电力电子技术基础实验指导书_gg

第一篇：电力电子技术基础实验指导书_gg

电力电子技术基础实验指导书

南昌大学信息工程学院 电气与自动化实验中心

目 录

实验一 锯齿波同步移相触发电路实验…………………………......1 实验二 单相桥式全控整流电路实验…………………………..……....3 实验三 三相桥式全控整流电路实验………………………………....6 实验四 直流斩波电路实验………………………………….……......8

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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”教材。

四．实验设备及仪器

1．NMCL系列教学实验台主控制屏 2．NMCL-32组件和SMCL-组件 3．NMCL-05组件 4．双踪示波器 5．万用表

五．实验方法

图1-1 锯齿波同步移相触发电路

1．将NMCL-05面板左上角的同步电压输入接到主控电源的U、V端，“触发电路选择”拨向“锯齿波”。

2.将锯齿波触发电路上的Uct接着至SMCL-01上的Ug端，‘7’端地。

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3．合上主电路电源开关，并打开NMCL-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，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。

4．调节脉冲移相范围

将SMCL-01的“Ug”输出电压调至0V，即将控制电压Uct调至零，用示波器观察U1电压（即“1”孔）及U5的波形，调节偏移电压Ub（即调RP2），使=180˚。

调节NMCL-01的给定电位器RP1，增加Uct，观察脉冲的移动情况，要求Uct=0时，=180，Uct=Umax时，=30，以满足移相范围=30~180的要求。

5．调节Uct，使=60˚，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。

用双踪示波器观察UG1K1和UG3K3的波形，调节电位器RP3，使UG1K1和UG3K3间隔1800。˚

˚

˚

˚六．实验报告

1．整理，描绘实验中记录的各点波形。

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，=90，应如何调整？ 4．讨论分析其它实验现象。5.写出实验心得体会。

˚

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实验二 单相桥式全控整流电路实验

一．实验目的

1．了解单相桥式全控整流电路的工作原理。

2．研究单相桥式全控整流电路在电阻负载及电阻-电感性负载下的工作特性。3．熟悉NMCL-05锯齿波触发电路的工作。

二．实验线路及原理

参见图3-1 三．实验内容

1．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。2．单相桥式全控整流电路供电给电阻-电感性负载。

四．实验设备及仪器

1．NMCL-III教学实验台主控制屏 2．NMCL-32主控制屏

3．NMCL-05组件及SMCL-01或NMCL-31 4．MEL-03A组件和NMCL-331多电感组件 5．NMCL-35和NMCL-33组件 6．双踪示波器 7．万用表

五．注意事项

1．本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05挂箱。

2．负载电阻调节需注意。若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔断丝烧断，或仪表告警）；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流，造成可控硅时断时续。

3．电感的值可根据需要选择并且必须与电阻串联，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。

4．NMCL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30˚～180˚），可尝试改变同步电压极性。

5．示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。

六．实验方法

1．将NMCL-05面板左上角的同步电压输入接NMCL-32的U、V输出端,“触发电路

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选择”拨向“锯齿波”。

2．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载

接上电阻负载（可采用两只900Ω电阻并联），并调节电阻负载至最大，短接平波电抗器。合上主电路电源，调节Uct，测量在不同角（30˚、60˚、90˚）时整流电路的输出电压Ud=f（t），晶闸管的端电压UVT=f（t）的波形，并记录相应角时的输出电压Ud和UVT的波形。

若输出电压的波形不对称，可分别调整锯齿波触发电路中RP1，RP3电位器。3．单相桥式全控整流电路供电给电阻-电感性负载

接上电路负载为阻感型，测量在不同控制电压Uct时的输出电压Ud=f（t），负载电流以及晶闸管端电压UVT=f（t）波形并记录相应Uct时的Ud、U2值。

注意，负载电流不能过小，否则造成可控硅时断时续，可调节负载电阻，但负载电流不能超过0.8A，Uct从零起调。

改变电感值，观察=90˚，ud=f（t）、uVT=f（t）的波形，并加以分析。

七．实验报告

1．绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻负载情况下，当=30˚，60˚，90˚时的ud、uVT波形，并加以分析。

2．绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻-电感性负载情况下，当=30˚，60˚，90˚时的ud、uVT波形，并加以分析

3．写出实验心得体会。

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图3-1 单相桥式全控整流电路

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实验三

三相桥式全控整流电路实验

一．实验目的

1．熟悉三相桥式全控整流电路的接线及工作原理。2．了解集成触发器的调整方法及各点波形。

二．实验内容

1．三相桥式全控整流电路带纯电阻负载时的工作特性。2．三相桥式全控整流电路带阻感负载时的工作特性。

三．实验线路及原理

实验线路如图5-1所示。主电路由三相全控整流电路组成。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信号。三相桥式整流电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。

四．实验设备及仪器

1．NMCL-III教学实验台主控制屏 2．NMCL-32主控制屏

3．NMCL-05组件及SMCL-01或NMCL-31 4．MEL-03A组件和NMCL-331多电感组件 5．NMCL-35和NMCL-33组件 6．双踪示波器 7．万用表

五．实验方法

1．按图5-1接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。（1）打开NMCL-32电源开关。

（2）用示波器观察NMCL-33的脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60˚的幅度相同的双脉冲。

（3）检查相序，用示波器观察“1”，“2”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。

（4）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。注：将面板上的Ublf（当三相桥式全控变流电路使用I组桥晶闸管VT1~VT6时）接地，将I组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。

（5）将给定器输出Ug接至SMCL-01面板的Uct端，调节偏移电压Ub，在Uct=0时，使=150˚。

2．三相桥式全控整流电路

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（1）带电阻负载

按图5-1接线，将负载电阻R调至最大，合上主电源，调节Uct，使在30°~150°范围内，用示波器观察记录=30°、60°、90°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。

（2）带电阻-电感负载

调节Uct，使在30°~90°范围内，用示波器观察记录=30°、60°、90°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。

六．实验报告

1．画出电路的移相特性Ud=f()曲线

2．画出三相桥式全控整流电路分别在纯电阻负载时和阻感负载时，角为30°、60°、90°时的ud、uVT波形

3．实验心得体会。

图5-1 三相桥式全控整流电路实验

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实验四 直流斩波电路实验

一．实验目的

熟悉降压斩波电路（Buck Chopper）和升压斩波电路(Boost Chopper)的工作原理，掌握这两种基本斩波电路的工作状态及波形情况。

二．实验内容

1．SG3525芯片的调试。

2．降压斩波电路的波形观察及电压测试。3．升压斩波电路的波形观察及电压测试。

三．实验设备及仪器

1．电力电子教学实验台主控制屏 2．NMCL-16组件

3．MEL-03A电阻箱(900Ω/0.41A)或其它可调电阻盘 4．万用表 5．双踪示波器

四．实验方法

1．SG3525的调试。

原理框图见图6-1。

图6-1

PWM波形发生

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将扭子开关S1打向“直流斩波”侧，S2电源开关打向“ON”，将“3”端和“4”端用导线短接，用示波器观察“1”端输出电压波形应为锯齿波，并记录其波形的频率和幅值。

扭子开关S2扳向“OFF”，用导线分别连接“5”、“6”、“9”，再将扭子开关S2扭向“ON”,用示波器观察“5”端波形，并记录其波形、频率、幅度，调节“脉冲宽度调节”电位器，记录其最大占空比和最小占空比。

2．实验接线图见图6-2。

图6-2 升压斩波电路

（1）切断NMCL-16主电源，分别将“主电源2”的“1”端和“降压斩波电路”的“1”端相连，“主电源2”的“2”端和“降压斩波电路”的“2”端相连，将“PWM波形发生”的“7”、“8”端分别和降压斩波电路VT1的G1，S1端相连，“降压斩波电路”的“4”、“5”端串联MEL-03电阻箱(将两组900Ω/0.41A的电阻并联起来，顺时针旋转调至阻值最大约

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450Ω)，和直流安培表（将量程切换到2A挡）。

（2）检查接线正确后，接通控制电路和主电路的电源(注意：先接通控制电路电源后接通主电路电源)，改变脉冲占空比，每改变一次，分别观察PWM信号的波形，MOSFET的栅源电压波形，输出电压u0波形的波形，记录PWM信号占空比D，ui、u0的平均值Ui和U0。

（3）改变负载R的值（注意：负载电流不能超过1A），重复上述内容2。

（4）切断主电路电源，断开“主电源2”和“降压斩波电路”的连接，断开“PWM波形发生”与VT1的连接，分别将“升压斩波电路”的“6”和“主电源2”的“1”相连，“升压斩波电路”的“7”和“主电源2”的“2”端相连，将VT2的G2和S2分别接至“PWM波形发生”的“7”和“8”端，升压斩波电路的“10”、“11” 端，分别串联MEL-03电阻箱（两组分别并联，然后串联在一起顺时针旋转调至阻值最大约900Ω）和直流安培表（将量程切换到2A挡）。

检查接线正确后，接通主电路和控制电路的电源。改变脉冲占空比D，每改变一次，分别：观察PWM信号的波形，MOSFET的栅源电压波形，输出电压、u0波形，记录PWM信号占空比D，ui、u0的平均值Ui和U0。

（5）改变负载R的值（注意：负载电流不能超过1A），重复上述内容4。（6）实验完成后，断开主电路电源，拆除所有导线。

五．注意事项：

（1）“主电源2”的实验输出电压为15V，输出电流为1A，当改变负载电路时，注意R值不可过小，否则电流太大，有可能烧毁电源内部的熔断丝。

（2）实验过程当中先加控制信号，后加“主电源2”。

（3）做升压实验时，注意“PWM波形发生器”的“S1”一定要打在“直流斩波”，如果打在“半桥电源”极易烧毁“主电源2”内部的熔断丝。

六．实验报告

1．分析PWM波形发生的原理

2．记录在某一占空比D下，降压斩波电路中，MOSFET的栅源电压波形，输出电压u0波形，并绘制降压斩波电路的Ui/Uo-D曲线，与理论分析结果进行比较，并讨论产生差异的原因。

第二篇：电力电子技术课程设计指导书

《电力电子技术课程设计》指导书

一、课程设计的总体目标

《电力电子技术》课程是一门专业基础课，电力电子技术课程设计是电力电子技术课程理论教学之后的一个实践教学环节。其目的是训练学生综合运用学过的变流电路原理的基础知识，独立进行查找资料、选择方案、设计电路、撰写报告，进一步加深对变流电路基本理论的理解，提高运用基本技能的能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。

《电力电子技术》课程设计是配合变流电路理论教学，为自动化和电气工程及其自动化专业开设的专业基础技术技能设计，课程设计是一个非常重要的实践教学环节。通过设计，使学生巩固、加深对变流电路基本理论的理解，提高学生运用电路基本理论分析和处理实际问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力。

二、适用专业

自动化，电气工程及其自动化。

三、先修课程

电路、电子技术、电机拖动、单片机、微机原理等。

四、课程设计课时分配

课程设计时间为一周。基本课时分配如下：调研、查资料1天；总体方案设计2天；单元电路设计2天（画原理图，参数计算）；撰写设计报告及验收1天。

五、课程设计的总体要求

（1）熟悉变流和触发电路的基本原理，能够运用所学的理论知识分析设计任务。（2）掌握基本电路的数据分析、处理；描绘波形并加以判断。（3）能正确设计电路，画出线路图，分析电路原理。（4）广泛收集相关技术资料。（5）独立思考，刻苦钻研，严禁抄袭。

（6）按时完成课程设计任务，认真、正确地书写课程设计报告。

六、课程设计的内容

（1）明确设计任务，对设计任务进行具体分析，充分了解系统性能、指标内容及要求。（2）制定设计方案。

（3）进行具体设计：单元电路的设计；参数计算；器件选择；绘制电路原理图。（4）撰写课程设计报告（说明书）：课程设计报告是对设计全过程的系统总结，也是培养综合科研素质的一个重要环节。

课程设计报告的主要内容如下：

（1）课题名称，介绍课题研究现状、前景及研究意义（2）设计的任务、指标内容及要求，应完成的任务。（3）设计方案选择及论证。（4）总体电路的功能框图及其说明。（5）功能块及单元电路的设计、计算与说明。（6）总体电路原理图及其说明。（7）所用的全部元器件型号参数等。（8）收获、体会及改进想法等。（9）主要参考文献。

七、课程设计的成绩评定

课程设计成绩主要根据以下几方面来评定：设计方案的正确性、先进性与创新性；关键电路设计与计算的正确性；分析问题和解决问题的能力；课题的完成情况；课程设计报告的撰写水平。

八、课程设计基本选题

（一）课题一 单相全波整流电路的设计

（二）课题二 单相桥式可控整流电路的设计

（三）课题三 三相半波整流电路的设计

（四）课题四 三相桥式可控整流电路的研究

（五）课题五 直流斩波电路的设计

（六）课题六 交流调压或交流调功电路的设计

（七）课题七 直流电机调速电路的设计

（八）课题八 有源、无源逆变电路的设计

（九）课题九 开关电源的设计

（十）课题十 变频技术的工程应用

注意事项：

① 所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计，题目难度和工作量要适中，题目要结合工程实际。② 通过图书馆和Internet广泛检索和阅读自己要设计的题目方向的文献资料。确立题目后，首先要明确自己课程设计的设计内容。要给出所要设计装置（或电路）的主要技术数据（如输入要求，输出要达到的目标，装置容量的大小以及装置要具有哪些功能）。如：

直流电动机调压调速可控整流电源设计： 主要技术数据

输入交流电源：三相380V10% f=50Hz 直流输出电压：0－220V；50－220V范围内，直流输出电流额定值100A；直流输出电流连续的最小值为10A 设计内容：

整流电路的选择；整流变压器额定参数的计算；晶闸管电流、电压额定的选择；平波电抗器电感值的计算；保护电路的设计；触发电路的设计；画出完整的主电路原理图和控制电路原理图；列出主电路所用元器件的明细表

③课题设计的主要内容是主电路的确定，主电路的分析说明，主电路元器件的计算和选型，以及控制电路设计。报告最后给出所设计的主电路和控制电路标准电路图。

电力电子技术课程设计(注：格式宋体2号，加粗，居中）

班级：（黑体三号，加粗）

姓名：

学号：

指导教师：（一班：刘兰波，三班：张莉，四班：孔祥春）（段落为：段前13磅、段后13磅，行距为：

1.72）

正文：另起一页，字体为仿宋四号,单倍行距，注意：选题一、二（成绩最好为及格60分）

三、四（成绩最好为70分）

五~十（成绩在70~100分）

第三篇：《模拟电子技术实验》实验指导书——实验八

实验八实验考核

一、考试方法

1、考试前学生完成实验考核试卷的理论问答题部分（开卷）；

2、操作部分单人单桌，按学号分组，20人一组，进入实验室时抽签，抽到几号题目，做几号题目；

3、要求现场操作，当堂完成试卷的操作部分（不用写实验目的、仪器名称，只写实验步骤、画电路图、记录结果、波形、写总结）；

4、考试时间一小时；

5、考试时只允许带笔、尺子、实验考核试卷。

二、评分标准

实验考试满分100分，其中动手操作部分由教师当堂查看、验收电路，进行数据认可。

第四篇：电子技术基础实验总结

电子技术基础实验

一学期很快过完了，这学期在李老师的带领下我们做完了“数电”、“模电”两大电子技术基础实验。通过这两科实验我学会了许多关于电子技术的知识。“数电”实验。刚开始时我觉得它是最简单的实验，以为好对东西书上都有，而且实验的过程是很简单的。但是慢慢的我才真正的意识到，其实每次的实验都是有其严格要求的。如：电器元件的检测的重要，电路设计与链接等等，每次都需认真的去对待，只有真正的去做了才能从中学到知识。

在理论课上我们学了许多东西，但是太多也就显得复杂不易懂，好多时候上完课感觉什么都没有学到似的。而从“数电”实验课上，通过亲自动手做，在实践中更容易，更轻松的掌握了知识。如果在做“移位寄存器及其应用”的实验室，尽管在书中介绍了其相关芯片的作用，但是一个芯片有那么多的引脚，且其有各自的功能，要想仅通过看就掌握其功能是很难的。但是在这次试验后，通过动手操作我很容易就学会了其主要芯片的原理，左、右位移(环位移)以及串/并行数据转换器。

“模电”实验。这科实验有别于“数电”实验，实验室理论基础很多，而且大多显得都比较复杂。在做实验时测量的数据较多，波形测试较多。所以似乎这科实验显得很复杂，但是这科实验涉及的电路及元器件较为简单，所以做起来并没有想象中的那么难。实验重要的时通过严格的操作过程得到正确的实验结果，以及通过解决实际的问题进一步加深所学知识。

最后，感谢李老师不辞劳苦的教导，让我学会了更多的实验知识。

第五篇：《电力电子技术》课程实验教学计划范文

《电力电子技术》课程实验教学计划

1、单相桥式全控整流及有源逆变电路实验

目的：

（1）加深理解单相桥式全控整流电路及有源逆变电路的工作原理。

（2）研究单相桥式全控整流的全过程。

（3）研究单相桥式变流电路逆变的全过程。掌握实现有源逆变条件。

（4）掌握产生逆变颠覆的原因及预防方法。

内容：

（1）单相桥式全控整流带电阻负载。

（2）单相桥式有源逆变电路带电阻电感负载。

（3）有源逆变颠覆现象观察。

2、三相桥式全控整流电路实验

目的：

（1）加深理解三相桥式全控整流电路的工作原理

（2）理解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形

内容：

（1）三相桥式全控整流电路带电阻负载

（2）三相桥式全控整流电路带阻感负载

（3）当触发电路出现故障（人为模拟）时，观测主电路的各电压波形。

3、直流斩波电路实验

目的：

（1）加深理解直流斩波电路的工作原理

（2）掌握斩波器主电路、触发电路的调试步骤和方法

（3）熟悉直流斩波电路各点的电压波形。

内容：

（1）直流斩波器触发电路调试

（2）直流斩波器电路接电阻负载

（3）直流斩波器电路接电感性负载

4、单相交流调压电路实验

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。内容：

（1）KC05集成移相触发电路的调试

（2）单相交流调压电路带电阻负载。

（3）单相交流调压电路带电感性负载。