直偏转板上加一交变正弦电压，可看到一条竖直的亮线，如图3所示。

在水平偏转板上加“锯齿波电压”扫描电压，使荧光屏上的亮点沿水平方向拉开。

电力电子技术仿真实验指导 主编 金石 龚淑秋 申永山沈阳工业大学电工理论与新技术及生物医学工程系电力电子技术课程组电力电子实验室注意事项1. 学生进入实验室必须遵守实验记律，听从实验室老师的安排。

2. 实验课和课堂教学一样，应按时进入实验室，不得无故迟到和早退。

3. 进入实验室，注意人身安全，不要随意触摸电源及开关，爱护实验仪器设备。

4. 实验前一定要按要求进行预习，了解实验要求及步骤和方法。

5. 实验结束后，请把仪器设备检查好归位，让老师认可后方可离开。

6. 注意实验室卫生，不得随地吐谈，乱仍废纸及杂物。

目录仿真实验一单相桥式全控整流电路 (1)仿真实验二三相桥式全控整流电路 (8)仿真实验三Cuk升降压变换电路 (11)仿真实验四三相电压型SPWM逆变器 (13)仿真实验五单相电流跟踪型逆变器 (16)仿真实验六单相交流调压器 (19)仿真实验七无中线星形联结三相交流调压电路 (22)仿真实验一单相桥式全控整流电路一、仿真实验目的1. 熟悉Matlab仿真软件和Simulink模块库。

2. 掌握单相桥式全控整流电路的工作原理、工作情况和工作波形。

二、仿真实验原理单相桥式全控整流电路如图1-1所示，电路由交流电源u1、整流变压器T、晶闸管VT1~4、负载R以及触发电路组成。

在变压器二次电压u2的正半周触发晶闸管VT1和VT3，在u2的负半周触发晶闸管VT2和VT4，由于晶闸管的单向可控导电性能，在负载上可以得到方向不变的直流电，改变晶闸管的控制角，可以调节输出直流电压和电流的大小。

晶闸管触发电路输出脉冲与电源同步是电路正常工作的重要条件。

图1-1 单相桥式全控整流电路原理图三、仿真实验内容电路的仿真分为建立仿真模型、设置模型参数和仿真参数、观测仿真结果等几个主要步骤，现叙述如下：1. 建立仿真模型（1）打开Simulink仿真平台在Matlab的菜单栏上点击File，选择New，在拉出菜单中选择Model，这时出现一个名为untitled的空白仿真平台，如图1-2所示，在这个平台上可以绘制电路的仿真模型。

《电⼒电⼦技术实验》指导书（本三）《电⼒电⼦技术实验》指导书（适⽤本三）杨⼴才编淮海⼯学院电⼦⼯程学院实验⼀单结晶体管触发电路和单相半波可控整流电路实验⼀、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和⽅法。

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已在教材中作过介绍。

利⽤单结晶体管（⼜称双基极⼆极管）的负载特性和RC充放电特性，可组成频率可调的⾃激振荡电路，如图1-8所⽰。

图中V6为单结晶体管，其常⽤的型号有BT33和BT35两种，有等效电阻V5和C1组成充电回路，由C1和V6脉冲变压器组成电容放点回路，调节RP1即可改变C1充电回路中的等效电阻。

⼯作原理简述如下：由同步变压器副边输出60V的交流同步电压，经VD1半波整流，再由稳压管V!、V2进⾏削波，从⽽得到梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波通过R7及等效可变电阻V5向电容C1充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压U P时，单结晶体管V6 导通，电容通过脉冲变压器原边放电，脉冲变压器副边输出脉冲。

同时由于放电时间常数很⼩，C1两端的电压很快下降到单结晶体管的⾕底电压U V，使V6关断，C1再次充电，周⽽复始，在电容C1两端呈现锯齿波形，在脉冲变压器副边输出尖脉冲。

在⼀个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但只有输出的第⼀个触发脉冲对晶闸管的触发失控起作⽤。

充电时间常数由电容C1和等效电阻等决定，调节RP1改变C1的充电的时间，控制第⼀个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲的移相控制。

单结晶体管触发电路的各点波形如图1-9所⽰。

电位器RP1已装在⾯板上，同步信号已在内部接好，所有的测试信号都在⾯板上引出。

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。

《电力电子技术》课程实验指导书一、课程的目的、任务本课程是电子科学、测控技术专业学生在学习电力电子技术课程中的一门实践性技术基础课程，其目的在于通过实验使学生能更好地理解和掌握电力电子基本理论，培养学生理论联系实际的学风和科学态度，提高学生的电工实验技能和分析处理实际问题的能力。

为后续课程的学习打下基础。

二、课程的教学内容与要求包括三个子实验：1、单相交流调压电路实验通过该实验加深理解单相交流调压电路的工作原理和单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。

2、功率场效应晶体管（MOSFET）特性与驱动电路研究掌握MOSFET对驱动电路的要求并且熟悉MOSFET主要参数的测量方法。

3、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）特性与驱动电路研究掌握混合集成驱动电路EXB840的工作原理与调试方法。

三、各实验具体要求见P2四、实验流程介绍学生用户登陆进入实验系统的用户名为：D+学号（D0XX)，密码：netlab 五、实验报告请各指导老师登陆该实验系统了解具体实验方法，并指导学生完成实验。

学生结束实验后应完成相应的实验报告并交给指导老师。

其中实验报告的主要内容包括：实验目的，实验内容，实验结果和实验心得等。

实验一单相交流调压电路实验一．实验目的：1．加深理解单相交流调压电路的工作原理；2．加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。

二．实验内容：1．单相调压电路带电阻性负载实验；2．单相交流调压电路带电阻电感性负载实验。

三．实验步骤：在客户端实验界面中的实验列表框中选择“电力电子实验”下的“单相交流调压实验”子实验，出现“单相交流调压实验”的实验界面。

点击工具栏的开始实验按钮，开始“单相交流调压实验”。

点击图中电阻和电感边上的红点选择电阻和电感，进行电路连接。

然后在“晶闸管脉冲触发角度”框中输入“0—360”之间的任意角度，然后点击“开始”按钮，开始实验。

右边界面将出现三路波形，其中蓝色为电源电压波形，黄色为负载电压波形，红色为负载电流波形。

电力电子技术仿真实训指导电力电子技术是当今电气工程领域的重要分支，其在能源转换与传输、电力系统稳定性和质量、电力设备控制等方面具有广泛的应用。

为了更好地培养电力电子技术领域的专业人才，仿真实训成为一种重要的教学手段。

本文将围绕电力电子技术的仿真实训，提供一些指导与建议。

一、仿真实训的重要性电力电子技术的仿真实训是一种基于计算机软件平台进行的虚拟实验教学方法，通过模拟真实的电力电子系统和工作环境，让学生能够进行电力电子器件的设计、分析和控制。

仿真实训具有以下几个重要的优势：1.安全可靠：仿真实训可以避免实验中可能出现的电气和机械故障，确保学生的人身安全。

2.时间和空间的自由：仿真实训可以在任何时间和地点进行，不受实验室设备和场地的限制。

3.真实场景还原：仿真软件可以准确地模拟电力电子系统的运行情况，实现对真实场景的还原。

4.调试和分析便捷：仿真实训软件提供了强大的数据记录和分析功能，方便学生对实验结果进行调试和分析。

二、仿真实训的内容与方法在电力电子技术仿真实训中，可以采用多种不同的方法和软件平台，以满足不同的教学需求。

以下是一些常见的内容与方法：1.模块化实验：将电力电子技术的不同方面划分为独立的模块，学生可以根据实际情况选择不同的模块进行实验。

2.系统仿真：通过建立电力电子系统的仿真模型，学生可以对系统的运行过程进行全面的仿真和分析。

3.多媒体教学：结合多媒体技术，将理论知识、实验原理和实验结果以图文并茂的形式呈现给学生，增强学习效果。

4.个性化实训：根据学生的不同需求和兴趣，提供个性化的实训内容和问题，鼓励学生进行自主探究和创新。

三、仿真实训的指导与建议为了使电力电子技术的仿真实训达到更好的效果，以下是一些建议和指导：1.确定实训目标：在进行仿真实训之前，明确实训的目标和要求，确保学生了解实训的目的和意义。

2.设计合理实训方案：根据学生的学习能力和实际情况，设计合理的实训方案，将仿真实训与理论知识相结合，形成闭环。

试验一单相半波可控整流电路试验一、试验目旳(1) 加深理解锯齿波同步移相触发电路旳工作原理及各元件旳作用。

(2) 掌握锯齿波同步移相触发电路旳调试措施。

(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旳工作。

(3) 理解续流二极管旳作用。

二、试验所需设备(1) DJDK-1型电力电子技术及电机控制试验装置。

其所需挂件如下：① DJK01 电源控制屏② DJK02 晶闸管主电路③ DJK03 晶闸管触发电路④ DJK06 给定及试验器件⑤ D42三相可调电阻(2) 双踪示波器三、试验内容(1) 锯齿波同步移相触发电路各点波形旳观测和分析。

(2) 单相半波整流电路带电阻性负载时U d/U2=f(α)特性旳测定。

(3) 单相半波整流电路带电阻电感性负载时U d/U2=f(α)特性旳测定。

(4) 续流二极管作用旳观测。

四、预习规定(1) 阅读本教材电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相触发电路旳内容，弄清锯齿波同步移相触发电路旳工作原理。

(2) 复习单相半波可控整流电路旳有关内容，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旳工作波形。

(3) 掌握单相半波可控整流电路接不一样负载时U d、I d旳计算措施。

五、思索题(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旳移相范围与哪些参数有关?(3) 单相半波可控整流电路接电感性负载时会出现什么现象?怎样处理?六、试验措施1. 锯齿波同步移相触发电路调试（1）将DJK01上旳钥匙式三相“电源总开关”置于“开”旳位置，操作控制屏左上角切换开关观测输入旳三相电网电压与否平衡。

(2) 将DJK01上旳电源选择开关打到“直流调速”侧（不能打到“交流调速”侧）。

用两根导线将DJK01旳A、B（200V）交流电压接到DJK03旳“外接220V”端，按下“启动”按钮。

(3) 打开DJK03电源开关，用双踪示波器观测锯齿波同步触发电路各观测孔旳电压波形。

目录第一章可控硅实验 (2)实验一单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验 (2)实验二正弦波同步移相触发电路实验 (6)实验三锯齿波同步移相触发电路实验 (8)实验四单相桥式半控整流电路实验 (10)实验五单相桥式全控整流电路实验 (14)实验六单相桥式有源逆变电路实验 (17)实验七三相半波可控整流电路的研究 (19)实验八晶闸管三相半波有源逆变电路的研究 (22)实验九三相桥式半控整流电路实验 (25)实验十三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 (28)实验十一单相交流调压电路实验 (31)实验十二三相交流调压电路实验 (34)第二章现代电力电子技术实验 (36)实验一GTR、GTO、MOSFET、IGBT的特性与驱动电路研究 (36)实验二直流斩波电路(设计性)的性能研究 (40)实验三全桥DC/DC变换电路实验 (42)实验四采用自关断器件的单相交流调压电路研究 (44)实验五单相交直交变频电路（纯电阻） (47)实验六移相控制全桥零电压开关PWM变换器研究 (49)第三章直流调速系统 (54)实验一晶闸管直流调速系统参数和环节特性的测定 (54)实验二晶闸管直流调速系统主要单元调试 (60)实验三不可逆单闭环直流调速系统静特性的研究 (63)实验四双闭环晶闸管不可逆直流调速系统 (68)实验五双闭环可逆直流脉宽调速系统 (73)第四章交流调速系统 (80)实验一双闭环三相异步电动机调压调速系统 (80)实验二双闭环三相异步电动机串级调速系统 (84)小型风力发电系统的模拟实验 (88)第一章可控硅实验实验一单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验一．实验目的1．熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用。

2．掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。

3．对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时工作情况作全面分析。

4．了解续流二极管的作用。

二．实验内容1．单结晶体管触发电路的调试。

“电力电子”仿真实验指导书MATLAB仿真实验主要就是在simulink环境下得进行得。

Simulink就是运行在MATLAB环境下,用于建模、仿真与分析动态系统得软件包。

它支持连续、离散及两者混合得线性与非线性系统。

由于它具有直观、方便、灵活得特点,已经在学术界、工业界得建模及动态系统仿真领域中得到广泛得应用。

Simulink提供得图形用户界面可使用鼠标得拖放操作来创建模型。

Simulink本身包含sources、sinks、Discrete、math、Nonlinear与continuous 等模块库。

实验主要使用Sinks、Sources、Signals & System与Power System Blockset这四个模块库中得一些模块搭建电力电子课程中得典型电路进行仿真。

在搭建成功得电路中使用scope显示模块显示仿真得波形、验证电路原理分析结果。

这些典型电路包括:1)单相半波可控整流电路(阻性负载与阻感负载)2)单相全控桥式整流电路(阻性负载与阻感负载)3)三相全控桥式整流电路(双窄脉冲阻性负载与双窄脉冲阻感负载)4)降压斩波电路、升压斩波电路5)三相半波逆变电路、三相全波逆变电路。

一、matlab、simulink基本操作多数学生在做这个实验就是时候可能就是第一次使用matlab中得simulink 来仿真,因此下面首先介绍一下实验中要掌握得得一些基本操作(编写试验指导书时所使用得matlab6、1版本)。

若实验过程中使用matlab得版本不同这些基本操作可能会略有不同。

图0-1 matlab启动界面matlab得启动界面如图0-1所示,点击matlab左上方快捷键就可以进入simulink程序界面(在界面右侧得mand Window中输入simulink命令回车或者在Launch Pad窗口中点击simulink子菜单中Library Browser都可以进入simulink程序界面)如图0-2所示。