电力电子及电力拖动实验指导书目录实验一锯齿波同步移相触发电路实验2实验二三相桥式全控整流电路实验A实验三单相交流调压电路实验6实验四单相交直交变频电路 (纯电阻)8
电力电子及电力拖动实验指导书 1 目 录 实验一 锯齿波同步移相触发电路实验 . 2 实验二 三相桥式全控整流电路实验 . 4 实验三 单相交流调压电路实验 . 6 实验四 单相交直交变频电路（纯电阻） . 8
电力电子及电力拖动实验指导书实验一锯齿波同步移相触发电路实验一。实验目的1：加深理解锯齿波同步移相电力子及的工作原理及各元件的作用。2.掌握锯齿波同步电力子及的调试方法。二。实验内容1.锯齿波同步电力子及的调试。2.锯齿波同步电力子及各点波形观察，分析。三．实验线路及原理锯齿波同步移相电力子及主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成，同步移相等环节组成，其工作原理可参见“电力电子技术”有关教材。锯齿波触发电路SawtoothWaveTrigger CircuitGG2+15VUg本v24RR1OR1OR3木V7UctORi电子FKi-K23R6VT5VT1VKVT32R7R4VT4福GG3V3CCDR8TB￥VT2业VsVTe张VeV1-15VC-15V1R2K34LC1D调速系统控制单元触发电路低压单元锯齿波触发电路G给定UgUct图3-1四．实验设备及仪器1.教学实验台主控制屏2.拖动实3.锯齿波电力子及4.验指子导5.二踪示波器（自备）6.万用表（自备）书2
电力电子及电力拖动实验指导书 2 实验一 锯齿波同步移相触发电路实验 一．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．掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。 二．实验内容 1．锯齿波同步触发电路的调试。 2．锯齿波同步触发电路各点波形观察，分析。 三．实验线路及原理 锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成，同步移相等环节组成，其工作 原理可参见“电力电子技术”有关教材。 图 3－1 四．实验设备及仪器 1．教学实验台主控制屏 2．晶闸管 3．锯齿波触发电路 4．可调电阻 5．二踪示波器（自备） 6．万用表（自备）
电力电子及电力拖动实验指导书五．实验方法1.将解决电路面板上左下角的同步电压输入接电源控制屏的U、V端。2.合上电源控制屏主电路电源绿色开关。用示波器观察各观察孔的电压波形，示波器的地线接于“7”端。同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。观察“3”~“5”孔波形及输出电压Us派的波形，调整电位器RP1，使“3”的锯齿波刚出现平顶记下各波形的幅值与宽度，比较“3”孔电压U3与Us的对应关系。3.调节脉冲移相范围将低压单元的“G”输出电压调至0V，即将控制电压U。调至零，用示波器观察U2电压（即“2孔）及U.的波形，调节偏移电压U（即调RP），使α=180°。调节低压单元的给定电位器RP1，增加U.t，观察脉冲的移动情况，要求U.t=0时，α=180，U.=U时，α=30，以满足移相范围α=30″180"的要求。4.调节U.t，使α=60，观察并记录U1Us及输出脉冲电压UGlk1，Uc2的波形，并标出其幅值与宽度。六实验报告1：整理，描绘实验中记录的各点波形，并标出幅值与宽度，2.总结锯齿波同步触发电路移相范围的调试方法，移相范围的大小与哪些参数有关？3.如果要求U.=0时，α=90，应如何调整？4．讨论分析其它实验现象。七．注意事项1.双踪示波器有两个探头，可以同时测量两个信号，但这两个探头的地线都与示波器的外壳相连接，所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点通过示波器发生电气短路。为此，在实验中可将其中一根探头的地线取下或外包以绝缘，只使用其中一根地线。当需要同时观察两个信号时，必须在电路上找到这两个被测信号的公共点，将探头的地线接上，两个探头各接至信号处，即能在示波器上同时观察到两个信号，而不致发生意外。2.为保护整流元件不受损坏，需注意实验步骤：（1）在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。（2）在控制电压U.=0时，接通主电路电源，然后遂渐加大U.1，使整流电路投入工作，（3）正确选择负载电阻或电感，须注意防止过流。在不能确定的情况下，尽可能选择较大的电阻或电感，然后根据电流值来调整。3
电力电子及电力拖动实验指导书 3 五．实验方法 1．将解决电路面板上左下角的同步电压输入接电源控制屏的 U、V 端。 2．合上电源控制屏主电路电源绿色开关。用示波器观察各观察孔的电压波形，示波器的地线接 于“7”端。 同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。 观察“3”~“5”孔波形及输出电压 UG1K1的波形，调整电位器 RP1，使“3”的锯齿波刚出现平顶， 记下各波形的幅值与宽度，比较“3”孔电压 U3 与 U5 的对应关系。 3．调节脉冲移相范围 将低压单元的“G”输出电压调至 0V，即将控制电压 Uct调至零，用示波器观察 U2 电压（即“2” 孔）及 U5的波形，调节偏移电压 Ub（即调 RP），使α=180O。 调节低压单元的给定电位器 RP1，增加 Uct，观察脉冲的移动情况，要求 Uct=0 时，α=180O，Uct=Umax 时，α=30O，以满足移相范围α=30O ~180O的要求。 4．调节 Uct，使α=60O，观察并记录 U1~U5 及输出脉冲电压 UG1K1，UG2K2的波形，并标出其幅值与宽 度。 六．实验报告 1．整理，描绘实验中记录的各点波形，并标出幅值与宽度。 2．总结锯齿波同步触发电路移相范围的调试方法，移相范围的大小与哪些参数有关？ 3．如果要求 Uct=0 时，α=90O，应如何调整？ 4．讨论分析其它实验现象。 七．注意事项 1．双踪示波器有两个探头，可以同时测量两个信号，但这两个探头的地线都与示波器的外壳相 连接，所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点通过示波器发生 电气短路。为此，在实验中可将其中一根探头的地线取下或外包以绝缘，只使用其中一根地线。当 需要同时观察两个信号时，必须在电路上找到这两个被测信号的公共点，将探头的地线接上，两个 探头各接至信号处，即能在示波器上同时观察到两个信号，而不致发生意外。 2．为保护整流元件不受损坏，需注意实验步骤： （1）在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。 （2）在控制电压 Uct=0 时，接通主电路电源，然后逐渐加大 Uct，使整流电路投入工作。 （3）正确选择负载电阻或电感，须注意防止过流。在不能确定的情况下，尽可能选择较大的电 阻或电感，然后根据电流值来调整
电力电子及电力拖动实验指导书实验二三相桥式全控整流电路实验一。实验目的1.熟悉触发电路及晶闸管主回路组件。2.熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。二。实验内容1.三相桥式全控整流电路2.三相桥式有源逆变电路3.观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。三。实验线路及原理主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。触发电路为数字集成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材，实验线路如图9-1所示。图9-1四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏2.触发电路及晶闸主回路组件3.电阻负载组件4.变压器组件5.二踪示波器（自备）6.万用表（自备）五．实验方法1未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常（1）用示波器观察触发电路及晶闸管主回路的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60°4
电力电子及电力拖动实验指导书 4 实验二 三相桥式全控整流电路实验 一．实验目的 1．熟悉触发电路及晶闸管主回路组件。 2．熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。 二．实验内容 1．三相桥式全控整流电路 2．三相桥式有源逆变电路 3．观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。 三．实验线路及原理 主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。触发电路为数字集 成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电 力电子技术”的有关教材。 实验线路如图 9-1 所示。 图 9－1 四．实验设备及仪器 1．教学实验台主控制屏 2．触发电路及晶闸主回路组件 3．电阻负载组件 4．变压器组件 5．二踪示波器（自备） 6．万用表（自备） 五．实验方法 1．未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。 （1）用示波器观察触发电路及晶闸管主回路的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔 60o
电力电子及电力拖动实验指导书的幅度相同的双脉冲。（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60°，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一2V的脉冲。（4）将调速系统控制单元的给定器输出U.接至触发电路及晶闸管主回路面板的U.端，调节偏移电压U，在U.t=0时，使α=150°。2.三相桥式全控整流电路按图9一1接线，并将R调至最大。合上控制屏交流主电源。调节G给定U，使α在30~90°范围内，用示波器观察记录α=30°、60°、90"时，整流电压ua=f（t），晶闸管两端电压uwr=f（t）的波形，并记录相应的Ud和交流输入电压U数值。UdIdUvtU.图图图a=30图图图a=60图图图a=905
电力电子及电力拖动实验指导书 5 的幅度相同的双脉冲。 （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。 （4）将调速系统控制单元的给定器输出 Ug接至触发电路及晶闸管主回路面板的 Uct端，调节 偏移电压 Ub，在 Uct=0 时，使α=150o。 2．三相桥式全控整流电路 按图 9－1 接线,并将 RD调至最大。 合上控制屏交流主电源。调节 G 给定 Uct，使α在 30o ~90o范围内，用示波器观察记录α=30O、60O、 90O时，整流电压 ud=f（t），晶闸管两端电压 uVT=f（t）的波形，并记录相应的 Ud 和交流输入电 压 U2数值。 Ud Uvt Id U2 a=30 图 图 图 a=60 图 图 图 a=90 图 图 图
电力电子及电力拖动实验指导书实验三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.加深理解交流调压感性负载时对移相范围要求。二。实验内容1.单相交流调压器带电阻性负载。2.单相交流调压器带电阻一电感性负载。三。实验线路及原理本实验采用了锯齿波移相触发器。该触发器适用于双向晶闸管或两只反并联晶闸管电路的交流相位控制，具有控制方式简单的优点。晶闸管交流调压器的主电路由两只反向晶闸管组成。见图10-1。VT1S1o US2VT4.N图10—1四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏2.负载组件组件6
电力电子及电力拖动实验指导书 6 实验三 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．加深理解交流调压感性负载时对移相范围要求。 二．实验内容 1．单相交流调压器带电阻性负载。 2．单相交流调压器带电阻—电感性负载。 三．实验线路及原理 本实验采用了锯齿波移相触发器。该触发器适用于双向晶闸管或两只反并联晶闸管电路的交 流相位控制，具有控制方式简单的优点。 晶闸管交流调压器的主电路 由两只反向晶闸管组成。 见图 10-1。 图 10－1 四．实验设备及仪器 1．教学实验台主控制屏 2．负载组件组件
电力电子及电力拖动实验指导书3.触发电路（锯齿波触发电路）组件4．二踪示波器（自备）5.万用表（自备）五。注意事项在电阻电感负载时，当α<p时，若脉冲宽度不够会使负载电流出现直流分量，损坏元件。为此主电路可通过变压器降压供电，这样即可看到电流波形不对称现象，又不会损坏设备。六。实验方法1.单相交流调压器带电阻性负载接上电阻性负载，并调节电阻负载至最大。调速系统控制单元的G给定电位器RP1逆时针调到底，使U.t=0。调节锯齿波同步移相触发电路偏移电压电位器RP2，使α=150°。合上控制屏交流主电源，用示波器观察负载电压u=f（t），晶闸管两端电压uw=f（t）的波形，调节U.，观察不同α角时各波形的变化，并记录α=60°，90，120°时的波形。UdUvt IdU图图a=60图图a=90图图a=120注：调节电阻R时，需观察负载电流，不可大于2A。7
电力电子及电力拖动实验指导书 7 3．触发电路（锯齿波触发电路）组件 4．二踪示波器（自备） 5．万用表（自备） 五．注意事项 在电阻电感负载时，当α<ϕ时，若脉冲宽度不够会使负载电流出现直流分量，损坏元件。为 此主电路可通过变压器降压供电，这样即可看到电流波形不对称现象，又不会损坏设备。 六．实验方法 1．单相交流调压器带电阻性负载 接上电阻性负载，并调节电阻负载至最大。 调速系统控制单元的 G 给定电位器 RP1 逆时针调到底，使 Uct=0。调节锯齿波同步移相触发电 路偏移电压电位器 RP2，使α=150°。 合上控制屏交流主电源，用示波器观察负载电压 u=f（t），晶闸管两端电压 uVT= f（t）的波 形，调节 Uct，观察不同α角时各波形的变化，并记录α=60°，90°，120°时的波形。 Ud Uvt Id U2 a=60 图 图 a=90 图 图 a=120 图 图 注：调节电阻 R 时，需观察负载电流，不可大于 2A
实验实子实验锯齿波验指移相实验四单相交直交变频电路（纯电阻）一。实验目的熟悉单相交直交变频电路的组成，重点熟悉其中的单相桥式PWM逆变电路中元器件的作用，工作原理，对单相交直交变频电路驱动电机时的工作情况及其波形作全面分析，并研究正弦波的频率和幅值及三角波载波频率与电机机械特性的关系。二。实验内容1.测量SPWM波形产生过程中的各点波形。2.观察变频电路驱动电机时的输出波形。3．观察电机工作情况。三．实验设备和仪器1.电力电子及电气传动主控制屏；2.现代电力电子及直流脉宽调速组件；3.电阻负载组件；4.双踪示波器（自备）：5.万用表（自备）。四．实验方法本vO2CO本福本44O主FB控隔离及驱动制屏三角波频率wtwa)输y出DLDGDLDL2PHY说明：电感L需要外接。图4-1单相交直交变频电路S
电力电子及电力拖动实验指导书 8 实验四 单相交直交变频电路（纯电阻） 一．实验目的 熟悉单相交直交变频电路的组成，重点熟悉其中的单相桥式 PWM 逆变电路中元器件的作用，工 作原理，对单相交直交变频电路驱动电机时的工作情况及其波形作全面分析，并研究正弦波的频率 和幅值及三角波载波频率与电机机械特性的关系。 二．实验内容 1．测量 SPWM 波形产生过程中的各点波形。 2．观察变频电路驱动电机时的输出波形。 3．观察电机工作情况。 三．实验设备和仪器 1．电力电子及电气传动主控制屏； 2．现代电力电子及直流脉宽调速组件； 3．电阻负载组件； 4．双踪示波器（自备）； 5．万用表（自备）。 四．实验方法 图 4-1 单相交直交变频电路
电力电子及电力拖动实验指导书1.SPWM波形的观察（1)观察“SPWM波形发生”电路输出的正弦信号Ur波形2端与（UPW脉宽调制器4脚）地端，改变正弦波频率调节电位器，测试其频率可调范围。(2)观察三角形载波Uc的波形1端与（UPW脉宽调制器4脚）地端，测出其频率，并观察Uc和Ur的对应关系。(3）观察经过三角波和正弦波比较后得到的SPWM波形3端与（UPW脉宽调制器4脚）地端，2.逻辑延时时间的测试将“SPWM波形发生”电路的3端与"DLD"的1端相连，用双踪示波器同时观察"DLD"的1和2端波形，并记录延时时间Td.。3.同一桥臂上下管子驱动信号死区时间测试用双踪示波器分别同时测量G1、E1和G2、E2，G3、E3和G4、E2的死区时间。4.不同负载时波形的观察按图4-1接线，先断开控制屏主电源。将三相电源的U、V、W接主电路的相应处，将主电路的1、3端相连，（1）当负载为电阻时（6、7端接一电阻），观察负载电压的波形，记录其波形、幅值、频率。在正弦波Ur的频率可调范围内，改变Ur的频率多组，记录相应的负载电压、波形、幅值和频率。（2）当负载为电阻电感时（6、8端相联，9端和7端接一电阻），观察负载电压和负载电流的波形。5.测试在不同的载波比的情况下，逆变波形的的变化。9
电力电子及电力拖动实验指导书 9 1．SPWM 波形的观察 (1)观察“SPWM 波形发生”电路输出的正弦信号 Ur 波形 2 端与（UPW 脉宽调制器 4 脚）地端， 改变正弦波频率调节电位器，测试其频率可调范围。 (2)观察三角形载波 Uc 的波形 1 端与（UPW 脉宽调制器 4 脚）地端，测出其频率,并观察 Uc 和 Ur 的对应关系。 (3)观察经过三角波和正弦波比较后得到的 SPWM 波形 3 端与（UPW 脉宽调制器 4 脚）地端。 2．逻辑延时时间的测试 将“SPWM 波形发生”电路的 3 端与"DLD"的 1 端相连，用双踪示波器同时观察"DLD"的 1 和 2 端 波形,并记录延时时间 Td.。 3．同一桥臂上下管子驱动信号死区时间测试 用双踪示波器分别同时测量 G1、E1 和 G2、E2， G3、E3 和 G4、E2 的死区时间。 4．不同负载时波形的观察 按图 4-1 接线，先断开控制屏主电源。将三相电源的 U、V、W 接主电路的相应处，将主电路的 1、3 端相连， （1）当负载为电阻时（6、7 端接一电阻），观察负载电压的波形，记录其波形、幅值、频率。 在正弦波 Ur 的频率可调范围内，改变 Ur 的频率多组，记录相应的负载电压、波形、幅值和频率。 （2）当负载为电阻电感时（6、8 端相联，9 端和 7 端接一电阻），观察负载电压和负载电流的 波形。 5．测试在不同的载波比的情况下，逆变波形的的变化