电力电子技术实验报告-三相半波可控整流电路实验等
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三相桥式全控整流电路实验报告一、实验目的本实验旨在通过搭建三相桥式全控整流电路,理解电力电子整流技术的基本原理,掌握三相桥式全控整流电路的工作过程,探究整流电路的输出特性,为进一步研究和应用电力电子技术打下基础。
二、实验原理三相桥式全控整流电路是一种常见的整流电路,其工作原理基于三相半波可控整流电路。
在该电路中,三相交流电通过6个晶闸管(或二极管)整流,将交流电转换为直流电。
6个晶闸管分为三组,每组两个,分别与三相交流电的每一相相连。
通过控制晶闸管的导通时刻,可以控制电流的流向和大小,从而实现整流的目的。
三、实验步骤1.搭建三相桥式全控整流电路。
使用电源、电阻、二极管、晶闸管等元器件搭建电路。
注意确保连接正确、安全可靠。
2.连接输入电源,调整输入电压,使输入电压在允许范围内。
3.触发晶闸管,控制其导通时刻。
可以使用脉冲信号发生器触发晶闸管,通过改变触发脉冲的相位来控制晶闸管的导通时刻。
4.观察并记录输出电压和电流的变化情况。
可以使用示波器等设备观察输出波形,并记录相关数据。
5.改变触发脉冲的相位,观察输出电压和电流的变化情况,并记录数据。
6.分析实验数据,探究整流电路的工作特性和输出特性。
四、实验结果与分析1.实验结果在实验过程中,我们观察到了整流电路的输出电压和电流的变化情况。
当触发脉冲的相位角增加时,输出电压和电流的平均值增加;当触发脉冲的相位角减小时,输出电压和电流的平均值减小。
实验结果表明,通过控制触发脉冲的相位角,可以有效地控制整流电路的输出电压和电流。
2.结果分析根据实验结果,我们可以得出以下结论:(1)三相桥式全控整流电路可以实现整流的功能,将交流电转换为直流电。
(2)通过控制触发脉冲的相位角,可以控制晶闸管的导通时刻,进而控制输出电压和电流的大小。
当触发脉冲的相位角增加时,晶闸管的导通时间增加,输出电压和电流的平均值增加;当触发脉冲的相位角减小时,晶闸管的导通时间减少,输出电压和电流的平均值减小。
实验目的:1. 了解三相半波可控整流电路的原理和工作方式;2. 学习使用数字电压表和示波器等仪器进行电路参数测量;3. 掌握实验中的电路搭建及参数调试方法。
实验器材和仪器:1. 三相变压器2. 三相全控桥整流电路模块3. 三相电阻负载4. 数字电压表5. 示波器6. 电缆和连接器等实验原理:三相半波可控整流电路是一种常用的电能调节电路,通过控制可控硅实现对三相交流电信号的半波整流,可以实现对电源输出功率的控制,被广泛应用于电力调节和电机控制等领域。
实验中,我们需要了解三相交流电信号的波形特性、半波整流电路的工作原理和控制方法,以及数字电压表和示波器的使用方法。
实验步骤:1. 将三相变压器连接至三相交流电源,并接入三相全控桥整流电路模块和三相电阻负载。
保证接线正确并紧固端子。
2. 分别连接数字电压表和示波器至电路中,用于测量电压和波形。
3. 打开电源,调节三相变压器输出电压为合适数值,确保电路工作在正常工作范围。
4. 通过控制可控硅触发脉冲信号,实现对半波整流电路的控制,观察电压和电流波形的变化。
5. 使用数字电压表和示波器分别测量并记录输出电压、输出电流和波形特性,包括峰值、均值、谐波含量等参数。
实验结果与分析:1. 经过实验,我们得到了三相半波可控整流电路的电压和电流波形数据,通过分析这些数据,可以得到电路的输出功率、效率和电流谐波等重要参数,为后续电路设计和控制提供了参考依据。
2. 通过调节可控硅触发角,我们观察到了电路输出电压的变化规律,进一步验证了半波整流电路的控制特性。
3. 实验数据的测量准确性和稳定性对实验结果的分析具有重要意义,确保了实验结果的可信度和准确性。
结论:三相半波可控整流电路的实验结果表明,该电路可以实现对三相交流电信号的半波整流和功率控制,通过控制可控硅的触发信号,实现对输出电压和电流波形的调节和监测。
这为电能调节和电机控制等领域的应用提供了重要参考。
在实验中,我们还学习了数字电压表和示波器等仪器的使用方法,提高了实验操作和数据处理的能力,为今后的实验研究奠定了基础。
实验一SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验一、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:图1-1新器件特性实验原理图四、实验内容(1)晶闸管(SCR)特性实验。
(2)可关断晶闸管(GTO)特性实验。
(3)功率场效应管(MOSFET)特性实验。
(4)大功率晶体管(GTR)特性实验。
(5)绝缘双极性晶体管(IGBT)特性实验。
五、预习要求阅读电力电子技术教材中有关电力电子器件的章节。
六、思考题各种器件对触发脉冲要求的异同点?七、实验方法(1)按图1-1接线,首先将晶闸管(SCR)接入主电路,在实验开始时,将DJK06上的给定电位器RP1沿逆时针旋到底,S1拨到“正给定”侧,S2拨到“给定”侧,单相调压器逆时针调到底,DJK09上的可调电阻调到阻值为最大的位置;打开DJK06的电源开关,按下控制屏上的“启动”按钮,然后缓慢调节调压器,同时监视电压表的读数,当直流电压升到40V时,停止调节单相调压器(在以后的其他实验中,均不用调节);调节给定电位器RP1,逐步增加给定电压,监视电压表、电流表的读数,当电压表指示接近零(表示管子完全导通),停止调节,记录给定电压Ug调节过程中回路电流Id以及器件的管压降Uv。
电力电子技术实验报告电力电子技术实验报告引言电力电子技术是现代电力系统中不可或缺的一部分。
通过电力电子技术,我们可以实现电能的高效转换、传输和控制,提高能源利用效率,减少能源浪费。
本实验报告旨在介绍电力电子技术的基本原理和实验结果,以及对现代电力系统的应用。
一、整流电路实验整流电路是电力电子技术中最基本的电路之一。
通过整流电路,我们可以将交流电转换为直流电,以满足不同电器设备的电源要求。
在实验中,我们使用了半波和全波整流电路进行测试。
半波整流电路通过单个二极管将交流电信号的负半周去除,只保留正半周。
实验中,我们使用了一个变压器将220V的交流电降压为12V,然后通过一个二极管进行半波整流。
实验结果显示,输出电压为正半周的峰值。
全波整流电路通过两个二极管将交流电信号的负半周转换为正半周,实现了更高的电压转换效率。
实验中,我们使用了一个中心引线变压器将220V的交流电降压为12V,然后通过两个二极管进行全波整流。
实验结果显示,输出电压为正半周的峰值,且相较于半波整流电路,输出电压更加稳定。
二、逆变电路实验逆变电路是电力电子技术中另一个重要的电路。
通过逆变电路,我们可以将直流电转换为交流电,以满足不同电器设备的电源要求。
在实验中,我们使用了单相逆变电路和三相逆变电路进行测试。
单相逆变电路通过一个开关管和一个滤波电感将直流电转换为交流电。
实验中,我们使用了一个12V的直流电源,通过一个开关管和一个滤波电感进行逆变。
实验结果显示,输出电压为交流电信号,频率与输入直流电源的频率相同。
三相逆变电路是现代电力系统中常用的逆变电路。
它通过三个开关管和三个滤波电感将直流电转换为三相交流电。
实验中,我们使用了一个12V的直流电源,通过三个开关管和三个滤波电感进行逆变。
实验结果显示,输出电压为三相交流电信号,频率与输入直流电源的频率相同。
三、PWM调制实验PWM调制是电力电子技术中常用的一种调制方式。
通过改变脉冲宽度的方式,可以实现对输出电压的精确控制。
一、实验背景整流是指将交流电变换为直流电的变换,而将交流电变换为直流电的电路称为整流电路。
整流电路是四种变换电路中最基本的变换电路,应用非常广泛。
对于整流电路,当其带不同负载情况下,电路的工作情况不同。
此外,可控整流电路不仅可以工作在整流状态,即将交流电能变换为直流电能,还可以工作在逆变状态,即将直流电能变换为交流电能,称为有源逆变。
在工业中,应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路(Three Phase Full Bridge Converter),它是由两个三相半波可控整流电路发展而来。
该次试验即是针对三相桥式全控整流电路而展开的一些较为简单的学习与研究。
二、实验原理三相桥式全控整流及有源逆变该次实验连接电路图如下图所示整流有源逆变控制信号初始化约定:,,整流,,逆变,,临界注意事项:在接主电路过程中,晶闸管接入双刀双闸开关时一定要注意正负极必须正确匹配。
电容器用于吸收感性电流引起的干扰,使得示波器显示的波形更加标准、清晰。
双刀双掷开关在切换时主回路必须断电,否则很可能因切换时拉出电弧而损坏设备。
(一)整流电路1、整流的概念把交流电变换为直流电的变换称为整流(Rectifier),又叫AC-DC变换(AC-DC Converter)。
整流电路是一种把交流电源电压转换成所需的直流电压的电路。
AC-DC变换的功率流向是双向的,功率流向由交流电源流向负载的变换称之为“整流”,功率流向由负载流向交流电源的变换称之为“有源逆变”。
采用晶闸管作为整流电路的主控器件,通过对晶闸管触发相位的控制从而达到控制输出直流电压的目的,这样的电路称之为相控整流电路。
2、整流电路的分类(1)按电路结构分类①半波整流电路:半波整流电路中每根电源进线流过单方向电流,又称为零式整流电路或单拍整流电路。
②全波整流电路:全波整流电路中每根电源进线流过双方向电流,又称为桥式整流电路或双拍整流电路。
(2)按电源相数分类①单相整流电路:又分为单脉波整流电路和双脉波整流电路。
电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告实验目的:1.熟悉三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的工作原理;2.学习三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的控制方法;3.通过实验验证三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的性能。
实验器材:1.三相交流电源;2.三相桥式全控整流电路电路板;3.电阻箱;4.示波器。
实验原理:三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子设备,用于将三相交流电转换为直流电。
其基本原理是通过控制整流桥中的晶闸管开通角和关断角,控制电路中负载电流的方向和大小,从而实现对电流的整流和调节。
有源逆变电路是一种将直流电转换为交流电的电力电子设备。
其基本原理是通过控制逆变桥中的晶闸管开通角和关断角,控制电路中负载电流的方向和大小,从而实现对电流的逆变和调节。
实验过程:1.将三相交流电源连接到三相桥式全控整流电路电路板;2.根据实验要求调节电源电压和频率;3.设置适当的负载电阻;4.通过控制触发电路,控制晶闸管的开通和关断;5.使用示波器观察和记录整流电流和电压波形。
实验结果:根据实验数据和示波器观察结果,整流电流和电压波形基本符合预期,呈现出期望的整流和调节性能。
实验结论:通过本次实验,我们深入理解了三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的工作原理和控制方法。
同时,我们也验证了这两种电路的性能和实际应用。
这项实验的结果对于电力电子技术的学习和应用具有重要意义,为我们掌握和应用电力电子技术提供了实验基础和理论指导。
同时,通过实验的过程,我们也提高了实验操作的能力和实验数据处理的技巧。
总结:本次实验对于我们理解和掌握电力电子技术中的三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的工作原理、控制方法和性能具有重要意义。
通过实验,我们不仅加深了对电力电子技术的理解,提高了实验操作的能力,还培养了我们的团队合作精神和实验数据处理的技巧。
通过本次实验的学习,我们对于电力电子技术的应用和发展有了更加深入的了解,相信在今后的学习和工作中,我们将能够更好地应用电力电子技术解决实际问题,为电力电子技术的发展做出更大的贡献。
月《电力电子技术》课程实验报告实验日期__________________ 班级__________________ 学号________________ 实验台号__________________ 姓名__________________ 成绩________________实验一三相半波整流电路实验【实验目的】1.掌握三相半波可控整流电路的工作原理,研究可控整流电路在电阻负载和阻感性负载时的工作情况。
2.进一步认识电阻负载、电阻电感负载电路的工作情况。
【实验内容】1.“集成触发电路”的调试2.研究三相半波可控整流电路带电阻性负载时的工作原理。
3.研究三相半波可控整流电路带电阻、电感性负载时的工作原理。
【实验记录】1、三相半波可控整流电路带电阻性负载:(1)实验电路及理论计算当触发角时,电流连续,则:,时,输出电压最大,。
当触发角时,电流断续,则:,时,输出电压为零。
因此电阻性负载时触发角的移相范围为(2)实验数据记录:ɑ (°)0306090120U ct(V) 12.39 4.10 1.73 0.80 0.29U d(V) 140.96 123.35 80.20 38.77 8.55U2(V) 126.0 126.0 126.0 126.0 126.0U d(V)理论值147.42 127.67 85.05 45.52 11.392、三相半波可控整流电路带阻感性负载:(1)实验电路及理论计算当触发角时,负载电压波形与电阻负载时相同;而当时,由于电感的续流作用电流不会降到零仍然导通。
所以输出电压平均值为:,当时,波形中正负面积相等,负载输出电压为0。
ɑ (°)0306090U ct(V) 12.40 4.02 1.84 0.81U d(V) 141.71 124.45 75.03 23.66U2(V) 126.0 126.0 126.0 126.0U d(V)理论值147.42 127.67 73.71 0(3)实验波形图:(与阻性负载一致)(与阻性负载一致)【实验分析】1、关系分析(1)与之间的关系曲线(2)与之间的关系曲线2、误差分析(1)输出电压平均值的理论值与实际值之间的误差:1)输电线路上存在内阻;2)晶闸管的导通损耗和开通、关断时间影响波形;3)对于阻感性负载,由于理论值是基于电感无穷大的前提计算得到,在本实验电感不是无穷大,在储能上有影响,产生误差。
电力电子技术实验内容电力电子技术实验内容电力电子技术是现代电力工业中的关键技术之一,其作用是将电能在电力系统中转换、控制、调节和保护。
电力电子技术的应用范围广泛,包括电力变换、灯光控制、电动机驱动、UPS系统、遥控、遥测、安全监控、节能措施等领域。
电力电子技术实验是电力电子理论的实践部分,通常是电力电子课程的学习和教学中重要的一环。
本文将介绍电力电子技术实验的内容,包括基础实验和高级实验两部分。
一、基础实验1. 半波整流电路实验半波整流电路是最简单的电力电子电路之一,实验主要是通过半波整流电路的实现原理,掌握半波整流电路的基本工作原理、电流及电压的波形特点、电路的计算方法、及其应用等。
2. 全波整流电路实验全波整流电路相对于半波整流电路来说功能更强大,也更加的复杂。
在全波整流电路实验中,主要是掌握全波整流电路的实现原理、工作状态、电路计算方法等。
3. 三相半波整流电路实验三相半波整流电路是工业中常用的电力电子电路之一,用于三相有源电力负载与电网间的电能转换。
在三相半波整流电路实验中,主要是通过对三相系统与半波整流电路的联接和三相半波整流电路的实现原理、工作状态、电路计算方法等的探究,从而深入理解三相半波整流电路的必要性。
4. 交流电调压电路实验交流电调压电路是电力电子技术中的一项重要技术,用于将交流电转换成直流电,实现加工、生产、交通,安全控制系统等领域的控制与输送。
在交流电调压电路实验中,主要是掌握交流电调压电路的实现原理、电路计算方法等。
5. 电容滤波电路实验电容滤波电路也是电力电子技术中的一项重要技术,主要是用于将电路中的高频信号或杂波滤除,保证电路中的信号干净。
在电容滤波电路实验中,主要是掌握电容滤波电路的实现原理、电路计算方法等方面的知识。
6. 电感滤波电路实验电感滤波电路也是电力电子技术中的一种重要技术,其作用是滤除低频杂波。
在电感滤波电路实验中,主要是掌握电感滤波电路的实现原理、电路计算方法等知识。
《电力电子技术基础》实验报告班级:自动化121学号:6100312235姓名:熊林林时间:2015 年 6 月实验一 正弦波同步移相触发电路实验一.实验目的1.熟悉正弦波同步触发电路的工作原理及各元件的作用。
2.掌握正弦波同步触发电路的调试步骤和方法。
二.实验内容1.正弦波同步触发电路的调试。
2.正弦波同步触发电路各点波形的观察。
三.实验线路及原理电路分脉冲形成,同步移相,脉冲放大等环节,具体工作原理可参见“电力电子技术”有关教材。
四.实验设备及仪器1.MCL 系列教学实验台主控制屏2.MCL —18组件(适合MCL —Ⅱ)或MCL —31组件(适合MCL —Ⅲ) 3.MCL —05组件 4.二踪示波器 5.万用表五.实验方法1.将MCL —05面板上左上角的同步电压输入端接MCL —18的U 、V 端(如您选购的产品为MCL —Ⅲ、Ⅴ,则同步电压输入直接与主控制屏的U 、V 输出端相连),将“触发电路选择”拨至“正弦波”位置。
2.三相调压器逆时针调到底,合上主电路电源开关,调节主控制屏输出电压U uv =220v ,并打开MCL —05面板右下角的电源开关。
用示波器观察各观察孔的电压波形,测量触发电路输出脉冲的幅度和宽度,示波器的地线接于“8”端。
注:如您选购的产品为MCL —Ⅲ、Ⅴ,无三相调压器,直接合上主电源。
MCL III 、V 无MCL 18,以MCL 31代替MCL 05MCL 18Ug3.确定脉冲的初始相位。
当Uct=0时,要求α接近于180O 。
调节Ub (调RP )使U 3波形与图4-3b 中的U 1波形相同,这时正好有脉冲输出,α接近180O 。
4.保持Ub 不变,调节MCL-18的给定电位器RP1,逐渐增大Uct ,用示波器观察U 1及输出脉冲U GK 的波形,注意Uct 增加时脉冲的移动情况,并估计移相范围。
5.调节Uct 使α=60O ,观察并记录面板上观察孔“1”~“7”及输出脉冲电压波形。
上海电机学院卢昌钰 BG0801 10号1.单相半波可控整流电路(1)电阻性负载(R=1欧姆,U2=220V,α=30°)接线图电阻性负载二次电压,输出电压,二次电流,输出电流,晶闸管电压曲线输入电压与输出电压波形(2)阻感负载(R=1欧姆,L=0.05H,U2=220V,α=30°)接线图阻感负载二次电压,输出电压,二次电流,输出电流,晶闸管电压曲线输入电压与输出电压波形(3)阻感负载+续流二极管(R=1欧姆,L=0.05H,U2=220V,α=30°)有问题接线图阻感负载二次电压,输出电压,二次电流,输出电流,晶闸管电压曲线输入与输出电压波形2.单相桥式全控整流电路(1)电阻性负载(R=1欧姆,U2=220V,α=60°)电阻性负载电路图搭建电阻负载输入电压和输出电压对比电阻负载直流电压和电流波形电阻负载时晶闸管T1的波形电流i2的曲线(2)电感性负载(R=1欧姆,L=0.05H,α=60°,U2=220V,)阻感负载电路图搭建阻感负载电压输入与输出波形阻感负载输出电流id阻感负载输出电压ud阻感负载交变时的电流i2阻感负载交变时的电压u2阻感负载VT1的电压波形(3)电感性负载+续流二极管(R=1欧姆,L=0.05H,α=60°,U2=220V,)电感性负载+续流二极管接线图输入和输出电压波形负载电流负载电压二次侧电流晶闸管两端电压3.单相桥式半空整流电路(1)电阻负载(R=1欧姆,α=60°,U2=220V,)接线图二次侧电压,负载电压,二次侧电流,负载电流,晶闸管电压,二极管电压,二极管电流波形图(2)阻感负载(R=1欧姆,L=0.05H,α=60°,U2=220V,)接线图二次侧电压,负载电压,二次侧电流,负载电流,晶闸管电压,二极管电压,二极管电流波形图(3)阻感负载+续流二极管(R=1欧姆,L=0.05H,α=60°,U2=220V,)接线图二次侧电压,负载电压,二次侧电流,负载电流,晶闸管VT1电压,二极管VD4电压,二极管VD4电流波形图4.三相半波可控整流电路电阻负载接线图(0°)三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形(电阻0°)三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形(电阻30°)阻感负载接线图(30°)三相输入电压输出电流和电压晶闸管1的电流电压输出波形(阻感30°)阻感负载+续流二极管接线图(30°)5.三相全控整流电路电阻负载接线图(30°导通角)三相输入输出电压对比,晶闸管1电压,输出电流电压图形(30°)阻感负载接线图(30°导通角)三相输入输出电压对比,晶闸管1电压,输出电流电压图形(30°)阻感负载+续流二极管接线图(30°导通角)6 降压BUCK电路降压斩波电路(电流连续)接线图BUCK变换器电感电流连续时仿真波形BUCK变换器电感电流断续时仿真波形7 升压Boost电路升压Boost变换器仿真接线图升压Boost变换器连续工作升压Boost变换器断续工作8 单相全桥方波逆变电路单相全桥方波电阻负载逆变电路接线图电阻负载逆变器直流侧电流,输出交流电压电流方波波形单相全桥方波阻感负载逆变电路接线图阻感负载逆变器直流侧电流,输出交流电压电流方波波形9 三相方波逆变电路三相方波逆变电路接线图三相方波逆变电路仿真波形(感性无功=100Var)10单极性的PWM方式下的单相全桥逆变电路在下:输出电压,电流和直流侧电流波形。
实验一 锯齿波同步触发电路实验、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。
、实验主要仪器与设备:锯齿波同步移相触发电路的原理图如图 1-1 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,其工作原理可参见电力电子 技术教材中的相关内容。
图1-1 锯齿波同步移相触发电路原理图图 1-1 中,由 V 3、VD 1、VD 2、C 1 等元件组成同步检测环节,其作用是利用同步电压U T 来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。
由 V 1、V 2 等元件组成的恒流源电路,当 V 3截止时,恒流源对 C 2充电形成锯齿波;当 V 3 导通时,电容 C 2通过 R 4、V 3 放电。
调节电位 器 RP 1 可以调节恒流源的电流大小,从而改变了锯齿波的斜率。
控制电压 U ct 、偏移电压 U b 和锯齿波电压在 V 5 基极综合叠加,从而构成移相控制环节, RP 2、RP 3 分别调节控制电压U ct 和偏移电压 U b 的大小。
V 6、 V 7构成脉冲形成放大环节, C 5 为强触发电容改善脉冲的前沿,由脉冲变压器输出触发脉冲,电路的各点电压波形如图1-2 所示。
本装置有两路锯齿波同步移相触发电路,I 和II ,在电路上完全一样,只是锯齿波触发电路II 输出的触发脉冲相位与I 恰好互差180°,供单相整流及逆变实验用。
电位器RP1、RP2、RP3 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1-2 锯齿波同步移相触发电路各点电压波形(α =90° )四、实验内容及步骤1、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。
2、实验步骤:(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 。
学号:13061113 姓名:陈益锐专业:自动化实验五三相半波可控整流电路的研究一.实验目的了解三相半波可控整流电路的工作原理,研究可控整流电路在电阻负载和电阻—电感性负载时的工作。
二.实验线路及原理三相半波可控整流电路用三只晶闸管,与单相电路比较,输出电压脉动小,输出功率大,三相负载平衡。
实验线路见图1-5。
三.实验内容1.研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作。
2.研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作。
四.实验设备及仪表1.教学实验台主控制屏2.NMCL—33B组件3.NMEL—03组件4.NMCL—18D组件5.双踪示波器(自备)6.万用表(自备)五.注意事项1.整流电路与三相电源连接时,一定要注意相序。
2.整流电路的负载电阻不宜过小,应使I d不超过0.8A,同时负载电阻不宜过大,保证I d超过0.1A,避免晶闸管时断时续。
3.正确使用示波器,避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上,造成短路事故。
六.实验方法1.按图接线,未上主电源之前,检查晶闸管的脉冲是否正常。
(1)用示波器观察NMCL—33B的双脉冲观察孔,应有间隔均匀,幅度相同的双脉冲(2)检查相序,用示波器观察“1”,“2”单脉冲观察孔,“1” 脉冲超前“2” 脉冲600,则相序正确,否则,应调整输入电源。
(3)用示波器观察每只晶闸管的控制极,阴极,应有幅度为1V—2V的脉冲。
2.研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作合上主电源,接上电阻性负载,调节主控制屏输出电压U uv 、U vw 、U wv ,从0V 调至110V :(a ) 改变控制电压U ct ,观察在不同触发移相角α时,记录相应的U d 、I d 、U ct 值。
1. α=0°时, Ud=77V Id=0.07AUd 波形 Uvt 波形2. α=30°时, Ud=67V Id=0.06图1-5 三相半波可控整流电路Ud波形Uvt波形3. α=60°时,Ud=44V Id=0.03Ud波形Uvt波形4. α=90°时,Ud=21V Id=0.01Ud波形Uvt波形5. α=120°时,Ud=4V Id=-0.01AUd波形Uvt波形3.研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作接入NMCL—331的电抗器L=700mH,,可把原负载电阻Rd调小,监视电流,不宜超过0.8A(若超过0.8A,可用导线把负载电阻短路),操作方法同上。
《电力电子技术》实验报告姓名:卢雪飞班级:0831104学号:2011212893指导老师:李敏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)验证晶闸管的导通条件。
二、实验所需挂件及附件序号型号备注1 DZ01 电源控制屏包含“三相电源输出”等几个模块2 DJK03 晶闸管触发电路包含“单结晶体管触发电路”等模块3 双踪示波器包含探头2根三、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。
四、实验方法(1) 观测单结晶体管触发电路:将DZ01电源控制屏左侧的自藕调压器,将输出的线电压调到220V左右,然后用两根导线将220V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,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(图1-3),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。
图1-1 单结晶体管触发电路原理图(2) 记录单结晶体管触发电路各点波形:当α=60o时,单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘如下,得到结论,与教科书中的各波形一致。
图1-2 α=60o时,单结晶体管触发电路的各观测点波形(3)晶闸管导通条件的测试:在不加门极触发电压,加正向阳极电压(交流15V)的情况下,观察晶闸管是否导通;在加阳极反向电压(交流15V),加正向门极触发电压(由单结晶体管触发电路提供)的情况下,观察晶闸管是否导通;加正向门极触发电压,加正向阳极电压(交流15V)的情况下,观察晶闸管是否导通,并将结果记录到下表。
仅+U AK-U AK,+U GK+U AK,+U GK VT状态导通导通关断五、思考题1.单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C的数值有什么关系?1答:C1越大,振荡频率越小。
实验一:单相桥式全控整流电路(电阻性负载)一、实验内容如图1-1所示为典型单相桥式全控整流电路,共用了四个晶闸管,两只晶闸管接成共阳极,两只晶闸管接成共阴极,每一只晶闸管是一个桥臂,桥式整流电路的工作方式特点是整流元件必须成对以构成回路,负载为电阻性。
idR图1-1二、实验原理1、在u2正半波的(0~α)区间,晶闸管VT1、VT4承受正向电压,但无触发脉冲,晶闸管VT2、VT3承受反向电压。
因此在0~α区间,4个晶闸管都不导通。
假如4个晶闸管的漏电阻相等,则Ut1.4= Ut2.3=1/2u2。
2、在u2正半波的(α~π)区间,在ωt=α时刻,触发晶闸管VT1、VT4使其导通。
3、在u2负半波的(π~π+α)区间,在π~π+α区间,晶闸管VT2、VT3承受正向电压,因无触发脉冲而处于关断状态,晶闸管VT1、VT4承受反向电压也不导通。
4、在u2负半波的(π+α~2π)区间,在ωt=π+α时刻,触发晶闸管VT2、VT3使其元件导通,负载电流沿b→VT3→R→VT2→α→T的二次绕组→b 流通,电源电压沿正半周期的方向施加到负载电阻上,负载上有输出电压(ud=-u2)和电流,且波形相位相同。
表1-1 各区间晶闸管的导通、负载电压和晶闸管端电压情况三、实验过程启动MATLAB,进入SIMULINK后新建一个仿真模型的新文件。
在这里可以任意添加电路元器件模块。
然后对照电路系统模型,依次往文档中添加相应的模块。
在此实验中,我们按下表添加模块:表1-1 各区间晶闸管的导通、负载电压和晶闸管端电压情况添加好模块后,要对各元器件进行布局。
一个良好的布局面板,更有利于阅读系统模型及方便调试。
图1-3设置模块参数。
依次双击各模块,在出现的对话框内设置相应的参数。
1、交流电源参数设置:电压设置为220V,频率设为50Hz,其它默认。
图1-42、脉冲触发器设置:振幅(amplitude)设为5。
周期(Period)设为0.02秒。
电力电子技术实验报告实验目的,通过本次实验,掌握电力电子技术的基本原理和实验操作,提高学生对电力电子技术的理论和实践能力。
实验仪器设备,电力电子技术实验箱、直流电源、交流电源、示波器、电流表、电压表等。
实验原理,电力电子技术是指利用电子器件对电能进行调节、变换和控制的技术。
常见的电力电子器件有二极管、晶闸管、场效应管、三相全控桥等,它们可以实现电能的变换、调节和控制。
实验步骤:1. 实验一,单相半波可控整流电路。
a. 按照电路图连接实验箱和电源,调节电源输出电压和频率。
b. 接通电源,观察示波器波形,记录电流和电压的变化。
c. 改变触发脉冲宽度,观察输出波形的变化。
2. 实验二,单相全波可控整流电路。
a. 按照电路图连接实验箱和电源,调节电源输出电压和频率。
b. 接通电源,观察示波器波形,记录电流和电压的变化。
c. 改变触发脉冲宽度,观察输出波形的变化。
3. 实验三,三相半波可控整流电路。
a. 按照电路图连接实验箱和电源,调节电源输出电压和频率。
b. 接通电源,观察示波器波形,记录电流和电压的变化。
c. 改变触发脉冲宽度,观察输出波形的变化。
4. 实验四,三相全波可控整流电路。
a. 按照电路图连接实验箱和电源,调节电源输出电压和频率。
b. 接通电源,观察示波器波形,记录电流和电压的变化。
c. 改变触发脉冲宽度,观察输出波形的变化。
实验结果与分析:通过本次实验,我们成功搭建了单相和三相可控整流电路,并观察到了不同触发脉冲宽度下的输出波形变化。
实验结果表明,在不同触发脉冲宽度下,电压和电流的变化规律不同,进一步验证了电力电子技术的原理和应用。
结论:本次实验通过实际操作,使我们更加深入地理解了电力电子技术的原理和应用,提高了我们的实践能力和动手能力。
同时,也为今后的学习和科研工作打下了坚实的基础。
总结:电力电子技术在现代电力系统中具有重要的应用价值,通过本次实验,我们不仅掌握了电力电子技术的基本原理和实验操作,还提高了我们的实践能力和动手能力。
上海电力学院
电力电子技术
实验报告
题目: 实验四三相半波全控电路实验
姓名:周振扬
学号: 20150762 院系:电子与信息工程学院
班级: 2015071
三相半波全控电路
三相半波可控整流电路如图所示:
为得到零线,变压器二次侧必须连接成星形,而一次侧接成三角形,避免三次谐波流入电网。
三个晶闸管分别接入a,b,c三相电源,它们的阴极连接成一起,称为阴极接入法。
在相电压的交点wt1,wt2,wt3处,均出现了二极管转相,即电流由一个二极管向另一个二极管转移,称这些为自然换相点。
当α为0时,变压器二次侧a相绕组和晶闸管vt1的电流波形如下图所示,另两相电流波形形状相同,相位滞后120度,可见变压器二次绕组电流有直流分量。
实验一三相半波可控整流电路实验一、实验目的了解三相半波可控整流电路的工作原理,研究可控整流电路在电阻负载和电阻电感性负载时的工作情况。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理三相半波可控整流电路用了三只晶闸管,与单相电路比较,其输出电压脉动小,输出功率大。
不足之处是晶闸管电流即变压器的副边电流在一个周期内只有1/3 时间有电流流过,变压器利用率较低。
图3.1中晶闸管用DJK02 正桥组的三个,电阻R 用D42电感用DJK02面板上三相可调电阻,将两个900Ω接成并联形式,Ld的700mH,其三相触发信号由DJK02-1 内部提供,只需在其外加一个给定电压接到Uct端即可。
直流电压、电流表由DJK02 获得。
图3.1 三相半波可控整流电路实验原理图四、实验内容(1)研究三相半波可控整流电路带电阻性负载。
(2)研究三相半波可控整流电路带电阻电感性负载。
五、预习要求阅读电力电子技术教材中有关三相半波整流电路的内容。
六、思考题(1)如何确定三相触发脉冲的相序,主电路输出的三相相序能任意改变吗?(2)根据所用晶闸管的定额,如何确定整流电路的最大输出电流?七、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“双脉冲观察孔” VT1的输出波形,使α=170°。
⑥适当增加给定Ug的正电压输出,观测DJK02-1上“脉冲观察孔”的波形,此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲。
⑦将DJK02-1 面板上的Ulf端接地,用20 芯的扁平电缆,将DJK02-1 的“正桥触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连,并将DJK02“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”,观察正桥VT1~VT6 晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲是否正常。
(2)三相半波可控整流电路带电阻性负载按图3-10接线,将电阻器放在最大阻值处,按下“启动”按钮,DJK06上的“给定”从零开始,慢慢增加移相电压,使α能从30°到170°范围内调节,用示波器观察并纪录α=30°、60°、90°、120°、150°时整流输出电压Ud和晶闸管两端电压UVT的波形,并纪录相应的电源电压U2及Ud的数值于下表中计算公式:U d=1.17U2cosα(0~30°)U d=0.675U2[1+cos(a+π/6))] (30°~150°)(3)三相半波整流带电阻电感性负载将DJK02上700mH 的电抗器与负载电阻R 串联后接入主电路,观察不同移相角α时Ud 、Id的输出波形,并记录相应的电源电压U2及Ud 、Id值,画出α=90°时的Ud及Id波形图。
八、实验报告绘出当α=90°时,整流电路供电给电阻性负载、电阻电感性负载时的Ud 及Id的波形,并进行分析讨论。
九、注意事项(1) 双踪示波器有两个探头,可同时观测两路信号,但这两探头的地线都与示波器的外壳相连,所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上,否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。
为此,为了保证测量的顺利进行,可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘,只使用其中一路的地线,这样从根本上解决了这个问题。
当需要同时观察两个信号时,必须在被测电路上找到这两个信号的公共点,将探头的地线接于此处,探头各接至被测信号,只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号,而不发生意外。
(2)在本实验中,触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极,此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置,并将Ulf及Ulr悬空,避免误触发。
(3)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。
实验二三相桥式半控整流电路实验一、实验目的(1) 了解三相桥式半控整流电路的工作原理及输出电压,电流波形。
(2) 了解晶闸管在带电阻性及电阻电感性负载,在不同控制角α下的工作情况。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理在中等容量的整流装置或要求不可逆的电力拖动中,可采用比三相全控桥式整流电路更简单、经济的三相桥式半控整流电路。
它由共阴极接法的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成,因此这种电路兼有可控与不可控两者的特性。
共阳极组三个整流二极管总是在自然换流点换流,使电流换到比阴级电位更低的一相,而共阴极组三个晶闸管则要在触发后才能换到阳极电位高的一个。
输出整流电压Ud 的波形是三组整流电压波形之和,改变共阴极组晶闸管的控制角α,可获得的直流可调电压。
0~2.34U2具体线路可参见图3.2。
其中三个晶闸管在DJK02 面板上,三相触发电路在DJK02-1 上,二极管和给定在DJK06 挂箱上,直流电压电流表以及电感Ld从DJK02 上获得,电阻R 用D42 三相可调电阻,将两个900Ω接成并联形式。
图3.2 三相桥式半控整流电路实验原理图四、实验内容(1) 三相桥式半控整流供电给电阻负载。
(2) 三相桥式半控整流供电给电阻电感性负载。
(3) 三相桥式半控整流供电给反电势负载。
(选做)(4) 观察平波电抗器的作用。
(选做)五、思考题(1) 为什么说可控整流电路供电给电动机负载与供电给电阻性负载在工作上有很大差别?(2) 实验电路在电阻性负载工作时能否突加一个阶跃控制电压?在电动机负载工作时呢?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“双脉冲观察孔” VT1的输出波形,使α=150°。
⑥适当增加给定Ug的正电压输出,观测DJK02-1上“脉冲观察孔”的波形,此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲。
⑦将DJK02-1 面板上的Ulf端接地,用20 芯的扁平电缆,将DJK02-1 的“正桥触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连,并将DJK02“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”,观察正桥VT1~VT6 晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲是否正常。
(2) 三相半控桥式整流电路供电给电阻负载时的特性测试。
按图3.2接线,将给定输出调到零,负载电阻放在最大阻值位置,按下“启动”按钮,缓慢调节给定,观察α在30°、60°、90°、120°等不同移相范围内,整流电路的输出电压Ud ,输出电流Id以及晶闸管端电压UVT的波形,并加以记录。
(3) 三相半控桥式整流电路带电阻电感性负载。
将电抗700mH 的Ld接入重复(1)步骤。
(4) 带反电势负载(选做)要完成此实验还应加一只直流电动机。
断开主电路,将负载改为直流电动机,不接平波电抗器Ld,调节DJK06 上的“给定”输出Ug使输出由零逐渐上升,直到电机电压额定值,用示波器观察并记录不同α时输出电压Ud和电动机电枢两端电压Ua的波形。
(5) 接上平波电抗器,重复上述实验。
(选做)七、实验报告(1) 绘出实验的整流电路供电给电阻负载时的Ud=f(t),Id=f(t)以及晶闸管端电压UVT=f(t)的波形。
(2) 绘出整流电路在α=60o与α=90o时带电阻电感性负载时的波形。
八、注意事项(1) 双踪示波器有两个探头,可同时观测两路信号,但这两探头的地线都与示波器的外壳相连,所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上,否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。
为此,为了保证测量的顺利进行,可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘,只使用其中一路的地线,这样从根本上解决了这个问题。
当需要同时观察两个信号时,必须在被测电路上找到这两个信号的公共点,将探头的地线接于此处,探头各接至被测信号,只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号,而不发生意外。
(2) 在本实验中,触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极,此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置,并将Ulf及Ulr悬空,避免误触发。
实验三三相半波有源逆变电路实验一、实验目的研究三相半波有源逆变电路的工作,验证可控整流电路在有源逆变时的工作条件,并比较与整流工作时的区别。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理其工作原理详见电力电子技术教材中的有关内容。
=700mH,电晶闸管可选用DJK02上的正桥,电感用DJK02上的Ld阻R 选用D42三相可调电阻,将两个900Ω接成串联形式,直流电源用DJK01上的励磁电源,其中DJK10 中的心式变压器用作升压变压器使用,变压器接成Y/Y 接法,逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am、Bm、Cm,返回电网的电压从高压端A、B、C 输出。
直流电压、电流表均在DJK02上。
图3.3 三相半波有源逆变电路实验原理图四、实验内容三相半波整流电路在整流状态工作下带电阻电感性负载的研究。
五、思考题(1) 在不同工作状态时可控整流电路的工作波形。
(2) 可控整流电路在β=60°和β=90°时输出电压有何差异?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。