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《电力电子技术》实验指导书2011.9

一、实验概述

(1)电力电子技术实验是电气工程及相关专业学生必修的实践课程，旨在通过实际操作，使学生深入理解电力电子器件的工作原理、电路设计以及控制策略。实验课程涵盖了电力电子器件的基本特性、电力电子电路的组成与工作原理、电力电子变流技术、电力电子控制技术等多个方面。通过实验，学生能够掌握电力电子技术的实际应用，提高动手能力和解决实际问题的能力。

(2)本实验指导书以2011年9月版《电力电子技术》教材为基础，详细介绍了电力电子技术实验的基本内容、实验步骤、实验注意事项以及实验报告的撰写要求。实验内容丰富，涵盖了电力电子技术的基本实验项目，如晶闸管整流电路、逆变器电路、PWM控制电路等。这些实验项目不仅能够帮助学生巩固理论知识，还能使学生通过实际操作，了解电力电子技术在工业生产、能源转换、家用电器等领域的广泛应用。

(3)在实验过程中，学生需要熟悉实验设备的操作方法，掌握实验仪器的使用技巧，了解实验数据的采集和处理方法。此外，实验报告的撰写也是实验教学的重要组成部分。学生需要按照实验指导书的要求，详细记录实验数据、分析实验结果、总结实验经验，并撰写规范的实验报告。通过这一系列的学习和实践，学生能够全面提高自己的专业技能和综合素质。

二、实验内容及步骤

(1)实验内容首先包括晶闸管整流电路的搭建与测试。学生需选取合适的晶闸管，设计并组装整流电路，通过调整输入电压，观察输出电压与电流的变化，测试整流电路的最大整流电流、最大反向电压等参数。例如，在输入电压为220V、频率为50Hz的情况下，整流电路的输出电压约为310V，最大整流电流为10A。

(2)接着进行逆变器实验，实验中需使用MOSFET或IGBT等电力电子器件，搭建逆变器电路。通过改变PWM信号的占空比，实现对输出电压和频率的控制。实验过程中，测量输出电压的有效值、频率、功率因数等参数。例如，在输入电压为220V、频率为50Hz时，通过调整PWM占空比为50%，逆变器输出电压约为220V，频率为50Hz。

(3)最后进行PWM控制实验，选用PWM控制器芯片和电力电子器件搭建PWM控制电路。实验中，通过调整PWM控制器的占空比，实现对电机转速、负载电流等的控制。测量电机转速、负载电流、功率等参数，分析PWM控制电路的性能。例如，在输入电压为220V、频率为50Hz的情况下，通过调整PWM占空比为80%，电机转速可达1500r/min，负载电流为5A，功率约为1kW。

三、实验报告撰写要求

(1)实验报告应包含以下基本要素：实验目的、实验原理、实验设备、实验步骤、实验数据、实验结果分析、实验总结与讨论。实验目的需明确阐述本次实验要达到的目标和预期效果。实验原理部分应详细描述实验所涉及的物理、化学或电气原理，以及相关的公式和计算方法。实验设备列出所有使用的仪器、设备和元器件，并注明型号、规格和数量。实验步骤描述实验操作的详细步骤，确保读者能够根据报告复现实验过程。

(2)在实验数据部分，需准确记录实验过程中所有观察到的现象、测量值和计算结果。对于实验数据，应按照实验步骤的顺序进行排列，确保数据的连续性和可追溯性。数据记录时，注意单位的一致性，并使用表格或图表清晰地展示数据。实验结果分析是对实验数据进行分析，解释实验现象，验证实验原理，并评估实验结果的准确性和可靠性。在这一部分，应使用科学的方法对实验数据进行分析，提出合理的结论。

(3)实验总结与讨论是实验报告的最后一部分，总结实验过程中的收获、发现的问题以及可能的改进措施。总结部分应强调实验的实践意义和理论价值，讨论部分则对实验结果进行深入分析，探讨实验过程中遇到的问题及其原因，提出改进实验方法和提高实验效果的建议。此外，实验报告的撰写应遵循规范格式，包括标题、作者、日期、目录、正文和参考文献等，确保报告的结构完整、内容丰富、表达清晰。