电力电子实验报告.docx
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电力电子实验报告.docx
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电力电子实验报告
实验题目:
MPD-15实验设备《电力电子技术》
班级:
自动化1405
姓名:
KZY
学号:
0901140450X
指导老师:
XXX
实验一、三相脉冲移相触发电路
1.实验目的:
熟悉了解集成触发电路的工作原理、双脉冲形成过程及掌握集成触发电路的应用。
2.实验内容:
集成触发电路的调试及各点波形的观察与分析。
3.实验设备:
YB4320A型双线示波器一台;万用表一块;MPD-15实验设备中“模拟量可逆调速系统”控制大板中的“脉冲触发单元”。
4.实验接线:
见图1
图1
该实验接好三根线:
即SZ与SZ1,GZ与GND,UGD与UCT连接好就行了。
5.实验步骤:
(1)将实验台左下方的三相电源总开关QF1合上;(其它开关和按钮不要动)
(2)将模拟挂箱上左边的电源开关拨至“通”位置,此时控制箱便接入了工作电源和三相交流同步电源UsaUsbUsc(注:
UsaUsbUsc与主回路电压:
UA16UB16UC16相位一致)。
(3)将模拟挂箱上正组脉冲开关拨至“通”位置,此时正组脉冲便接至了正组晶闸管。
(4)用示波器观察UsaUsbUsc孔的相序是否正确,相位是否依次相差120°(注:
用示波器的公共端接GND孔,其它两信号探头分别依次检查三个同步信号)。
(5)触发器锯齿波斜率的整定
(6)触发器相位特性整定:
Uct(v)
+Uctm
Uct=0V
-Uctm
α角度
脉冲刚消失
30°
60°
90°
120°
150°
脉冲刚消失
实验二三相桥式整流电路的研究
一、实验目的
1、熟悉三相桥式整流电路的组成、研究及其工作原理。
2、研究该电路在不同负载(R、R+L、R+L+VDR)下的工作情况,波形及其特性。
3、掌握晶体管整流电路的试验方法。
二、实验设备
1、YB4320A型双线示波器一台
2、万用表一块
3、模拟量挂箱一个
4、MPD-08试验台主回路
三、实验接线
1、先断开三相电源总开关QF1;
2、触发器单元接线维持实验一线路不变;
3、主回路接线按图5进行。
图5三相桥式整流电路(虚线部分用导线接好)
四、实验步骤(注意:
根据表1中
所对应的Uct数据来调节Uct大小)
1、先用导线把电感Ld1短接(即将8-9短接),续流二极管VDR暂不接。
2、合三相电源总开关QF1,将模拟挂箱上的电源开关拨至“通”位置,将正组脉冲开关拨至“通”位置,将RP1电位器逆时针旋转至零位;将K2拨至“停止运行”位置,此时,Uct=0V,
。
3、按“启动”按钮,主回路接通,用示波器观察负载电阻两端波形,分析此时Uct=0V,
的波形与它的正确性,并将Ud记录于表2中。
4、去掉短接Ld1的接线,此时应为R+L负载,观察其波形,将Ud记录于表2中。
5、将续流二极管VDR并联于负载旁(注意:
VDR极性不能接错,否则会引起短路),观察其波形,将Ud记录于表2中。
6、将K2拨至“运行”位置,缓慢调节正给定电位器RP1,根据表1中的参数,确定当
时,所对应的Uct值,仿照上述过程将
时,将R、R+L、R+L+VDR实验做完。
7、将
调至30°位置,重复上述实验。
8、将RP1逆时针调至零位,并将开关拨至“负给定”位置,调RP2使脉冲位于
位置,重复上述实验。
9、调RP2是脉冲位于
位置,重复上述实验。
10、用万用表测量U2的数据,将理论计算值和实验值进行比较。
11、该实验完毕,将RP1、RP2逆时针调至零位,将电源开关拨至“断”位置,最后将三相电源总开关QF1拉开,停止供电。
表2:
负
载性质Ud
R负载
220V
R+L负载
220V
R+L+VDR负载
220V
5、注意事项:
发现故障,立即切断电源(如断开QF1),检测并排除故障。
6、实验报告内容
1、绘制实验线路,分析其工作原理。
2、绘制
时,R、R+L、R+L+VD负载下的Ud波形,并作出
曲线。
实验三、三相桥式整流电路反电动势负载
1、实验目的:
1、加深对三相桥式整流电路反电动势负载工作情况的理解。
2、了解三相桥式整流电路反电动势负载的结构、原理及其工作特性。
二、实验内容:
三相桥式电路串电感的反电动势负载工作特性测试。
3、实验设备:
1、YB4320A型双线示波器一台
2、万用表一块
3、模拟量挂箱触发器单元
4、MPD-08试验台主电路
5、
4、实验线路:
图6三相桥式反电动势负载
5、实验步骤:
1、按图6将虚线部分接好线,并检查连线是否有错。
2、
合三相电源总开关QF1模拟挂箱上电源开关置“通”位置正组脉冲开关置“通”位置(注意:
反组脉冲开关必须置“断”位置)。
RP1和RP2给定电位器逆时针旋转至零位。
K1开关拨至“正给定”位置,K2开关拨至“运行”位置,此时给定的控制信号Uct应为0V。
3、合励磁开关CB1、CB2、CB3,先给电动机M1和发电机G1加励磁(注意:
开关CB5必须置“断”位置,不然会造成事故)。
4、合主回路启动按钮,此时接通了主回路,由于Uct=0V,α=90º,Ud=0V,电机应该不旋转。
5、空载时电动机械特性测试:
(1)先将接在发电机G1两端的负载断开(即G11-6和G12-7连线拔掉),负载即为空载。
缓慢调节RP1,电机开始缓慢转动,把转速表和电流表的读数分别填到表3中。
表3空载时n=f(Id)实验数据
n
200rpm
400rpm
600rpm
800rpm
1000rpm
1400rpm
Id
Ud
(2)做完后将RP1逆时针旋至零位,电机停止不动。
6、带载时低速电动机机械特性测试:
(1)先将发电机负载接上(即把RZ和RF回路并联在发电机G1两端)。
缓慢调节RP1待n=200rpm时,停止RP1的调节,此时改变负载电阻RZ的大小,从转速表上观察转速的变化,并把n和Id的参数记录于表4中(注:
如电流增加,电机可能处于堵转)。
表4带载时低速n=f(Id)特性实验数据
Id
0.5A左右
1.5A左右
2.5A左右
3.5A左右
Ud
n
7、带载时高速电动机机械特性测试。
在低速特性测完后,再缓慢调节RP1,使电机升速,待n=1400rpm左右,停止RP1的调节,此时改变RZ,仿照第六步,将参数记于表5中
表5
Id
0.5A左右
1.5A左右
2.5A左右
3.5A左右
Ud
n
8、做完后将RP1立即退回零位,将电源开关置“短”位置,将三相电源开关断开,将CB1置“断”位置。
9、根据表3、表4和表5分别做出n=f(Id)特性和Ud=f(Id)的整流装置外特性。
实验四、三相桥式有源逆变电路
一、实验目的
1.加深有源逆变的概念;
2.了解实现有源逆变的条件和逆变失败所产生的后果。
二、实验内容
有源逆变电路的组成、实验方法及逆变波形的分析。
三、实验设备
1、YB4320A型双线示波器一台
2、万用表一块
3、模拟量挂箱一个
4、变流电路及两套机组
四、有源逆变的实验电路
五、实验操作步骤
注意,必须按下列步骤一步步进行,若操作不当,则引起逆变失败或直流短路事故。
1、按图接好线路,并反复检查它的正确性。
2、先将励磁总电源开关
置“断”位置,
,
开关置“通”位置,
开关置“正”位置。
开关必须置“断”位置。
3、合电源总开关
,将模拟量挂箱上的“电源”开关和“正组脉冲”开关拨至“通”位置,再将调速电位器
和
逆时针调至零位,K2钮子开关拨至“运行”位置。
4、将模拟挂箱上K1钮子开关拨至“负给定”位置,调节负给定电位器
,使之输出为-4V~-4.5V之间,此时对应触发器的控制角
之间(
之间),这为后面的有源逆变实验做准备,调好后,
不能再动,然后将K1钮子开关拨至“正给定”位置。
5、在
开关置“断”位置的前提下,先将励磁总开关
置“通”位置,所有直流电机均加上励磁,再按主回路“启动”按钮,整流电路主回路得电,用示波器观察整流电压输出波形。
6、调模拟量挂箱上正给定电位器
,变流器有整流电压输出,直流电动机
带动发电机
旋转,此时要注意两件事:
a)用示波器观察整流电压波形是否正常,如发现缺波头和缺相立即关机,检查其原因,排除故障后再进行后续实验,不然会引起有源逆变失败.
b)如整流波形正常,用万用表检查直流发电机G1两端极性,G1发出电压UG1的极性必须是上正[G11(+)]下负[G12(-)]。
上述两点均正确无误后,继续调节RP1,使直流发电机G1两端电压UG1为150V(极性上正下负),停止调节RP1。
7、CB5开关置“断”位置,KM2接触器触电是断开的,此时合断路器开关OF2,交流电动机M2带动直流发电机G2旋转并发电,发电电压为UG2,其极性也是上正[G21(+)]下负[G22(-)],(注意CB4开关是置“正”位置),调节盘式变阻器RL,使得UG2=UG1=150V,因此发电机回路是两发电机发出的电压是:
大小相等、极性相向。
8、并车:
在UG2=UG1=150V,极性相向情况下,将开关CB5置“通”位置,接通了发电机回路,发电机回路的电流基本为零(即A1表电流数值基本不变),电枢直流电压表V为正的平均值。
以上的工作状态是:
α<90°,变流器工作在整流状态,M1工作在电动状态,G1工作在发电状态。
9、有源逆变
变流器从整流状态到逆变状态的操作过程和顺序必须要正确,否则逆变失败。
整流至逆变的操作顺序:
a)将模拟挂箱上的妞子开关K1由“正给定”突然拨至“负给定”位置。
(说明,因为事先已经将负给定调至3.4V~4.5V之间)即α<90°的整流状态突然切换到α>90°的逆变状态,满足了有源逆变的内部条件。
b)在K1切换至“负给定”的一秒钟后,突然将发电机G2的励磁开关CB4由“正”位置突然切换到“反”位置。
{说明:
发电机G2转速方向没有改变,但励磁极性改变了,所以发电机G2发出的电压极性是下正[G21(+)]上负[G22(-)],该电压加在G1两端使其反向旋转(相对变流器在整流状态时),G1由发电状态,变成了电动状态,它拖动的M1则由电动状态变成了发电状态,因此M1发出的电势UM1极性是下正[X2(+)]上负[M1(-)],根据所接成的实验电路,UM1就是满足了有源逆变的外部条件,即与晶闸管导通方向一致的外部直流电源。
}
观察电流表A1,电流的方向没有改变,但电压的极性改变了。
证明晶闸管工作在电源电压负半波。
10、从有源逆变到整流状态
操作顺序:
a。
先将CB4由“反”位置,突然切换到“正”位置。
b。
1秒钟后将K1由“负给定”突然切换到“正给定”位置。
11、停止实验的操作
A)将开关CB5置“断”位置,先断开发电机回路
B)将QF2断路器分闸
C)将RP1和RP2电位器逆时针调至零位
D)将“停止”按钮,切断变流主回路
E)将CB1开关置“断”位置
12、回答下列问题
A)在本实验电路中,从整流状态切换到有源逆变状态,如先将CB4从“正”位置切换到“反”位置,后将K1从“正给定”位置切换到“负给定”位置,会出现什么问题,请分析之。
B)
C)从有源逆变切换到整流状态,操作顺序可改变吗?
为什么?
C)在可逆直流调速中,在什么情况下会产生有源逆变?
请举例并说明。
实验心得
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- 电力 电子 实验 报告