10电力电子指导书简化版Word格式.docx
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1.四份报告装订成一本(要有封面页),实验日期务必按实际实验时间。
2.内容齐全,图文并茂。
3.波形要规范(可用坐标纸)。
4.要有实验分析(如实验结果跟理论结果不一致的原因、实验中出现的异常情况分析等等)
5.严禁抄袭,和采用别人实验结果。
6.按课程班名单排序上交至实验室。
实验一三相半波可控整流电路实验
一.实验目的
了解三相半波可控整流电路的工作原理,加深理解可控整流电路在电阻负载和电阻—电感性负载时的工作。
二.实验线路及基本原理
三相半波可控整流电路用三只晶闸管分别接入三相电源,阴极接通――共阴极接法。
与单相电路比较,输出电压脉动小,输出功率大,三相负载平衡。
不足之处是晶闸管电流即变压器的二次电流在一个周期内只有1/3时间有电流流过,变压器利用率低。
实验线路见图2.6。
三.实验内容
1.掌握三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作。
2.掌握三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作。
四.实验设备及仪表
1.MCL—Ⅱ型电机控制教学实验台主控制屏。
2.MCL—01组件。
3.MCL—02组件。
4.MEL—03组件(900Ω,0.41A)或自配滑线变阻器.
5.双踪示波器。
6.万用电表。
五.注意事项
1.整流电路与三相电源连接时,一定要注意相序。
2.整流电路的负载电阻不宜过小,应使Id不超过0.5A,同时负载电阻不宜过大,保证Id超过0.1A,避免晶闸管时断时续。
3.正确使用示波器,避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上,造成短路事故。
六.实验方法
1.三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作
按图2.6接线,按下述顺序操作:
1.整流变压器调整到最小(逆时针旋到底);
2.给定电压Uct调整到最小(逆时针旋到零位);
3.负载电阻调到最大(逆时针旋到底);
4.主回路通电(按下绿色按钮),调节主控制屏输出线电压Uuv、Uvw、Uwv,从0V调至100V。
改变控制电压Uct,观察在不同触发移相角α时,可控整流电路的输出电压Ud与输出电流波形id的波形,并记录相应的Ud、Id、Uct值,记入表中。
U2=100v
α=0°
α=30°
α=60°
α=90°
Uct
Ud
Ud的波形
Id的波形
Uvt的波形
2.三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作
开关S合向右侧,接入MCL—02的电抗器L=700mH,,可把原负载电阻Rd调小,监视电流,不宜超过0.4A,操作方法同上。
(a)观察不同移相角α时的输出Ud=f(t)、id=f(t),并记录相应的Ud、Id值,记录α=90°
时的Ud=f(t)、id=f(t),Uvt=f(t)波形图,记入表中。
(b)求取整流电路的输入—输出特性Ud/U2=f(α)。
七.实验报告
实验报告书写参考第一章相关内容,本实验还须注意以下几点:
1.绘出本整流电路供电给电阻性负载,电阻—电感性负载时的Ud=f(t),id=f(t)及Uvt=f(t)(在α=90°
情况下)波形,并进行分析讨论。
2.根据实验数据,绘出整流电路的负载特性Ud=f(Id),输入—输出特性Ud/U2=f(α)。
3.实验数据与理论数据不符时分析其原因。
八.预习内容
1.三相半波整流电路工作原理。
2.三相半波整流电路供给电阻性、电感性负载时各自的特点。
3.三相半波整流电路供给电阻性、电感性负载时不同α角时的相关波形。
4.熟悉MCL-II型电机控制实验台。
5.写出预习报告,其中应包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录表格等。
实验二三相桥式全控整流及直流电机调速实验(综合性)
注:
本实验为综合性实验,实验内容涉及《电力电子技术》整流部分、和《电机学》直流电机电压与转速关系等知识点。
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。
3.了解直流电机调速原理和方法。
4.了解整流电路在直流电机调速中的实际应用。
二.实验内容
1.MCL-01的调试
2.三相桥式全控整流电路
3.直流电机调压调速
三.实验线路及基本原理
实验线路如图2.7和图2.8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链。
脉冲按VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6顺序,依次相差60°
,共阴极组VT1、VT3、VT5脉冲依次相差120°
,共阳极组VT4、VT6、VT2脉冲依次相差120°
。
直流电动机的励磁电压恒定,通过三相全控整流电路改变电枢电压,从而达到改变电动机转速的目的。
四.实验设备及仪器
2.MCL-01组件
3.MCL-02组件
4.MEL-03可调电阻器(或滑线变阻器1.8K,0.65A)
5.MEL-02芯式变压器
6.二踪示波器
7.万用表
8.电机机组
2.整流电路的负载电阻不宜过小,应使Id不超过0.4A,同时负载电阻不宜过大,保证Id超过0.1A,避免晶闸管时断时续。
三相桥式全控整流电路以及直流电机调速(图2.8)
按图2.8接线,按下述顺序操作:
3.打开励磁电源开关;
调节控制电压Uct,观察在不同触发移相角α时,记录相关数据和波形,观察电动机转速的变化情况,并将变化规律记录到下表。
电机转速
1.绘出本整流电路供电给电阻性负载,电阻—电感性负载以及电动机负载时的Ud=f(t),id=f(t)及Uvt=f(t)波形,并分别进行分析讨论。
3.按照实验报告规范(参考第一章4实验总结)认真书写。
4.实验数据与理论数据不符时分析其原因。
1.三相桥式全控整流电路工作原理。
2.三相桥式全控整流电路供给电阻性、电感性负载时各自的特点。
3.三相桥式全控整流电路供给电阻性、电感性负载时不同α角时的相关波形。
4.直流电动机电枢电压与转速的关系、公式。
5.熟悉MCL-II型电机控制实验台。
6.写出预习报告,其中应包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录表格等。
实验三采用自关断器件的单相交流调压电路研究
1.掌握采用自关断器件的单相交流调压电路的工作原理、特点、波形分析与使用场合。
2.熟悉PWM专用集成电路SG3525的组成、功能、工作原理与使用方法。
1.PWM专用集成电路SG3525性能测试。
2.控制电路相序与驱动波形测试。
3.带与不带滤波环节时的负载与MOS管两端电压波形测试。
4.滤波环节性能测试。
5.在不同占空比条件下,负载端电压、负载端谐波与输入电流的位移因数测试。
三.实验系统组成及工作原理
随着自关断器件的迅速发展,采用晶闸管移相控制的交流调压设备,已逐渐被采用自关断器件(GTR、MOSFET、IGBT等)的交流斩波调压所代替,与移相控制相比,斩波调压具有下列优点:
(1)谐波幅值小,且最低次谐波频率高,故可采用小容量滤波元件;
(2)功率因数高,经滤波后,功率因数接近于1。
(3)对其他用电设备的干扰小。
因此,斩波调压是一种很有发展前途的调压方法,可用于马达调速、调温、调光等设备。
本实验系统以调光为例,进行斩波调压研究。
斩波调压的主回路由MOSFET及其反并联的二极管组成双向全控电子斩波开关。
当MOS管分别由脉宽调制信号控制其通断时,则负载电阻RL上的电压波形如图5—9b所示(输出端不带滤波环节时),显然,负载上的电压有效值随脉宽信号的占空比而变,当输出端带有滤波环节时的负载端电压波形如图5—9c所示。
脉宽调制信号由专用集成芯片SG3525产生,有关SG3525的内部结构、功能、工作原理与使用方法等可参阅双闭环可逆直流脉宽调速系统实验。
控制系统中由变压器T、比较器和或非门等组成同步控制电路以确保交流电源的2端为正时,MOS管VT1导通;
而当交流电源的1端为正时,MOS管VT2导通。
四.实验设备和仪器
1.MCL-11实验挂箱
2.万用表
3.双踪示波器
五.实验方法
1.认真阅读实验指导书,掌握采用自关断器件的单相交流调压电路的工作原理、特点、波形分析与使用场合。
2.SG3525性能测试
(1)锯齿波周期与幅值测量(分开关S2合上与断开两种情况)。
测量“18”端(18端和17端之间)。
(2)输出最大与最小占空比。
测量“16”端(16端和17端之间)。
3.控制电路相序与驱动波形测试
将电位器RP左旋到底,“1”、“2”之间施加100V交流电压,用双踪示波器观察并记录“13”、“14”与地端(17端)间波形,应仔细测量该波形是否对称互补;
4.不带滤波环节时的负载与MOS管两端电压波形测试
(1)将主电路的“3”与“6”端相连,开关S2放在断开位置,合上电源后将电位器RP右旋到大致中间的位置。
(2)测量并记录负载(6端和8端之间)与MOS管两端(10端和8端之间)电压波形。
5.带滤波环节时的负载与MOS管两端电压波形测试
(1)将主电路的“3”与“4”及“5”与“6”端相连,电位器RP仍旋在上述位置。
6.不同占空比D时的负载端电压测试与灯泡亮度比较
(1)主电路接线同上。
(2)将电
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