2025年電力電子技術(shù)綜合實(shí)踐報(bào)告

1、理解晶閘管的基本特性。2、熟悉晶閘管的觸發(fā)與吸取電路。二、試驗(yàn)內(nèi)容1、晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷條件的驗(yàn)證。2、晶閘管的觸發(fā)與吸取電路。1、經(jīng)典器件及驅(qū)動(dòng)掛箱(DSE01)-DE01單元2、觸發(fā)電路掛箱I(DSTO1)-DTO2單元3、觸發(fā)電路掛箱I(DSTO1)-DT03單元(也可用DG01取代)4、電源及負(fù)載掛箱I(DSPO1)或“電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱa(DSE03)”—DPO1單元5、逆變變壓器配件掛箱(DSM08)一電阻負(fù)載單元6、慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬(wàn)用表等測(cè)試儀器圖1-1晶閘管及其驅(qū)動(dòng)電路晶閘管電路面板布置見圖1-1,試驗(yàn)單元提供了一種脈沖變壓器作為脈沖隔離及功率驅(qū)動(dòng)，脈沖變壓器的二次側(cè)有相似的兩組輸出，使用時(shí)可以任選其一；單元中還提供了一種單向晶閘管和一種雙向晶閘管供試驗(yàn)時(shí)測(cè)試，此外尚有一種阻容吸取電路，選擇開關(guān)置于“3”位置，即將主電源相電壓設(shè)定為220V;將“DT03”單元的鈕子開關(guān)“S1"撥向上，用導(dǎo)線連接模擬給定輸出端子“K”和信號(hào)地與"DE01”單元的晶閘管T1的門極和陰極；取主電源“DSM00”單元的一路輸出“U”和輸出中線“LO1”連接到“DPO1"單元的交流輸入端子“U”和“L01”,交流主電源輸出端“AC15V”和"O"分別接至整流橋輸入端“ACl"和“AC2”,整流橋輸出接濾波電容("DC+”、“DC-”端分別接“C1"、“C2”端);"DPO1”單元直流主電源輸出正端“DC+”接“DSM08”“DPO1”單元直流主電源輸出負(fù)端“DC-”。閉合控制電路及掛箱上的電源開關(guān)，調(diào)整“DT03”單元的電位器“RP2”使“K”點(diǎn)輸出電壓為“OV”;閉合主電路，用示波器觀測(cè)T1兩端電壓；調(diào)整“DT03”單元的電位器“RP2”使“K”點(diǎn)電壓升高，監(jiān)測(cè)T1的端電壓狀況，記錄使T1由截止變?yōu)殚_通的門極電壓值，它正比于通入T1門極的電流Ig;T1導(dǎo)通后，反向變化“RP2”使“K”點(diǎn)電壓緩慢變回“0V”,同步監(jiān)測(cè)T1的端電壓狀況。斷開主電路、掛箱電源、控制電路。將加在晶閘管和電阻上的主電源換成交流電源，即“AC15V”直接接"R1"一端，T1的陰極直接接“O";依次閉合控制電路、掛箱電源、主電路。調(diào)整“DT03”單元的電位器“RP2”使“K”點(diǎn)電壓升高，監(jiān)測(cè)T1的端電壓狀況；T1導(dǎo)通后，反向變化“RP2”使“K”點(diǎn)電壓緩慢變回“OV”,將主電源電壓選擇開關(guān)置于“3”位置，即將主電源相電壓設(shè)定為220V;用導(dǎo)線連接“DT02”單元輸出端子“OUT11"和“OUT12”與“DEO1”單元的脈沖變壓器輸入端“IN1"和“IN2”;取主電源的一路輸出“U”和輸出中線“LO1”連接到“DPO1”單元的交流輸入端子“U”和“LO1”;“DPO1”單元的同步信號(hào)輸出端“A”和“B”連接到鋸齒波移相觸發(fā)電路的同步信號(hào)輸入端“A”和“B”壓器輸出“g1”和“k1”分別接至單向可控硅“T1”的“G”和“K”兩極上；“DPO1”“DEO1”單元單向可控硅T1的陽(yáng)極，T1的陰極接“DPO1”單元交流主電源輸出中心點(diǎn)“O”。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關(guān)以及主電路。調(diào)整“DTO2”單元的移相控制電位器“RP1”使可控硅導(dǎo)通；用示波器觀測(cè)T1兩端電壓波形；依次斷開主電路、掛箱電源開關(guān)以及控制電路；將“DE01”單元的阻容吸取網(wǎng)絡(luò)并接在T1陽(yáng)極與陰極的兩端；依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關(guān)以及主電路，用示波器觀測(cè)T1兩端電壓波形；記錄增長(zhǎng)吸取環(huán)節(jié)前后T1兩端的電壓波形，參照教材有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容，分析吸取電路的作用。試驗(yàn)完畢，依次斷開主電路、掛箱電源、控制電路以及系統(tǒng)總電源，拆除試驗(yàn)接線。3、雙向晶閘管的特性試驗(yàn)：可以參照以上試驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行試驗(yàn)，在此不再贅述，有愛好的同學(xué)可以參照有關(guān)教材，自擬試驗(yàn)過(guò)程，通過(guò)試驗(yàn)分析雙向晶閘管與單向晶閘管的區(qū)別。(注：觸發(fā)單元用觸發(fā)電路掛箱I(DSTO1)—DTO1單元，將“DE01”的脈沖變壓器輸出“g1"和“k1”分別接至雙向可控硅的“K”和“G”兩極上)五、數(shù)據(jù)記錄、處理及問(wèn)題討論：1、掌握單相橋式全控整流電路的基本構(gòu)成和工作原理。2、熟悉單相橋式全控整流電路的基本特性。1、驗(yàn)證單相橋式全控整流電路的工作特性。三、試驗(yàn)設(shè)備與儀器1、“電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱ(DSE03)”—DE02、“觸發(fā)電路掛箱I(DSTO1)—DTO2單元3、“電源及負(fù)載掛箱I(DSPO1)”或“電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱa(DSE03a)”4、“逆變變壓器配件掛箱(DSM08)一電阻負(fù)載單元5、慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬(wàn)用表等測(cè)試儀器四、試驗(yàn)電路的構(gòu)成及試驗(yàn)操作1、試驗(yàn)電路的構(gòu)成：試驗(yàn)電路重要由觸發(fā)電路、脈沖隔離、功率開關(guān) (晶閘管)、電源及負(fù)載構(gòu)成。主電路原理見圖2-1。單相全控電路的主電路是由四只晶閘管構(gòu)成的全控橋，把不可控橋式整流電路中的四只不可控導(dǎo)通的二極管換成四只可控的晶閘管，就成為了全控整流電路。在交流電源的每一種半波內(nèi)有一對(duì)晶閘管來(lái)限定LL次閉合控制電路、掛箱上的電源開關(guān)、主電路；用示波器監(jiān)測(cè)負(fù)載電阻兩端的波形，電路工作原理。試驗(yàn)完畢，依次關(guān)閉系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開關(guān)、控制電路以及五、數(shù)據(jù)記錄、處理及問(wèn)題討論：6、逆變變壓器配件掛箱(DSM08)一電阻負(fù)載單元四、試驗(yàn)電路的構(gòu)成及試驗(yàn)操作沖隔離、功率開關(guān)(晶閘管)、電期內(nèi)會(huì)有六次相似的脈動(dòng)，就輸出電壓紋波而言，較三相半波可控整流電路小二分之一。示意圖如圖4-1所示：開關(guān)置于“1”位置，即主電源相電壓輸出設(shè)定為52V。按附圖3完畢試驗(yàn)接線。將DG01單元的正給定電位器逆時(shí)針旋到頭，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無(wú)誤后，可上電開始試驗(yàn)。位置，閉合主電路；用示波器監(jiān)測(cè)負(fù)載電阻兩端的波形，順時(shí)針緩慢調(diào)整DG01單元的正給定電位器，觀測(cè)并記錄負(fù)載電壓波形跟隨α的變化狀況，分析電路工作原理。試驗(yàn)完畢，依次斷開系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開關(guān)、控制電路；變化負(fù)載特性，將電DD11單元的電感L1串入負(fù)載回路，反復(fù)試驗(yàn)，記錄負(fù)載電壓波形跟隨α的變化狀況。若系統(tǒng)配有直流電動(dòng)機(jī)，還可以將電動(dòng)機(jī)作為負(fù)載，反復(fù)上述試驗(yàn)操作，記錄有關(guān)波形。試驗(yàn)完畢依次斷開系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開關(guān)、控制電路以及系統(tǒng)總五、數(shù)據(jù)記錄、處理及問(wèn)題討論：1、"電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱ(DSE03)3、“電源及負(fù)載掛箱I(DSPO1)”或“電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱa(DSE03a)”4、逆變變壓器配件掛箱(DSM08)一電阻負(fù)載單元5、慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬(wàn)用表等測(cè)試波形發(fā)生器、光電隔離、路拓?fù)錁?gòu)造見圖6-1,它是基本斬波電路的一種開關(guān)置于“3”位置，即主電源相電壓輸出設(shè)定為220V。按附圖5完畢試驗(yàn)接線。將DT03單元的模式開關(guān)S1撥向下，波形發(fā)生器設(shè)定為PWM工作模式；調(diào)解電位器RP3,將三角波發(fā)生器的輸出頻率為5kHz;模式開關(guān)S2撥向上(占空比在1~90%內(nèi)可調(diào)),將脈寬控制電位器RP2逆時(shí)針調(diào)到頭，此時(shí)占空比設(shè)定為最小值；經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無(wú)誤后，閉合總電源開始試驗(yàn)。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關(guān)、主電路；用示負(fù)載及各測(cè)試點(diǎn)電壓波形及變化狀況，分析電路工作原理。試驗(yàn)完畢，依次關(guān)閉系統(tǒng)五、數(shù)據(jù)記錄、處理及問(wèn)題討論：1、掌握Boost變換電路的基本構(gòu)成和工作原理。2、熟悉Boost變換電路的基本特性。1、驗(yàn)證Boost變換電路的工作特性。2、“觸發(fā)電路掛箱I(DSTO1)—DTO3單元3、“電源及負(fù)載掛箱I(DSPO1)”或“電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱa(DSE03a)”—DPO1、DPO2單元4、逆變變壓器配件掛箱(DSM08)一電阻負(fù)載單元5、慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬(wàn)用表等測(cè)試儀器1、試驗(yàn)電路的構(gòu)成：1、試驗(yàn)電路的構(gòu)成：發(fā)生器、光電隔離、功率開關(guān)電路的主電路拓?fù)錁?gòu)造見圖7-1,它是基本斬波電路的一種經(jīng)典電路，可以實(shí)現(xiàn)升壓，重要用于有源功率因數(shù)校正中。1、試驗(yàn)操作：打開系統(tǒng)總電源，系統(tǒng)工作模式設(shè)置為“高級(jí)應(yīng)用”。將主電源面板上的電壓選擇開關(guān)置于“3”位置，即主電源相電壓輸出設(shè)定為220V。按附圖6完畢試驗(yàn)接線。將DT03單元的模式開關(guān)S1撥向下，波形發(fā)生器設(shè)定為PWM工作模式；調(diào)解電位器RP3,將三角波發(fā)生器的輸出頻率為5kHz;模式開關(guān)S2撥向下(占空比在1～45%內(nèi)可調(diào)),將脈寬控制電位器RP2逆時(shí)針調(diào)到頭，此時(shí)占空比設(shè)定為最小值；經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無(wú)誤后，閉合總電源開始試驗(yàn)。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關(guān)、主電路；用示波器監(jiān)測(cè)負(fù)載電阻兩端的波形，順時(shí)針緩慢調(diào)整DTO2單元的控制電位器，觀測(cè)并記錄負(fù)載及各測(cè)試點(diǎn)電壓波形及變化狀況，分析電路工作原理。試驗(yàn)完畢，依次關(guān)閉系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開關(guān)、控制電路以及系統(tǒng)總電源。1、掌握單相交流調(diào)壓電路的基本原理和構(gòu)成。2、熟悉單相交流調(diào)壓電路的基本特性。1、驗(yàn)證單相交流調(diào)壓電路的工作特性。2、觀測(cè)單相交流調(diào)壓電路的工作波形。1、“電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱa(DSE03)”——DE08、DE09單元3、“電源及負(fù)載掛箱I(DSPO1)”或“電力電子變換技術(shù)掛箱Ⅱa(DSE03a)”4、逆變變壓器配件掛箱(DSM08)一電阻負(fù)載單元5、慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬(wàn)用表等測(cè)試儀器1、試驗(yàn)電路的構(gòu)成：試驗(yàn)電路重要由雙向晶閘管(以兩個(gè)反并聯(lián)單向晶閘管替代)、交流電源、單相鋸齒波移相觸發(fā)器、脈沖隔離以及負(fù)載構(gòu)成。在電源的正半周期，觸發(fā)信號(hào)到來(lái)時(shí)，正方向的晶閘管具有條件開通，在電源的過(guò)零點(diǎn)自然關(guān)斷；進(jìn)入電源的負(fù)半個(gè)周期，當(dāng)觸發(fā)脈沖到來(lái)時(shí)，反方向的晶閘管具有條件而開通，在電源再次過(guò)零時(shí)自然關(guān)斷；如此，只要控制晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間，就可以控制正負(fù)半周的導(dǎo)通時(shí)間，從而到達(dá)調(diào)壓的打開系統(tǒng)總電源，系統(tǒng)工作模式設(shè)置為“高級(jí)應(yīng)用”。將主電源面板上的電壓選擇開關(guān)置于“3”位置，即主電源相電壓輸出設(shè)定為220V。按附圖完畢試驗(yàn)接線。將DTO2單元的移相控制電位器RP1逆時(shí)針旋到頭；經(jīng)指導(dǎo)教師檢查無(wú)誤后，可上電開始試驗(yàn)。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關(guān)，最終閉合主電路；用示波器監(jiān)測(cè)負(fù)載電阻兩端的波形，順時(shí)針緩慢調(diào)整RPI,觀測(cè)并記錄負(fù)載電壓波形的變化狀況，分析電路工作原理。將電阻負(fù)載后串入一種電感負(fù)載反復(fù)到上環(huán)節(jié)，分析在感性負(fù)載下電路的工作狀況。試驗(yàn)完畢依次斷開系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開關(guān)、控制電路以及系統(tǒng)總電源。五、數(shù)據(jù)記錄、處理及問(wèn)題討論：三、試驗(yàn)設(shè)備與儀器2、主控“同步變壓器”—DD05單元(同步信號(hào))5、主控“電機(jī)接口電路”—DD14單元6、"電源及負(fù)載掛箱I(DSPO1)"——DPO3單元(燈泡負(fù)載)四、試驗(yàn)電路的構(gòu)成及試驗(yàn)操作試驗(yàn)電路重要由三相晶閘管橋電路、三相交流電源、三相鋸齒波移相觸發(fā)器 變化狀況，分析電路工作原理。試驗(yàn)完畢依次斷開系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開關(guān)、控制電路以及系統(tǒng)總電源。二、試驗(yàn)內(nèi)容三、試驗(yàn)設(shè)備與儀器四、試驗(yàn)電路的構(gòu)成及試驗(yàn)操作打開系統(tǒng)總電源