电力变换技术实验报告

电力变换技术实验报告实验二全桥逆变开关电源研究一、实验目的和要求通过对全桥逆变开关电源的实验，熟悉全桥逆变开关电源电路的工作原理。全桥逆变开关电源电路采用移相控制，在电阻性负载情况下，通过示波器记录逆变器驱动波形、负载电压电流波形。二、实验电路实验电路包括主电路和控制电路，如实验图2-1。主电路包括单相全桥逆变电路、高频变压器、高频整流滤波和负载，主电路输入由0-40V直流安全可调电源提供，控制电路包括移相控制电路和驱动电路等。三、实验人员及时间：徐杰、王敏磊、卫园佳2015-12-12四、实验数据及波形图直流电源输入15V，1.调节移相旋钮至0°，此时电源输出电流1.9A。1.1驱动波形如下图：1.2Uab电压及电流互感器测得波形波形如下图1.3电阻负载上电压(CH1)及电阻+电感负载的电压（CH2）此时测得输出电压6.1V,电流4.25A，该电源效率为η=(6.1*4.25)/(15*1.9)=91%2.调节移相旋钮至90°，此时电源输出电流0.8A。2.1驱动波形如下图：2.2Uab电压波形及电流互感器测得如下图2.3电阻负载上电压(CH2)及电阻+电感负载的电压（CH1）此时测得输出电压3.28V,电流3A，该电源效率为η=(3.28*3)/(15*0.8)=82%3.调节移相旋钮至180°，此时电源输出电流0A。3.1驱动波形如下图：3.2Uab电压波形及电流互感器测得如下图3.3电阻负载上电压(CH2)及电阻+电感负载的电压（CH1）此时测得输出电压0V,电流0A。五、实验结果分析（1）输出高频整流二极管的输出电压波形与逆变器输出电压波形是相对应的，但负半周被整流成正半周。（2）通过调节同一桥臂上的两个开关的导通相角来实现电压的调节。电力变换技术实验报告实验三直流电动机调速电源研究一、实验目的和要求通过对直流电动机调速H桥变换电路实验，熟悉H桥变换电路直流电动机正反转控制工作原理和PWM脉宽调制直流电动机调压调速控制原理。通过示波器记录H桥脉宽调制PWM波形。二、实验电路实验电路包括主电路和控制电路。主电路包括H桥变换电路、直流电动机。控制电路包括H桥PWM控制电路和驱动电路等。三、实验人员及时间：徐杰、王敏磊、卫园佳2015-12-12四、实验数据及波形图1.直流电机正转，直流电源输入20V，占空比调节为47.6%，(1)将正反向开关KS2拨到正转位置，开启控制电源开关。将示波器两个探头分别测量Q1(CH1)、Q4(CH2)驱动波形如下图：(2)输出波形(电机输入端)电压波形：此时测得电源输入电流为0.3A，输出电压8.75V，输出电流-0.6A2.直流电机反转，直流电源输入20V，占空比调节为49.1%，(1)将正反向开关KS2拨到反转位置，开启控制电源开关。将示波器两个探头分别测量Q2(CH1)、Q3(CH2)驱动波形如下图：(2)输出波形(电机输入端)电压波形：此时测得电源输入电流为0.3A，输出电压-8.75V，输出电流0.6A3.直流电机正转，直流电源输入20V，占空比调节为71.4%，(1)将正反向开关KS2拨到正转位置，开启控制电源开关。将示波器两个探头分别测量Q1(CH1)、Q4(CH2)驱动波形如下图：(2)输出波形(电机输入端)电压波形：此时测得电源输入电流为0.5A，输出电压13V，输出电流-0.7A4.直流电机反转，直流电源输入20V，占空比调节为74.4%，(1)将正反向开关KS2拨到反转位置，开启控制电源开关。将示波器两个探头分别测量Q2(CH1)、Q3(CH2)驱动波形如下图：(2)输出波形(电机输入端)电压波形：此时测得电源输入电流为0.5A，输出电压-13V，输出电流0.7A五、实验结果分析（1）根据实验波形，分析H桥电路的工作过程；H桥其中一个桥臂导通，另一个桥臂断开。而导通桥臂的两个开关，其中一个一直导通，另一个通过PWM脉宽调节（占空比）来调节输出电压大小。（2）如果采用双极性控制方式，H桥如何工作？如果采用双极性控制，可以通过调节桥臂上两个开关的相差(移相)来控制两个开关同时导通的时间，从而来调节输出电压大小。电力变换技术实验报告实验五谐振负载逆变电源研究一、实验目的和要求通过BUCK变换器和谐振负载变频电源的实验，熟悉BUCK变换器和谐振负载全桥逆变电源电路的工作原理。BUCK变换器采用PWM控制，谐振负载全桥逆变采用3种控制方式：①BUCK变换器直流调压与全桥逆变频率跟踪控制结合的DC-DC-AC控制；②移相与全桥逆变频率跟踪控制结合的DC-AC控制；③调频DC-AC控制。在RLC谐振负载情况下，通过示波器记录逆变器驱动波形、负载电压电流波形。二、实验电路实验电路包括主电路和控制电路。主电路包括BUCK变换器组成的直流斩波电路、负载负载全桥逆变电路、高频变压器、感应线圈，控制电路包括BUCK斩波控制电路、调频控制电路、移相控制电路、频率跟踪电路和驱动电路等。总体框图主电路原理图电路布置图：三、实验人员及时间：徐杰、王敏磊、卫园佳2015-12-12四、实验数据及波形图1.由直流电源输入2.2V，调节移相角为0°，此时电源输出电流为3.1A（1）Q1、Q4驱动波形如下图：（2）二次侧电压及一次侧电流波形如下图：（3）二次侧电压及一次侧电压波形如下图：测得二次侧电压为4V，一次侧电压为36.7V1.由直流电源输入28.1V，调节移相角为150°，此时电源输出电流为0.7A（1）Q1、Q4驱动波形如下图：（2）二次侧电压及一次侧电流波形如下图：（3）二次侧电压及一次侧电压波形如下图：测得二次侧电压为5.64V，一次侧电压为54.1V电力变换技术实验报告实验六太阳能光伏发电电源变换研究一、实验目的和要求通过对太阳能光伏发电的模拟实验，了解太阳能光伏发电变换电路工作原理。根据太阳能电池的特点，用BOOST直流斩波升压电路模拟太阳能电池的电压变化，用单相逆变器采用SPWM控制加LC滤波，输出正弦波电压。通过示波器记录BOOST直流斩波波形、逆变波形、负载电压电流波形。实验是在构成系统的单元电路调试的基础上进行。二、实验电路实验电路包括主电路和控制电路。主电路包括BOOST变换器组成的升压直流斩波电路、全桥逆变电路、高频滤波电路和输出负载。控制电路包括BOOST斩波控制电路、SPWM控制电路和驱动电路等。太阳能电池用0-40V可调电源模拟。总体框图主电路原理图电路布置图三、实验人员及时间：徐杰、王敏磊、卫园佳2015-12-12四、实验数据及波形图1.由直流电源输入20V，调节占空比为81.3%，此时电源输出电流为2.5A（1）经boost电路升压后波形如下图：Ud2max=23.2（2）逆变器输出电压为13V，输出电流为3.2A2.由直流电源输入20V，调节占空比为57.1%，此时电源输出电流为4.7A（1）经boost电路升压后波形如下图：Ud2max=34.4V（2）逆变器输出电压为20V，输出电流为4A