..

電力電子技術實驗指導書

內容概要：《電子電力技術》是電氣工程及其自動化、自動化等專業的三大電子技術基礎課程之一，課程波及面廣，內容包含電力、電子、控制、計算機技術等。而實驗環節是該

課程的重要構成部分，經過實驗，能夠加深對理論的理解，培育和提升著手能力、剖析和解

決問題的獨立工作能力。

本章以高校中寬泛使用的浙江天煌科教儀器企業生產的DJDK-1型電力電子技術及電機

控制實驗裝置為例，選擇了八個實驗，依據課時供教課中采納。

電力電子技術實驗概括

1．1實驗的特色和要求

電力電子技術實驗的內容許多、較新，實驗系統也比較復雜，系統性較強。理論教課是實驗教課的基礎，要修業生在實驗中應學會運用所學的理論知識去剖析和解決實質系統中出

現的各樣問題，提升著手能力；同時經過實驗來考證理論，促使理論和實質相聯合，使認識不停提升、深入。經過實驗，學生應具備以下能力：

1）掌握電力電子變流裝置的主電路、觸發和驅動電路的構成及調試方法，能初步設備和應用這些電路；

2）熟習并掌握基本實驗設備、測試儀器的性能和使用方法；

3）能夠運用理論知識對實驗現象、結果進行剖析和辦理，解決實驗中碰到的問題；

4）能夠綜合實驗數據，解說實驗現象，編寫實驗報告。

1．2實驗準備

實驗準備即為實驗的預習階段，是保證明驗能力順利進行的必需步驟，每次實驗前都應先進行預習，進而提升實驗質量和效率，不然就有可能在實驗時不知怎樣下手，浪費時間，

完不行實驗要求，甚至甚至破壞實驗裝置。所以，實驗前應做到：

1）復習教材中與實驗有關的內容，熟習與本次實驗有關的理論知識；

2）閱讀本教材中的實驗指導，認識本次實驗的目的和內容；掌握本次實驗系統的工作原理和方法；

3）寫出預習報告，此中應包含實驗系統的詳盡接線圖、實驗步驟、數據記錄表格等；

4）熟習實驗所用的實驗裝置、測試儀器等；

5）進行實驗分組。

1．3實驗實行

在達成理論學習后，便可進入實驗實行階段。實驗時要做到以下幾點：

1）實驗開始前，指導教師要對學生的預習報告作檢查，要修業生認識本次實驗的目的、內容和方法，只有知足此要求后，方能同意實驗開始。

2）指導教師對實驗裝置作介紹，要修業生熟習本次實驗使用的實驗設備、儀器，明

確這些設備的功能、使用方法。

3）按實驗小組進行實驗，實驗小構成員應進行明確分工，各人的任務應實驗進行中推行輪換，以便實驗參加者能全面掌握實驗技術，提升著手能力。

4）按預習報告上的實驗系統詳盡線路圖進行接線，一般狀況下，接線序次為先主電

;...

路，后控制電路；先串連，后并聯。

5）達成實驗系統接線后，一定進行自查。串連回路從電源的某一端出發，按回路逐項檢查各儀表、設備、負載的地點、極性等能否正確；并聯支路則檢查其兩頭的連結點能否

在指定的地點。距離較遠的兩連結端一定采納長導線直接跨接，不得用2根導線在實驗裝置

上的某接線端進行過渡連結。自查達成后，須指導教師復查后方可合閘通電，開始實驗。

（6）實驗時，應按實驗教材所提出的要求及步驟，逐項進行實驗和操作。一般狀況下，

系統啟動前，應使負載電阻值最大，給定電位器位于零位；改接線路時，一定拉閘，斷開電源。實驗中應察看實驗現象能否正常，所得數據能否合理，實驗結果能否與理論一致。

7）達成本次實驗所有內容后，應請指導教師檢查實驗數據、記錄的波形。經指導教師認同后方可拆掉接線，整理好連結線、儀器、工具，使之物歸原位

1．4實驗總結

實驗的最后階段是實驗總結，即對實驗數據進行整理、繪制波形和圖表、剖析實驗現象、撰寫實驗報告。每個實驗參加者都要獨立達成一份實驗報告，實驗報告的編寫應持嚴肅認真，腳踏實地的科學態度。照實驗結果與理論有較大進出時，不得任意改正實驗數據和結果，不得用充數據的方法來向理論聚攏，而是應用理論知識來剖析實驗數據和結果，解說實驗現象，找出惹起較大偏差的原由。

實驗報告的一般格式以下：

1）實驗名稱、班級，實驗學生姓名、同組者姓名和實驗時間；

2）實驗目的、實驗線路、實驗內容；

3）實驗設備、儀器、儀表的型號、規格、銘牌數據及實驗裝置編號；

4）實驗數據的整理、列表、計算，并列出計算所用的計算公式；

5）畫出與實驗數據相對應的特征曲線及記錄的波形。

6）用理論知識對實驗結果進行剖析總結，得出明確結論；

7）對實驗中出現的某些現象，碰到的問題進行剖析、議論，寫出心得領會并對實驗提出自己的建講和改良舉措。

1．5實驗安全操作規程

為了順利達成電力電子技術實驗，保證明驗時人身安全與設備靠譜運轉要嚴格恪守以下安全操作規程：

1、在實驗過程時，絕對不一樣意做實驗者雙手同時接到隔絕變壓器的兩個輸出端，將人

體作為負載使用。

2、任何接線和拆線都一定在切斷主電源后方可進行。

3、為了提升實驗過程中的效率，達成接線或改接線路后，應認真再次查對線路，并使

組內其余同學惹起注意后方可接通電源。

4、假如在實驗過程中發生過流告警，應認真檢查線路以及電位器的調理參數，確立無

誤后方能從頭進行實驗。

5、在實驗中應注意所接儀表的最大批程，選擇適合的負載達成實驗，免得破壞儀表、

電源或負載。

6、系統起動前負載電阻一定放在最大阻值，給定電位器一定退回至零位后，才同意合閘起動并慢慢增添給定，免得元件和設備過載破壞。;...

DJDK-1型電力電子技術及電機控制實驗裝置簡介

2．1實驗裝置特色

實驗裝置外形如圖2-1所示。

1、實驗裝置采納掛件構造，可依據不一樣實驗內容進行自由組合，故構造緊湊、使用方

便、功能齊備、綜合性能好。

2、實驗裝置占地面積小，節儉實驗室用地，無需設置電源控制屏、電纜溝、水泥墩等，

可減少基建投資。實驗裝置只需三相四線的電源即可投入使用。

3、實驗機組容量小，耗電小，配置齊備。裝置使用的電機經過特別設計，其參數特征能模擬3KW左右的通用實驗機組。

4、裝置布局合理，外形雅觀，面板表示圖明確、清楚、直觀。實驗連結線采納強、弱

電分開的手槍式插頭，二者不可以互插，防止強電接入弱電設備，造成設備破壞。電路連結方

式安全、靠譜、快速、簡易。除電源控制屏、掛件外，還設置有實驗桌，桌面上可擱置機組、示波器等實驗儀器，操作舒坦、方便。電機采納導軌式安裝，改換機組簡捷、方便。實驗臺

底部安裝有輪子和不銹鋼固定調理機構，便于挪動和固定。

5、控制屏供電采納三相隔絕變壓器隔絕，設有電壓型漏電保護裝置和電流型漏電保護

裝置，確實保護操作者的安全，為開放性的實驗室創建了安全條件。

6、掛件面板分為三種接線孔，強電、弱電及波形觀察孔，三者有顯然的差別，不可以互

插。

7、實驗線路選擇典型線路，完整配合教課內容，知足教課大綱領求。

圖2-1DJDK-1型電力電子技術及電機控制實驗裝置外形

2．2實驗裝置技術參數

1、輸入電壓三相四線制380V±10％50Hz

2、工作環境環境溫度范圍為-5-40C，相對濕度<75％，海拔<1000m

3、裝置容量：<1.5kVA

4、電機輸出功率：<200W

;...

5、外形尺寸：長×寬×高1870mm×730mm×1600m

2．3DJK01電源控制屏

電源控制屏主要為實驗供給各樣電源，如三相溝通電源、直流勵磁電源。同時為實驗供給所需的儀表，如直流電壓、電流表，溝通電壓、電流表。屏上還設有準時器兼報警記錄儀，供教師查核學生實驗之用。在控制屏正

面的大凹槽內，設有兩根不銹鋼管，可

掛置實驗所需掛件，凹槽底部設有12

芯、10芯、4芯、3芯等插座，有源掛件

的電源從這些插座供給。在控制屏兩邊

設有單相三極220V電源插座及三相四

極380V電源插座，別的還設有供實驗臺照明用的40W日光燈，主控屏面板如圖

2-2所示。

1、三相電網電壓指示三相電網電

壓指示主要用于檢測輸入的電網電壓

能否出缺相，操作溝通電壓表下邊的切

換開關，觀察三相電網各線間電壓能否均衡。圖2-2主控屏面板圖

2、準時器兼報警記錄儀

平常作為時鐘使用，擁有設定實驗時間、準時報警、切斷電源等功能，它還能夠自動記錄因為接線操作錯誤所致使的告警次數。

3、控制部分

它的主要功能是控制電源控制屏的各項功能，它由電源總開關、啟動按鈕及停止按鈕構成。當翻開電源總開關時，紅燈亮；當按下啟動按鈕后，紅燈滅，綠燈亮，此時控制屏的三

相主電路及勵磁電源都有輸出。

4、三相主電路輸出

三相主電路輸出可供給三相溝通200V／3A或240V／3A電源。輸出的電壓大小由“調速電

源選擇開關”，當開關置于“直流調速”側時，A、B、C輸出線電壓為200V，可達成電力電

子實驗以及直流調速實驗；當開關置于“溝通調速”側時，A、B、C輸出線電壓為240V，可

達成溝通電機調壓調速及串級調速等實驗。在A、B、C三相處裝有黃、綠、紅發光二極管，

用以指示輸出電壓。同時在主電源輸出回路中還裝有電流互感器，電流互感器可測定輸出電

流的大小，供電流反應和過流保護使用，面板上的TAl、TA2、TA3三處觀察點用于觀察三路

輸出電壓信號。

5、勵磁電源

在按下啟動按鈕后將勵磁電源開關撥向“開”，則勵磁電源輸出為220V的直流電壓，并

有發光二極管指示輸出能否正常，勵磁電源由0.5A熔絲做短路保護。勵磁電源僅為直流電機

供給勵磁電流，因為勵磁電源的容量有限，一般不要作為大電流的直流電源使用。

6、面板儀表

面板下部設置有+300V數字式直流電壓表和0~5A數字式直流電流表，精度為0.5級，能為

可逆調速系統供給電壓及電流指示。面板上部設置有500V真有效值溝通電壓表和5A真有效值

溝通電流表，精度為0.5級，供溝通調速系統實驗時使用。

;...

電力電子技術實驗內容

實驗一晶閘管的測試及導通關斷條件測試實驗

1．實驗目的

1）察看晶閘管的構造，掌握正確的晶閘管的簡略測試方法；

2）考證晶閘管的導通條件及關斷方法。

2．預習要求

1）閱讀電力電子技術教材中有關晶閘管的內容，弄清晶閘管的構造與工作原理；

2）復習晶閘管基本特色的有關內容，掌握晶閘管正常工作時的特征；

3．實驗器械

1）±5V、±12V直流穩壓電源（雙路）一臺

2）萬用表一塊

3）晶閘管幾個（用面板上的三相整流橋中的晶閘管）

4）DJDK-1型實驗臺

5）燈泡12V/0.1A一個

6）溝通毫伏表一個

4．實驗內容

1）鑒識晶閘管的利害；

2）晶閘管的導通條件測試；

3）晶閘管的關斷方法的測試。

5．實驗電路

圖3-1晶閘管的測試圖3-2晶閘管導通條件實驗電路

圖3-3晶閘管的測試圖3-4晶閘管關斷條件實驗電路

6．實驗內容及步驟

（1）鑒識晶閘管的利害

見圖3-1，用萬用表R1K的電阻檔測試兩只晶閘管的陽極（A）—陰極（K）、門極（G）

—陽極（A）之間的正反向電阻，再用萬用表R100K的電阻檔丈量兩只晶閘管的門極（G）

—陰級（K）之間的正反向電阻，將丈量數據填入下表，并鑒識晶閘管的利害。

被測晶閘管RAKRKARAGRGARGKRKG結論

VT1

VT2

;...

（2）晶閘管的導通條件（見圖3-2）

12V正朝陽極電壓，門極開路或接-5V電壓，察看燈泡亮否，判斷晶閘管能否導通；

加12V反朝陽極電壓，門極開路或接-5V電壓或接+5V電壓，察看燈泡能否亮，判斷晶閘管能否導通；

陽極加12V正向電壓，門極加+5V正向電壓，察看燈泡亮否，判斷晶閘管能否導通；

燈亮后去掉門極電壓，看燈泡亮否，再加-5V反向門極電壓，看燈泡能否持續亮。

寫出導通條件，說明門極作用。

（3）晶閘管關斷條件實驗（見圖3-3、圖3-4）

a)按圖8-5接線，接通12V電源電壓，再在門極接通+5V電壓使晶閘管導通，燈泡亮，

接著斷開門極電壓；

b)去掉12V陽極電壓，觀看燈泡能否亮；

c)使晶閘管導通，而后斷開門極電壓，即翻開K2，接著閉合K1，再翻開K1，察看燈泡

能否熄滅；

再使晶閘管導通，斷開門極電壓，漸漸減小陽極電壓，當電流表指針有某值漸漸降到零時，記下該值，即被測晶閘管的保持電流，此時若再高升陽極電源電壓，燈泡也不再發亮，說明晶管已關斷；

總結關斷晶閘管的方法。

7．注意事項

用萬用表測試閘管門極與陰極正反高電阻時，發現有的晶閘管正反向電阻很靠近，這

種現象其實不可以說明晶閘管已經破壞，只需正向電阻比反向電阻小些，該晶閘管就是好的。注：

用萬表表測試晶閘管門極與陰極電阻時，不可以用R10檔，以防破壞門極，一般用R1K檔丈量；

8．實驗報告要求

1）回答實驗中提出的問題；

2）總結簡略判斷晶閘管利害的方法。

實驗二單結晶體管觸發電路和單相半波可控整流電路

1．實驗目的

1）熟習單結晶體管觸發電路的工作原理，接線及電路中各元件的作用；

2）察看單結晶體管觸發電路各點的波形，掌握調試步驟和方法；

3）對單相半波可控整流電路在電阻負載及電阻電感負載時的工作過程作全面剖析；

4）認識續流二極管的作用。

2．預習要求

1）認識單結晶體管觸發電路的工作原理；

2）復習單相半波可控整流電路的有關內容，掌握單相半波可控整流電路接電阻性負

載和電阻電感負載時的工作波形；（3）掌握單相半波可控整流電路接不一樣負載時Ud、Id的計算方法。3．實驗器械1）DJDK-1型電力電子技術及電機控制實驗裝置；

2）DJK01、DJK02、DJK03-1、DJK06、D42等掛箱；

3）雙蹤示波器；

4）萬用表。

4．實驗內容

（1）單結晶體管觸發電路的調試；

;...

（2）單結晶體管觸發電路各點電壓波形的察看并記錄；

（3）單相半波整流電路帶電阻性負載時UdU2f()特征的測定；

（4）單相半波整流電路帶電阻電感性負載時續流二極管作用的察看。

5．實驗電路

（1）單結晶體管觸發電路如圖3-5所示

圖3-5單結晶體管觸發電路原理圖

觸發電路原理：

由同步變壓器副邊輸出60V的溝通同步電壓，經VD1半波整流，再由穩壓管V1、V2進行削波，進而獲取梯形波電壓，其過零點與電源電壓的過零點同步，梯形波經過R7及等效可變電阻V5向電容C1充電，當充電電壓達到單結晶體管的峰值

電壓Up時，單結晶體管V6導通，電容經過脈沖變壓器原邊

放電，脈沖變壓器副邊輸出脈沖。同時因為放電時間常數很

小，C1兩頭的電壓很快降落到單結晶體管的谷點電壓Uv，

使V6關斷，C1再次充電，循環往復，在電容C1兩頭體現鋸齒波形，在脈沖變壓器副邊輸出尖脈沖。在一個梯形波周期內，

V6可能導通、關斷多次，但只有輸出的第一個觸發脈沖對晶閘管的觸發時刻起作用。充電時間常數由電容C1和等效電阻等決定，調理RP1改變C1的充電的時間，控制第一個尖脈沖的出現時刻，實現脈沖的移相控制。電位器RP1已裝在面板上，同步信號已在內部接好，所有的測試信號都在面板上引出。單結晶體管觸發電路的各點波形如圖3-6所示。圖3-6單結晶體管觸發路各點的電壓波形（90）（2）單相半波可控整流電路，如圖3-7所示

;...

圖3-7單相半波可控整流電路

6．實驗內容及步驟

（1）單結晶體管觸發電路的調試

將DJK01電源控制屏的電源選擇開關打到“直流調速”側，使輸出線電壓為200V，用兩根導線將200V溝通電壓接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“啟動”按鈕，翻開DJK03-1電源開關，用雙蹤示波器察看單結晶體管觸發電路中整流輸出的梯形波電壓、鋸齒波電壓及單結晶體管觸發電路輸出電壓等波形。調理移相電位器RP1，察看鋸齒波的周期變化及輸出脈沖波形的移相范圍可否在30°～170°范圍內挪動？（2）單相半波可控整流電路接電阻性負載觸發電路調試正常后，按圖8-9電路圖接線。將電阻器調在最大阻值地點，按下“啟動”按鈕，用示波器察看負載電壓Ud、晶閘管VT兩頭電壓UVT的波形，調理電位器RP1，察看30°、60°、90°、120°、150°時Ud、UVT的波形，并丈量直流輸出電壓Ud和電源電壓U2，記錄于下表中。30°60°90°120°150°U2Ud（記錄值）UdU2Ud（計算值）計算值：Ud0.45U2(1cos)2（3）單相半波可控整流電路接電阻電感性負載將負載電阻R改成電阻電感性負載（由電阻器與平波電抗器L串連而成）。暫不接續流d二極管VD1，在不一樣阻抗角（阻抗角arctanL），保持電感量不變，改變R的電阻值，R注意電流不要超出1A狀況下，察看并記錄30°、60°、90°、120°時的直流輸出電壓值Ud、UVT的波形。30°60°90°120°U2Ud（記錄值）

UdU2

Ud（計算值）

;...

接入續流二極管VD1，重復上述實驗，察看續流二極管的作用，以及UVD1波形的變化。30°60°90°120°U2

Ud（記錄值）

UdU2

Ud（計算值）

7．注意事項

1）雙蹤示波器兩個探頭的地線端應接在電路的同電位點，以防經過兩探頭的地線造成被丈量電路短路事故，示波器探頭地線與外殼相連使用進應注意安全；

2）在主電路未接通時，第一要調試觸發電路，只有觸發電路工作正常后，才能夠接通主電路。

8．實驗報告要求（1）畫出90°時，電阻性負載和電阻電感性負載的Ud、UVT波形；（2）畫出電阻性負載時UdU2f()的實驗曲線，并與計算值Ud的對應曲線對比較；

（3）剖析實驗中出現的現象，寫出領會。

實驗三單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

1．實驗目的

1）加深理解單相橋式全控整流及逆變電路的工作原理；

2）研究單相橋式變流電路整流的全過程；

3）研究單相橋式變流電路逆變的全過程，掌握實現有源逆變的條件；

4）掌握產生逆變推翻的原由及預防方法。

2．預習要求

1）閱讀教材中有關單相橋式全控整流電路的有關內容；

2）閱讀教材中有關有源逆變電路的內容，掌握實現有源逆變的基本條件。

3．實驗器械

1）DJDK-1型電力電子技術及電機控制實驗裝置；

2）DJK01、DJK02、DJK03-1、DJK10、D42等掛箱；

3）雙蹤示波器；

4）萬用表。

4．實驗內容

1）單相橋式全控整流電路帶電阻電感負載；

2）單相橋式有源逆變電路帶電阻電感負載；

3）有源逆變電路逆變推翻現象的察看。

5．實驗電路

圖3-8為單相橋式整流帶電阻電感性負載，其輸出負載R用D42三相可調電阻器，將兩個900Ω接成并聯形式，電抗Ld用DJK02面板上的700mH，直流電壓、電流表均在DJK02面板上。觸發電路采納DJK03-1組件掛箱上的“鋸齒波同步移相觸發電路Ⅰ”和“Ⅱ”。

;...

圖3-8單相橋式整流實驗原理圖圖3-9單相橋式有源逆變電路實驗原理圖

圖3-9為單相橋式有源逆變原理圖，三相電源經三相不控整流，獲取一個上負下正的直

流電源，供逆變橋路使用，逆變橋電路逆變出的溝通電壓經升壓變壓器反應回電網。“三相

不控整流”是DJK10上的一個模塊，其“心式變壓器”在此做為升壓變壓器用，從晶閘管逆

變出的電壓接“心式變壓器”的中壓端Am、Bm，返回電網的電壓從其高壓端A、B輸出，為了

防止輸出的逆變電壓過高而破壞心式變壓器，故將變壓器接成Y/Y接法。圖中的電阻R、電抗

Ld和觸發電路與整流所用同樣。

有關實現有源逆變的必需條件等內容可拜見電力電子技術教材的有關內容。

6．實驗內容及步驟

(1)觸發電路的調試

將DJK01電源控制屏的電源選擇開關打到“直流調速”側使輸出線電壓為200V，用兩根

導線將200V溝通電壓接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“啟動”按鈕，翻開DJK03-1電源開關，用示波器察看鋸齒波同步觸發電路各察看孔的電壓波形。

將控制電壓Uct調至零（將電位器RP2順時針旋究竟)，察看同步電壓信號和“6”點U6的

波形，調理偏移電壓Ub（即調RP3電位器)，使180°。將鋸齒波觸發電路的輸出脈沖端

分別接至全控橋中相應晶閘管的門極和陰極，注意不要把相序接反了，不然沒法進行整流和

逆變。將DJKO2上的正橋和反橋觸發脈沖開關都打到“斷”的地點,并使Ulf和Ulr懸空，確

保晶閘管不被誤觸發。

單相橋式全控整流

按圖3-9接線，將電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，保持Ub偏移電壓不變（即

RP3固定)，漸漸增添Uct（調理RP2），在0°、30°、60°、90°、120°時，用示波器察看、記錄整流電壓Ud和晶閘管兩頭電壓Uvt的波形，并記錄電源電壓U2和負載電壓Ud的數值于下表中。30°60°90°120°U2Ud（記錄值）Ud（計算值）計算值：Ud0.9U2(1cos)（3）單相橋式有源逆變電路實驗按圖8-11接線，將電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，保持Ub偏移電壓不變，漸漸增添Uct，在30°、60°、90°時，察看、記錄逆變電流Id和晶閘管兩頭電壓Uvt的波形，并記錄負載電壓Ud的數值于下表中。30°60°90°U2;...

Ud（記錄值）Ud（計算值）（4）逆變推翻現象的察看調理Uct，使150°，察看Ud波形。忽然關斷觸發脈沖（可將觸發信號拆去），用雙蹤描示波器察看逆變推翻現象，記錄逆變推翻時的Ud波形。實現有源逆變的條件是什么？在本實驗中是怎樣保證能知足這些條件？

7．注意事項

（1）在本實驗中，觸發脈沖是從外面接入DJKO2面板上晶閘管的門極和陰極，此時,應

將所用晶閘管對應的正橋觸發脈沖或反橋觸發脈沖的開關撥向“斷”的地點，并將Ulf和Ulr

懸空，防止誤觸發。

2）為了保證從逆變到整流不發生過流，其回路的電阻R應取比較大的值，但也要考慮到晶閘管的保持電流，保證靠譜導通。

8．實驗報告要求（1）畫出30°、60°、90°、120°、150°時Ud和Uvt的波形；（2）畫出電路的移相特征Udf()曲線；（3）剖析逆變推翻的原由及逆變推翻后會產生的結果。

實驗四三相半波可控整流電路實驗

1．實驗目的

認識三相半波可控整流電路的工作原理，研究可控整流電路在電阻負載和電阻電感性負載時的工作狀況。

2．預習要求

閱讀教材中有關三相半波整流電路的內容。

3．實驗器械

1）DJDK-1型電力電子技術及電機控制實驗裝置；

2）DJK01、DJK02、DJK02-1、DJK06、D42等掛箱；

3）雙蹤示波器；

4）萬用表。

4．實驗內容

1）研究三相半波可控整流電路帶電阻性負載；

2）研究三相半波可控整流電路帶電阻電感性負載。

5．實驗電路

三相半波可控整流電路用了三只晶閘管，與單相電路比較，其輸出電壓脈動小，輸出功

率大。不足之處是晶閘管電流即變壓器的副邊電流在一個周期內只有1/3時間有電流流過，

變壓器利用率較低。圖3-10中晶閘管用DJK02正橋組的三個，電阻R用D42三相可調電阻，將

兩個900Ω接成并聯形式，Ld電感用DJK02面板上的700mH，其三相觸發信號由DJK02-1內部供給，只需在其外加一個給定電壓接到Uct端即可。直流電壓、電流表由DJK02獲取。

;...

圖3-10三相半波可控整流電路實驗原理圖

6．實驗內容及步驟

1）DJK02和DJK02-l上的“觸發電路”調試

翻開DJK01總電源開關，操作“電源控制屏”上的“三相電網電壓指示”開關，察看輸入的三相電網電壓能否均衡；

將DJKOl“電源控制屏”上“調速電源選擇開關”撥至“直流調速”側；

用10芯的扁平電纜，將DJK02的“三同樣步信號輸出”端和DJK02—l“三同樣步信號輸入”端相連，翻開DJK02-l電源開關，撥動“觸發脈沖指示”鈕子開關，使“窄”的發光管亮；

察看Α、B、C三相的鋸齒波，并調理Α、B、C三相鋸齒波斜率調理電位器(在各觀察孔左邊)，使三相鋸齒波斜率盡可能一致；

將DJK06的“給定”輸出Ug直接與DJK02-1上的移相控制電壓Uct相接，將給定開關

S2撥到接地地點(即Uct0)，調理DJK02-1上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀察Α同樣步電壓信號和“雙脈沖察看孔”VT1的輸出波形，使150°（注意此處的表示三相晶閘管電路中的移相角，它的0°是從自然換相點開始計算，前面實驗中的單相晶閘管電路的0°移相角表示從同步信號過零點開始計算，二者存在相位差，前者比后者滯后30°）；適合增添給定Ug的正電壓輸出，觀察DJK02-1上“脈沖察看孔”的波形，此時應觀察到單窄脈沖和雙窄脈沖；

將DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平電纜，將DJK02-1的“正橋觸發脈沖

輸出”端和DJK02“正橋觸發脈沖輸入”端相連，并將DJK01“正橋觸發脈沖”的六個開關撥至“通”，察看正橋VTl～VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發脈沖能否正常。

（2）三相半波可控整流電路帶電阻性負載

按圖3-10接線，將電阻器放在最大阻值處，按下“啟動”按鈕，DJK06上的“給定”從零開始，慢慢增添移相電壓，使能從30°到170°范圍內調理，用示波器察看并紀錄。=30°、60°、90°、120°、150°時整流輸出電壓Ud和晶閘管兩頭電壓Uvt的波形，記錄電源電壓U2和負載電壓Ud的數值于下表中。30°60°90°120°150°U2Ud（記錄值）Ud（計算值）計算值：Ud1.17U2(1cos)（0～30°）Ud0.675U21cos(/6)（30°～150°）（3）三相半波整流帶電阻電感性負載將DJK02上700mH的電抗器與負載電阻R串連后接入主電路，察看不一樣移相角時Ud、Id

;...

的輸出波形，并記錄相應的電源電壓U2及Ud、Id值，畫出=90°時的Ud、Id波形圖。

30°60°90°120°

U2

Ud（記錄值）

Ud（計算值）

計算值：Ud1.17U2(1cos)

7．注意事項

整流電路與三相電源連結時，必定要注意相序，一定一一對應。

8．實驗報告要求

繪出當=90°時，整流電路供電給電阻性負載、電阻電感性負載時的Ud、Id的波形，并進行剖析議論。

實驗五三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

1．實驗目的

1）加深理解三相橋式全控整流及有源逆變電路的工作原理；

2）認識KC系列集成觸發器的調整方法和各點的波形。

2．預習要求

1）閱讀教材中有關三相橋式全控整流電路的有關內容，

2）閱讀教材中有關有源逆變電路的有關內容，掌握實現有源逆變的基本條件；

3）學習實驗指導書中有關集成觸發電路的內容，掌握該觸發電路的工作原理。

3．實驗器械

1）DJDK-1型電力電子技術及電機控制實驗裝置；

2）DJK01、DJK02、DJK02-1、DJK06、DJK10、D42等掛箱；

3）雙蹤示波器；

4）萬用表。

4．實驗內容

三相橋式全控整流電路；

三相橋式有源逆變電路；

．實驗電路

實驗線路如圖3-11及圖3-12所示。主電路由三相全控整流電路及作為逆變直流電源的三

相不控整流電路構成，觸發電路為DJK02-l中的集成觸發電路，由KC04、KC41、KC42等集成芯片構成，可輸出經高頻調制后的雙窄脈沖鏈。集成觸發電路的原理可參照有關內容，三相

橋式整流及逆變電路的工作原理可拜見電力電子技術教材的有關內容。

圖中的R用D42三相可調電阻，將兩個900Ω接成并聯形式；電感Ld在DJK02面板上，采納700mH，直流電壓、電流表由DJK02獲取。

在三相橋式有源逆變電路中，電阻、電感與整流的一致，而三相不控整流及心式變壓器均在DJK10掛件上，此中心式變壓器用作升壓變壓器，逆變輸出的電壓接心式變壓器的中壓

端Αm、Bm、Cm，返回電網的電壓從高壓端Α、B、C輸出，變壓器接成Y／Y接法。

在整流或有源逆變狀態下，當觸發電路出現故障(人為模擬)時觀察主電路的各電壓

波形。

;...

圖3-11三相橋式全控整流電路實驗原理圖圖3-12三相橋式有源逆變電路實驗原理圖

6．實驗內容及步驟

1）DJK02和DJK02-1上的“觸發電路”調試

翻開DJK01總電源開關，操作“電源控制屏”上的“三相電網電壓指示”開關，察看輸的三相電網電壓能否均衡；

將DJK01“電源控制屏”上“調速電源選擇開關”撥至“直流調速”側；

用10芯的扁平電纜，將DJK02的“三同樣步信號輸出”端和DJK02-1“三同樣步信號輸入”端相連,翻開DJK02-1電源開關，撥動“觸發脈沖指示”鈕子開關，使“窄”的發光管亮；

察看A、B、C三相的鋸齒波，并調理A、B、C三相鋸齒波斜率調理電位器（在各觀察孔左邊），使三相鋸齒波斜率盡可能一致；

將DJK06上的“給定”輸出Ug直接與DJK02-1上的移相控制電壓Uct相接，將給定開

關S2撥到接地地點（即Uct=0），調理DJK02-1上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器察看A同樣步電壓信號和“雙脈沖察看孔”VT1的輸出波形，使α=150°(與上一個實驗同樣)。

適合增添給定Ug的正電壓輸出，觀察DJK02-1上“脈沖察看孔”的波形，此時應觀察到單窄脈沖和雙窄脈沖；

用8芯的扁平電纜，將DJK02-1面板上“觸發脈沖輸出”和“觸發脈沖輸入”相連，使得觸發脈沖加到正反橋功放的輸入端；

將DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平電纜，將DJK02-1的“正橋觸發脈沖輸出”端和DJK02“正橋觸發脈沖輸入”端相連，并將DJK02“正橋觸發脈沖”的六個開關撥至“通”，察看正橋VT1～VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發脈沖能否正常；

三相橋式全控整流電路

按圖3-12接線，將DJK06上的“給定”輸出調到零(逆時針旋究竟)，使電阻器放在最

大阻值處，按下“啟動”按鈕，調理給定電位器，增添移相電壓，使α角在30°～150°

范圍內調理，同時，依據需要不停調整負載電阻R，使得負載電流Id保持在0.6A左右(注意

Id不得超出0.65A)。用示波器察看并記錄α=30°、60°及90°時的整流電壓Ud和晶閘管兩頭電壓Uvt的波形，并記錄相應的Ud數值于下表中。

30°60°90°

U2

Ud（記錄值）

Ud（計算值）

計算值：Ud2.34U2(1cos)（阻感性負載）

;...

三相橋式有源逆變電路

按圖8-13接線，將DJK06上的“給定”輸出調到零(逆時針旋究竟)，將電阻器放在最大

阻值處，按下“啟動”按鈕，調理給定電位器，增添移相電壓，使角在30°～90°范圍內調理，同時，依據需要不停調整負載電阻R，使得電流Id保持在0.6A左右(注意Id不得超出0.65A)。用示波器察看并記錄30°、60°、90°時的電壓Ud和晶閘管兩頭電壓Uvt的波形，并記錄相應的Ud數值于下表中。30°60°90°U2Ud（記錄值）

Ud（計算值）

(4)故障現象的模擬

當60°時，將觸發脈沖鈕子開關撥向“斷開”地點，模擬晶閘管失掉觸發脈沖時的

故障，察看并記錄這時的Ud、UvtT波形的變化狀況。

7．注意事項

（1）為了防備過流，啟動時將負載電阻R調至最大阻值地點；

2）三相不行控整流橋的輸入端可加接三相自耦調壓器，以降低逆變用直流電源的電

壓值；

3）有時會發現脈沖的相位只好挪動120°左右就消逝了，這是因為A、C兩相的相位接

反了，這對整流狀態無影響，但在逆變時，因為調理范圍只好到120°，使實驗成效不顯然，用戶可自行將四芯插頭內的A、C相兩相的導線對換，就能保證有足夠的移相范圍。8．實驗報告要求(1)畫出電路的移相特征Udf()；(2)畫出觸發電路的傳輸特征()；fUct(3)畫出30°、60°、90°、120°、150°時的整流電壓Ud和晶閘管兩頭電壓Uvt的波形；簡單剖析模擬的故障現象。

實驗六單相溝通調壓電路實驗

1．實驗目的

1）加深理解單相溝通調壓電路的工作原理；

2）加深理解單相溝通調壓電路帶電感性負載對脈沖及移相范圍的要求；

3）認識KC05晶閘管移相觸發器的原理和應用。

2．預習要求

（1）閱讀技術教材中有關溝通調壓的內容，掌握溝通調壓的工作原理；

（2）學習實驗指導書中有關單相溝通調壓觸發電路的內容，認識KCO5晶閘管觸發芯片的工作原理及在單相溝通調壓電路中的應用。

3．實驗器械

1）DJDK-1型電力電子技術及電機控制實驗裝置；

2）DJK01、DJK02、DJK03-1、D42等掛箱；

3）雙蹤示波器；

;...

（4）萬用表。

4．實驗內容

(1)KC05集成移相觸發電路的調試。

單相溝通調壓電路帶電阻性負載。

單相溝通調壓電路帶電阻電感性負載。

5．實驗電路

本實驗采納KCO5晶閘管集成移相觸發器。該觸發器合用于雙向晶閘管或兩個反向并聯晶

閘管電路的溝通相位控制，擁有鋸齒波線性好、移相范圍寬、控制方式簡單、易于集中控制、

有失交保護、輸出電流大等長處。單相晶閘管溝通調壓器的主電路由兩個反向并聯的晶閘管

構成，如圖3-13所示。圖中電阻R用D42三相可調電阻，將兩個900Ω接成并聯接法，晶閘管

則利用DJK02上的反橋元件，溝通電壓、電流表由DJK01控制屏上獲取，電抗器Ld從DJK02上

獲取，用700mH。

圖3-13單相溝通調壓電路實驗原理圖

6．實驗內容及步驟

(l)KCO5集成晶閘管移相觸發電路調試

將DJK01電源控制屏的電源選擇開關打到“直流調速”側使輸出線電壓為200V，用兩根

導線將200V溝通電壓接到DJK03的“外接220V”端，按下“啟動”按鈕，翻開DJK03電源開關，

用示波器察看“1”～“5”端及脈沖輸出的波形。調理電位器RP1，察看鋸齒波斜率能否變

化，調理RP2，察看輸出脈沖的移相范圍怎樣變化，移相可否達到170°，記錄上述過程中觀

察到的各點電壓波形。

單相溝通調壓帶電阻性負載

將DJKO2面板上的兩個晶閘管反向并聯而構成溝通調壓器，將觸發器的輸出脈沖端“G1”、“K1”、“G2”和“K2”分別接至主電路相應晶閘管的門極和陰極。接上電阻性負載，用示

波器察看負載電壓、晶閘管兩頭電壓UvT的波形。調理“單相調壓觸發電路”上的電位器RP2，

察看在不一樣α角時各點波形的變化，并記錄α=30°、60°、90°、120°時的波形。

單相溝通調壓接電阻電感性負載

在進行電阻電感性負載實驗時，需要調理負載阻抗角的大小，所以應當知道電抗器的內阻和電感量。常采納直流伏安法來丈量內阻，如圖3-16所示。電抗器的內阻為：

RLULI電抗器的電感量可采納溝通伏安法丈量，如圖8-14所示。因為電流大時，對電抗器的電感量影響較大，采納自耦調壓器調壓，多測幾次取其均勻值，進而可獲取溝通阻抗。

;...

圖8-14用直流伏安法測電抗器內阻圖8-15用溝通伏安法測電感量

ULZL

電抗器的電感為

I

ZL2RL2

L2f

這樣，即可求得負載阻抗角

LarctanRdRL

在實驗中，欲改變阻抗角，只需改變滑線變阻器R的電阻值即可。

切斷電源，將L與R串連，改接為電阻電感性負載。按下“啟動”按鈕，用雙蹤示波

器同時察看負載電壓U1和負載電流I1的波形。調理R的數值，使阻抗角為必定值，觀

察在不一樣α角時波形的變化狀況，記錄α＞φ、α=φ、α＜φ三種狀況下負載

兩頭的電壓U1和流過負載的電流I1波形。

7．注意事項

（1）觸發脈沖是從外面接入DJKO2面板上晶閘管的門極和陰極，此時,應將所用晶閘管

對應的正橋觸發脈沖或反橋觸發脈沖的開關撥向“斷”的地點，并將Ulf及Ulr懸空，防止誤觸

發。

（2）能夠用DJK02-1上的觸發電路來觸發晶閘管。

（）3因為“G”、“K“輸出端有電容影響，故察看觸發脈沖電壓波形時，需將輸出端

“G”和“K”分別接到晶閘管的門極和陰極（或許也可用約100Ω左右阻值的電阻接到“G”、“K”兩頭，來模擬晶閘管門極與陰極的阻值），不然，沒法察看到正確的脈沖波形。

8．實驗報告要求

1）整理、畫出實驗中所記錄的各種波形。

2）剖析電阻電感性負載時，α角與φ角相應關系的變化對換壓器工作的影響。

3）剖析實驗中出現的各樣問題。

實驗七三相溝通調壓電路實驗

1．實驗目的

1）認識三相溝通調壓觸發電路的工作原理。

2）加深理解三相溝通調壓電路的工作原理。

3）認識三相溝通調壓電路帶不一樣負載時的工作特征。

2．預習要求

1）閱讀教材中有關溝通調壓的內容，掌握三相溝通調壓的工作原理。

3）怎樣使三相可控整流的觸發電路用于三相溝通調壓電路。

3．實驗器械

;...

1）DJDK-1型電力電子技術及電機控制實驗裝置；

2）DJK01、DJK02、DJK02-1、DJK06、D42等掛箱；

3）雙蹤示波器；

4）萬用表。

4．實驗內容

1）三相溝通調壓器觸發電路的調試。

2）三相溝通調壓電路帶電阻性負載。

3）三相溝通調壓電路帶電阻電感性負載（選做）。

5、實驗電路

溝通調壓器應采納寬脈沖或雙窄脈沖入行觸發。實驗裝置中使用雙窄脈沖。實驗線路如

圖3-14所示。圖中晶閘管均在DJK02上，用其正橋，將D42三相可調電阻接成三相負載，其所用的溝通表均在DJK01控制屏的面板上。

圖3-14三相溝通調壓實驗電路圖

6．實驗內容及步驟

(1)DJK02和DJK02-1上的“觸發電路”調試

翻開DJK01總電源開關，操作“電源控制屏”上的“三相電網電壓指示”開關，察看輸入的三相電網電壓能否均衡。

將DJK01“電源控制屏”上“調速電源選擇開關”撥至“直流調速”側。

用10芯的扁平電纜，將DJK02的“三同樣步信號輸出”端和DJK02-1“三同樣步信號輸入”端相連,翻開DJK02-1電源開關，撥動“觸發脈沖指示”鈕子開關，使“窄”的發光管亮。

察看A、B、C三相的鋸齒波，并調理A、B、C三相鋸齒波斜率調理電位器（在各觀察孔左邊），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。

將DJK06上的“給定”輸出Ug直接與DJK02-1上的移相控制電壓Uct相接，將給定開關S2撥到接地地點（即Uct=0），調理DJK02-1上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀

察A同樣步電壓信號和“雙脈沖察看孔”VT1的輸出波形，使α=180°。

適合增添給定Ug的正電壓輸出，觀察DJK02-1上“脈沖察看孔”的波形，此時應觀察到單窄脈沖和雙窄脈沖。

用8芯的扁平電纜，將DJK02-1面板上“觸發脈沖輸出”和“觸發脈沖輸入”相連，使得觸發脈沖加到正反橋功放的輸入端。

將DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平電纜，將DJK02-1的“正橋觸發脈沖輸

出”端和DJK02“正橋觸發脈沖輸入”端相連，并將DJK02“正橋觸發脈沖”的六個開關撥至“通”，察看正橋VT1～VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發脈沖能否正常。

三相溝通調壓器帶電阻性負載

使用正橋晶閘管VT1～VT6，按圖8-16連成三相溝通調壓主電路，其觸發脈沖己經過內部連線接好，只需將正橋脈沖的6個開關撥至“接通”，“Ulf”端接地即可。接上三相均衡電

阻負載，接通電源，用示波器察看并記錄α=30°、60°、90°、120°、150°及180°時的

;...

輸出電壓波形，并記錄相應的輸出電壓有效值，填入下表:

三相溝通調壓器接電阻電感性負載（選做）

要達成該實驗，需加上三個電抗器。切斷電源輸出，將三相電抗器接入。接通電源，調

節三相負載的阻抗角（調理電阻阻值即可），使φ=60°,用示波器察看并記錄α=30°、

60°、90°及120°時的波形，并記錄輸出電壓U1、電流I1的波形及輸出電壓有效值U，記于

下表:

7．注意事項

同實驗五

8．實驗報告要求