电力电子技术课件

2024电力电子技术课件汇集五篇。

这篇“电力电子技术课件”是作者用心创作的希望您会喜欢，希望这些案例能够激发出你的创造力。教案课件是老师教学工作的起始环节，也是上好课的先决条件，每位老师应该设计好自己的教案课件。教师应该注重教案的实用性和实效性从而提高授课效果。

电力电子技术课件 篇1

在现代工业化社会中，电力电子技术扮演着重要的角色。电力电子技术与电力系统相结合，可以实现电力的变换、调控和传输。从电力的生成、输送到最终的使用，电力电子技术影响着每一个人的日常生活和工作。为了更好地学习和理解电力电子技术，许多学校和培训机构都为学生准备了相关的课件。

一份优秀的电力电子技术课件应当提供丰富的内容，涵盖从基础知识到现代应用的全方位介绍。首先，课件应包括电力电子技术的基本概念和原理。这将包括电力电子器件（如整流器、逆变器和开关电源）的工作原理，以及它们在电力转换和控制中的应用。课件还应提供相关的数学和物理公式，以帮助学生深入理解电力电子技术背后的科学原理。

其次，课件应提供丰富的案例和实践经验。电力电子技术在各个领域都有广泛应用，如电动汽车、可再生能源和智能电网等。通过案例分析和实验操作，学生可以更好地理解课堂上学到的理论知识。这些案例和实验还可以帮助学生培养解决实际问题的能力，提高他们未来在电力电子行业中的竞争力。

此外，课件应具备良好的结构和可视化效果。通过使用图表、图像和动画，课件可以更加生动地呈现电力电子技术的概念和原理。同时，良好的结构可以帮助学生更好地组织和理解课程内容。例如，课件可以按照电力电子技术的不同应用领域，如交流变换、直流调制和电机驱动等，分别进行讲解。这样的结构可以使学生更多地了解到电力电子技术在各个领域的应用前景。

在教学过程中，教师可以根据课件的内容进行讲解和实践指导。课件将成为教师和学生的重要工具，帮助教师做好教学准备，提供图解和实例，进而提高学生的学习效果。同时，课件还可以作为学生课后复习和自学的工具，学生可以根据自己的学习进度和需求，选择相关章节进行学习。

总之，电力电子技术课件对于学生来说是一份宝贵的学习资源。优秀的课件将能够帮助学生更好地理解电力电子技术的概念和原理，丰富学生的实践经验，并提供可视化和结构化的内容。通过课件的辅助教学，学生将能够更好地掌握电力电子技术，并将其应用于未来的工作和研究中。

电力电子技术课件 篇2

电力电子技术调查报告电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术所变换的“电力”功率可大到数百MW甚至GW，也可以小到数W甚至1W以下，和以信息处理为主的信息电子技术不同电力电子技术主要用于电力变换。

电力电子技术分为电力电子器件制造技术和交流技术（整流，逆变，斩波，变频，变相等）两个分支。

电力电子及开关电源技术因应用需求不断向前发展,新技术的出现又会使许多应用产品更新换代,还会开拓更多更新的应用领域。开关电源高频化、模块化、数字化、绿色化等的实现,将标志着这些技术的成熟,实现高效率用电和高品质用电相结合。这几年,随着通信行业的发展,以开关电源技术为核心的通信用开关电源,仅国内有20多亿人民币的市场需求,吸引了国内外一大批科技人员对其进行开发研究。开关电源代替线性电源和相控电源是大势所趋,因此,同样具有几十亿产值需求的电力操作电源系统的国内市场正在启动,并将很快发展起来。还有其它许多以开关电源技术为核心的专用电源、工业电源正在等待着人们去开发。电力电子技术现阶段在各方面的应用都非常的广泛！

高速发展的计算机技术带领人类进入了信息社会,同时也促进了电源技术的迅速发展。八十年代,计算机全面采用了开关电源,率先完成计算机电源换代。接着开关电源技术相继进人了电子、电器设备领域。

通信业的迅速发展极大的推动了通信电源的发展。高频小型化的开关电源及其技术已成为现代通信供电系统的主流。在通信领域中,通常将整流器称为一次电源,而将直流-直流(DC/DC)变换器称为二次电源。一次电源的作用是将单相或三相交流电网变换成标称值为48V的直流电源。目前在程控交换机用的一次电源中,传统的相控式稳压电源己被高频开关电源取代,高频开关电源(也称为开关型整流器SMR)通过MOSFET或IGBT的高频工作,开关频率一般控制在50-100kHz范围内,实现高效率和小型化。近几年,开关整流器的功率容量不断扩大,单机容量己从48V/、48V/20A扩大到48V/200A、48V/400A。

因通信设备中所用集成电路的种类繁多,其电源电压也各不相同,在通信供电系统中采用高功率密度的高频DC-DC隔离电源模块,从中间母线电压(一般为48V直流)变换成所需的各种直流电压,这样可大大减小损耗、方便维护,且安装、增加非常方便。一般都可直接装在标准控制板上,对二次电源的要求是高功率密度。因通信容量的不断增加,通信电源容量也将不断增加。

DC/DC变换器将一个固定的直流电压变换为可变的直流电压,这种技术被广泛应用于无轨电车、地铁列车、电动车的无级变速和控制,同时使上述控制获得加速平稳、快速响应的性能,并同时收到节约电能的效果。用直流斩波器代替变阻器可节约电能(20~30)%。直流斩波器不仅能起调压的作用(开关电源), 同时还能起到有效地抑制电网侧谐波电流噪声的作用。

通信电源的二次电源DC/DC变换器已商品化,模块采用高频PWM技术,开关频率在500kHz左右,功率密度为5W~20W/in3。随着大规模集成电路的发展,要求电源模块实现小型化,因此就要不断提高开关频率和采用新的电路拓扑结构,目前已有一些公司研制生产了采用零电流开关和零电压开关技术的二次电源模块,功率密度有较大幅度的提高。

不间断电源(UPS)是计算机、通信系统以及要求提供不能中断场合所必须的一种高可靠、高性能的电源。交流市电输入经整流器变成直流,一部分能量给蓄电池组充电,另一部分能量经逆变器变成交流,经转换开关送到负载。为了在逆变器故障时仍能向负载提供能量,另一路备用电源通过电源转换开关来实现。

现代UPS普遍了采用脉宽调制技术和功率M0SFET、IGBT等现代电力电子器件,电源的噪声得以降低,而效率和可靠性得以提高。微处理器软硬件技术的引入,可以实现对UPS的智能化管理,进行远程维护和远程诊断。

目前在线式UPS的最大容量已可作到600kVA。超小型UPS发展也很迅速,已经有、lVA、2kVA、3kVA等多种规格的产品。

变频器电源主要用于交流电机的变频调速,其在电气传动系统中占据的地位日趋重要,已获得巨大的节能效果。变频器电源主电路均采用交流-直流-交流方案。工频电源通过整流器变成固定的直流电压,然后由大功率晶体管或IGBT组成的PWM高频变换器, 将直流电压逆变成电压、频率可变的交流输出,电源输出波形近似于正弦波,用于驱动交流异步电动机实现无级调速。

国际上400kVA以下的变频器电源系列产品已经问世。八十年代初期,日本东芝公司最先将交流变频调速技术应用于空调器中。至1997年,其占有率已达到日本家用空调的70%以上。变频空调具有舒适、节能等优点。国内于90年代初期开始研究变频空调,96年引进生产线生产变频空调器,逐渐形成变频空调开发生产热点。预计到2000年左右将形成高潮。变频空调除了变频电源外,还要求有适合于变频调速的压缩机电机。优化控制策略,精选功能组件,是空调变频电源研制的进一步发展方向。

高频逆变式整流焊机电源是一种高性能、高效、省材的新型焊机电源,代表了当今焊机电源的发展方向。由于IGBT大容量模块的商用化,这种电源更有着广阔的应用前景。

逆变焊机电源大都采用交流-直流-交流-直流(AC-DC-AC-DC)变换的方法。50Hz交流电经全桥整流变成直流,IGBT组成的PWM高频变换部分将直流电逆变成20kHz的高频矩形波,经高频变压器耦合, 整流滤波后成为稳定的直流,供电弧使用。

由于焊机电源的工作条件恶劣,频繁的处于短路、燃弧、开路交替变化之中,因此高频逆变式整流焊机电源的工作可靠性问题成为最关键的问题,也是用户最关心的问题。采用微处理器做为脉冲宽度调制(PWM)的相关控制器,通过对多参数、多信息的提取与分析,达到预知系统各种工作状态的目的,进而提前对系统做出调整和处理,解决了目前大功率IGBT逆变电源可靠性。

国外逆变焊机已可做到额定焊接电流300A,负载持续率60%,全载电压60~75V,电流调节范围5~300A,重量29kg。

大功率开关型高压直流电源广泛应用于静电除尘、水质改良、医用X光机和CT机等大型设备。电压高达50~l59kV,电流达到以上,功率可达100kW。

自从70年代开始,日本的一些公司开始采用逆变技术,将市电整流后逆变为3kHz左右的中频,然后升压。进入80年代,高频开关电源技术迅速发展。德国西门子公司采用功率晶体管做主开关元件,将电源的开关频率提高到20kHz以上。并将干式变压器技术成功的应用于高频高压电源,取消了高压变压器油箱,使变压器系统的体积进一步减小。

国内对静电除尘高压直流电源进行了研制,市电经整流变为直流,采用全桥零电流开关串联谐振逆变电路将直流电压逆变为高频电压,然后由高频变压器升压,最后整流为直流高压。在电阻负载条件下,输出直流电压达到55kV,电流达到15mA,工作频率为。

传统的交流-直流(AC-DC)变换器在投运时,将向电网注入大量的谐波电流,引起谐波损耗和干扰,同时还出现装置网侧功率因数恶化的现象,即所谓“电力公害”,例如,不可控整流加电容滤波时,网侧三次谐波含量可达(70~80)%,网侧功率因数仅有~。

电力有源滤波器是一种能够动态抑制谐波的新型电力电子装置,能克服传统LC滤波器的不足,是一种很有发展前途的谐波抑制手段。滤波器由桥式开关功率变换器和具体控制电路构成。与传统开关电源的区别是:(l)不仅反馈输出电压,还反馈输入平均电流;

分布式电源供电系统采用小功率模块和大规模控制集成电路作基本部件,利用最新理论和技术成果,组成积木式、智能化的大功率供电电源,从而使强电与弱电紧密结合,降低大功率元器件、大功率装置(集中式)的研制压力,提高生产效率。

八十年代初期,对分布式高频开关电源系统的研究基本集中在变换器并联技术的研究上。八十年代中后期,随着高频功率变换技术的迅述发展，各种变换器拓扑结构相继出现,结合大规模集成电路和功率元器件技术,使中小功率装置的集成成为可能,从而迅速地推动了分布式高频开关电源系统研究的展开。自八十年代后期开始,这一方向已成为国际电力电子学界的研究热点,论文数量逐年增加，应用领域不断扩大。

分布供电方式具有节能、可靠、高效、经济和维护方便等优点。已被大型计算机、通信设备、航空航天、工业控制等系统逐渐采纳,也是超高速型集成电路的低电压电源()的最为理想的供电方式。在大功率场合,如电镀、电解电源、电力机车牵引电源、中频感应加热电源、电动机驱动电源等领域也有广阔的应用前景。

电力电子技术课件 篇3

电力电子技术简介.txt38当乌云布满天空时，悲观的人看到的是“黑云压城城欲摧”，乐观的人看到的是“甲光向日金鳞开”。无论处在什么厄运中，只要保持乐观的心态，总能找到这样奇特的草莓。现代社会对电能的产生、传输与应用提出更为高效、环保、可靠、经济的要求。电力系统越来越需要能够对其数量和质量可以灵活控制的技术。这正是近年来得到迅速发展的电力电子技术所能实现的目标。电力电子技术应用于整个电能产生、传输及利用的各个环节。分布式电源及微电网技术、高压直流输电与灵活交流输电技术（FACTS）、电能质量控制技术及为数众多的电源技术都是电力电子技术应用的范例。中国电力系统具有地域跨度大、结构复杂、控制要求高的特点。中国资源特别是一次能源相对紧缺、而又浪费严重，环境问题突出。因此，中国电能的安全稳定、可靠供应及高效环保利用成为当务之急，电力电子技术必将发挥重要作用。

本专业方向培养目标为能胜任以下工作的高级科技工程人员：

1、在电力系统相关单位从事系统运行、分析、控制或管理工作；

2、在电气设备设计、生产相关的大中型企业、跨国公司等企业从事电力电子设备的设计、开发工作；

3、在相关科研单位及高等学校从事科研及教学工作。

华北电力大学是最早开展电力电子技术研究与应用的高校之一。在直流输电、FACTS、电能质量控制等领域开展了一系列开创性的工作。目前承担多项国家科技支撑项目、自然科学基金项目及众多企业的科研课题。发表相关论文100余篇，发明专利8项，相关专著5部，获得省部级奖励2项。本专业具有博士、硕士学位授予权。现有博士生导师2名，硕士研究生导师8名。

本专业紧密结合电力系统的实际需要，开展了具有电力系统特色的电力电子技术应用的一系列研究工作，具体研究内容包括：

（1） 发电领域电力电子技术应用：包括分布式电源及微型电网的控制技术，可变速抽水蓄能发电技术；

（2） 输电领域的电力电子技术应用：直流输电技术、FACTS技术；

（3） 电能质量分析与控制技术：包括电能质量监测、评估、分析及其控制；

（4） 用电领域电力电子技术应用：包括高压变频调速与节能技术、电源技术等；

（5） 电力电子基础理论研究：包括新型拓扑、控制算法研究、测试与实验方法研究和可靠性、损耗、电磁兼容特性分析。

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电力电子技术课件 篇4

电力电子技术在现代电力系统中起着至关重要的作用。它是一门综合性强、涉及面广的学科，涵盖了电力系统、电子技术和电气工程等众多学科的知识。因此，在学习电力电子技术时，一份详细、具体且生动的课件就显得尤为重要，它能够帮助学生更好地理解和应用这门学科。

一、课件的导入部分

任何一门好的课件，首先要从浅显易懂的内容开始，引起学生的兴趣。在电力电子技术的课件中，可以通过一些实际的例子来解释电力电子技术的应用。比如，可以展示一个家庭电力系统，通过动画或图片来演示电力电子技术在太阳能光伏发电、风能发电、电动汽车充电等方面的应用。这样一来，学生就可以很直观地感受到电力电子技术在现实生活中的价值。

二、课件的基础理论部分

在引起学生兴趣的基础上，接下来就可以详细介绍电力电子技术的基础理论。这部分内容应该详细且准确地解释电力电子技术的定义、历史、基本原理和工作方式等。可以通过图表、公式和实例来说明相关概念，比如什么是半导体器件、什么是功率电子转换、什么是直流调压技术等等。这样一来，学生就可以建立起对电力电子技术基础知识的牢固理解。

三、课件的应用案例部分

学生在掌握了电力电子技术的基础理论后，就应该通过一些具体的应用案例来巩固和应用所学知识。可以通过实际电力系统或电气设备的原理图、工作原理和性能参数等，来介绍电力电子技术在不同领域的应用案例。比如，可以介绍电力电子技术在交流变频调速系统、电力传输和配电系统中的应用。这样一来，学生就可以更加深入地了解电力电子技术在实际工程中的应用和重要性。

四、课件的实验演示部分

电力电子技术是一门实践性很强的学科，因此在课件中应该包含一些实验演示的内容。这些实验可以通过模拟软件或实际电路搭建等方式进行，比如通过演示半桥变换器的工作原理、独立整流单元的性能参数测量等。通过实际操作和观察，学生可以更加深入地理解电力电子技术的工作原理和性能特点。同时，实验演示还可以培养学生的动手能力和实际应用能力。

五、课件的总结与扩展部分

在结束课件时，应该对所学内容进行总结，概括出电力电子技术的核心概念和基本原理。可以通过问题回顾、讨论或小测验等方式，来检验学生对所学知识的掌握程度。另外，也可以扩展介绍一些电力电子技术的最新进展和未来发展趋势，激发学生的思考和兴趣。

小编认为，一份详细、具体且生动的电力电子技术课件对于学生的学习和理解起着至关重要的作用。通过引起学生的兴趣、详细解释理论、介绍应用案例、实验演示以及总结与扩展等环节，学生可以更好地掌握电力电子技术的知识和应用能力，为将来的工作和研究奠定基础。

电力电子技术课件 篇5

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哈尔滨工业大学课件 电力电子技术29

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电力电子技术

第29讲

5 交流－直流变换器（6）

交流－直流变换器(6)

本讲是 第5章 交流－直流变换器 的第6讲，上5讲的主要内容是： 可控整流电路的分析方法 单相可控整流电路 三相可控整流电路 本讲将布置可控整流电路的仿真实验 仿真实验3 单相桥式可控整流电路 仿真实验4 三相桥式可控整流电路

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交流－直流变换器(6)

仿真实验3 单相桥式可控整流电路

1.实验目的 根据图单相桥式可控整流电路，建立simulink电路仿真模型，然后 通过仿真实验研究单相桥式可控整流电路在不同负载下的工作特点。

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id VT1 a ud b VT2 VT4 L i2 u2 VT3

T u1

R

图

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交流－直流变换器(6)

2.实验步骤 1）打开文件 “EXP3_”， 自动进入simulink 仿真界面，在编辑 器窗口中显示如图 所示的单相桥式 可控整流电路的模 型。

图 单相桥式可控整流电路的模型

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交流－直流变换器(6)

2）了解图电路模型中各元件上需设定的参数

交流电源U2：峰值（peak amplitude, V）=(有效值为100V)， 频率(Frequency, Hz)＝50

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交流－直流变换器(6)

脉冲发生器1(ug1)：周期（period, s）＝ ； 脉冲宽度（pulse width, % of period）＝2; 滞后相位（phase delay, s）=0; (α=0?)

滞后相位＝

α

360

× (α 为触发角，单位为角度）

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脉冲发生器2(ug2)：周期（period, s）＝ ； 脉冲宽度（pulse width, % of period）＝2; 滞后相位（phase delay, s）=; (α=0?)

滞后相位＝ +

α

360

× (α 为触发角，单位为角度）

脉冲发生器3(ug3)与脉冲发生器1(ug1)的设置相同。 脉冲发生器4(ug3)与脉冲发生器1(ug1)的设置相同。

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负载中的RLC串连之路R：电阻值（resistance,ohms）=10 电感量（inductance,H）=0 电容量（capacitance,F）=inf

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负载中的反电势E：幅值（amplitude, V）=0;

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交流－直流变换器(6)

3) 测试电阻负载时，整流 电路的工作特性 负载参数与2）中设定相 同。 在α=0?、30?、60?、90?、120?、150?时记录示波器给出 的波形，及显示单元上Ud1( 负载上电压平均值)，Id1（ 负载上电压平均值）上显示 的值。将不同控制角时得到 的Ud1和Id1与理

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论计算的结 果相比较，并根据实测的数 据画出电阻负载时移相控制 U d = f1 (α ) 特性曲线

α=0?

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注意：α变化时只需改变 脉冲发生器中滞后相位的设 定值。要保证脉冲发生器1和 4的设定相同，2和3的设定相 同。 α=60? Ug1,4

Ug2,3

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4）测试阻感负载时，整流 电路的工作特性。 在负载参数中设定：电感 量（inductance,H）=。使 之成为阻感负载。 在α=0?、30?、60?、90?时 记录示波器给出的波形，及 显示单元上Ud1(负载上电压 平均值)，Id1（负载上电压平 均值）上显示的值。将不同 控制角时得到的Ud1和Id1与 理论计算的结果相比较，并 根据实测的

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数据画出移相控 制特性曲线 U d = f 2 (α )

α=60?

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5）测试阻感－反电势负载时，整流电路的工作特性。 在负载参数中设定：电感量（inductance,H）=，反电势E的幅值（ amplitude, V）=30，使之成为阻感－反电势负载。 在α=30?、60?时记录示波器给出的波形，及显示单元上Ud1(负载上电 压平均值)，Id1（负载上电压平均值）上显示的值。将不同控制角时得到 的Ud1和Id1与理论计算的结果相比较。 3.实验报告内容 （1）分析图 所示单相桥式可控整流电路的工作原理。 （2）按照实验步骤的要求，记录有关波形和观测数值，分析并得出结论。 思考题：仿真实验中观测到的输出电压的平均值与理论计算值略有差异，试 分析造成该差异的原因。

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仿真实验4

1.实验目的

三相桥式可控整流电路

根据图三相桥式可控整流电路，建立simulink电路仿真模型，然后通 过仿真实验研究三相桥式可控整流电路在不同负载下的工作特点。

图

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交流－直流变换器(6)

2.实验步骤 1）打开文件“EXP4_”，自动进入simulink仿真界面，在编辑器窗 口中显示如图 所示的三相桥式可控整流电路的模型。

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图 三相桥式可控整流电路的模型

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2）了解图电路模型中各元件上需设定的参数 交流电源Va： 峰值（peak amplitude, V）=(有效值为100V)， 相位（phase, deg）=0 频率(Frequency, Hz)＝50 交流电源Vb： 峰值（peak amplitude, V）=(有效值为100V)， 相位（phase, deg）=-120 频率(Frequency, Hz)＝50 交流电源Vc： 峰值（peak amplitude, V）=(有效值为100V)， 相位（phase, deg）=120 频率(Frequency, Hz)＝50 同步6脉冲发生器：在输入端alpha_deg上给定控制角α（单位角度）； 晶闸管变换器(Thyristor Converter)为3相全控整流桥形式，由同步6脉 冲发生器提供触发脉冲。 负载中的RLC串连之路load：电阻值（resistance,ohms）=10 电感量（inductance,H）=0 电容量（capacitance,F）=inf

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3) 测试电阻负载时，整流电路 的工作特性 负载参数与2）中设定相同 。 在α=0?、30?、60?、90?时记 录示波器pulse给出的触发脉冲 波形和voltage给出的负载电压电 流等波形，及显示单元上Ud2(负 载上电压平均值)上显示的值。 将不同控制角时得到的Ud1与理 论计算的结果相比较，并根据实 测的数据画出电阻负载时移相

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控 制特性曲线 U = f (α )

d 1

α=0?

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注意：α变化时只需 改变同步6脉冲发生器 输入端alpha_deg上给定 的控制角α。

α=0?

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4）测试阻感负载时，整流电路的工作特性。 在负载参数中设定：电感量（inductance,H）=。使之成为阻感负 载。 在α=0?、30?、60?、90?时记录示波器pulse给出的触发脉冲波形和 voltage给出的负载电压电流等波形，及显示单元上Ud2(负载上电压平 均值)上显示的值。将不同控制角时得到的Ud1与理论计算的结果相比 较，并根据实测的数据画出移相控制特性曲线 U d = f 2 (α ) 3.实验报告内

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容 （1）分析图 所示三相桥式可控整流电路的工作原理。 （2）按照实验步骤的要求，记录有关波形和观测数值，分析并得出结 论。 思考题： 1）在相同的电源电压下和负载下，比较三相桥式整流电路与单相桥式 整流电路输出电压的高低差异，试分析造成该差异的原因。 2）在相同的阻感负载下，比较三相桥式整流电路与单相桥式整流电路 输出电流的脉动幅度大小的差别，试分析造成该差异的原因。

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本讲总结

仿真实验的目的和作用

通过电路仿真深入理解可控整流电路的工作原理。 通过电路仿真直观地掌握控制角变化、负载特性的不同对输出的影响。 在缺乏实验条件的情况下，计算机仿真可充当实验教学环节。

仿真实验 3 仿真实验 4 结束

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