電力電子實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)題目：MPD-15實(shí)驗(yàn)設(shè)備電力電子技術(shù)班級(jí) ：自動(dòng)化1405姓名 ：KZY學(xué)號(hào) ：0901140450X指導(dǎo)老師：XXX實(shí)驗(yàn)一、三相脈沖移相觸發(fā)電路1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏煜ち私饧捎|發(fā)電路的工作原理、雙脈沖形成過(guò)程及掌握集成觸發(fā)電路的應(yīng)用。2. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：集成觸發(fā)電路的調(diào)試及各點(diǎn)波形的觀察與分析。3. 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：YB4320A型雙線示波器一臺(tái)；萬(wàn)用表一塊；MPD-15實(shí)驗(yàn)設(shè)備中“模擬量可逆調(diào)速系統(tǒng)”控制大板中的“脈沖觸發(fā)單元”。4. 實(shí)驗(yàn)接線：見(jiàn)圖1圖1該實(shí)驗(yàn)接好三根線：即SZ與SZ1，GZ與GND，UGD與UCT連接好就行了。5. 實(shí)驗(yàn)步驟：（1） 將實(shí)驗(yàn)臺(tái)左下方的三相電源總開(kāi)關(guān)QF1合上；

2、（其它開(kāi)關(guān)和按鈕不要?jiǎng)樱?） 將模擬掛箱上左邊的電源開(kāi)關(guān)撥至“通”位置，此時(shí)控制箱便接入了工作電源和三相交流同步電源Usa Usb Usc (注：Usa Usb Usc 與主回路電壓： UA16 UB16 UC16 相位一致)。（3） 將模擬掛箱上正組脈沖開(kāi)關(guān)撥至“通”位置，此時(shí)正組脈沖便接至了正組晶閘管。（4） 用示波器觀察 Usa Usb Usc 孔的相序是否正確，相位是否依次相差120°（注：用示波器的公共端接GND孔，其它兩信號(hào)探頭分別依次檢查三個(gè)同步信號(hào)）。（5） 觸發(fā)器鋸齒波斜率的整定（6） 觸發(fā)器相位特性整定：Uct（v）+UctmUct=0V-Uctm角度脈沖剛消失

3、30°60°90°120°150°脈沖剛消失實(shí)驗(yàn)二 三相橋式整流電路的研究一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 熟悉三相橋式整流電路的組成、研究及其工作原理。2、 研究該電路在不同負(fù)載（R、R+L、R+L+VDR）下的工作情況，波形及其特性。3、 掌握晶體管整流電路的試驗(yàn)方法。二、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、YB4320A型雙線示波器 一臺(tái)2、萬(wàn)用表 一塊3、模擬量掛箱 一個(gè)4、MPD-08試驗(yàn)臺(tái)主回路三、 實(shí)驗(yàn)接線1、 先斷開(kāi)三相電源總開(kāi)關(guān)QF1；2、 觸發(fā)器單元接線維持實(shí)驗(yàn)一線路不變；3、 主回路接線按圖5進(jìn)行。圖5 三相橋式整流電路（虛線部分用導(dǎo)線接好）四、實(shí)驗(yàn)步驟（注

4、意：根據(jù)表1中所對(duì)應(yīng)的Uct數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)節(jié)Uct大小）1、先用導(dǎo)線把電感Ld1短接（即將8-9短接），續(xù)流二極管VDR暫不接。2、合三相電源總開(kāi)關(guān)QF1，將模擬掛箱上的電源開(kāi)關(guān)撥至“通”位置，將正組脈沖開(kāi)關(guān)撥至“通”位置，將RP1電位器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至零位；將K2撥至“停止運(yùn)行”位置，此時(shí)，Uct=0V，。3、按“啟動(dòng)”按鈕，主回路接通，用示波器觀察負(fù)載電阻兩端波形，分析此時(shí)Uct=0V，的波形與它的正確性，并將Ud記錄于表2中。4、去掉短接Ld1的接線，此時(shí)應(yīng)為R+L負(fù)載，觀察其波形，將Ud記錄于表2中。5、將續(xù)流二極管VDR并聯(lián)于負(fù)載旁（注意：VDR極性不能接錯(cuò)，否則會(huì)引起短路），觀察其波形，將U

5、d記錄于表2中。6、將K2撥至“運(yùn)行”位置，緩慢調(diào)節(jié)正給定電位器RP1，根據(jù)表1中的參數(shù)，確定當(dāng)時(shí)，所對(duì)應(yīng)的Uct值，仿照上述過(guò)程將時(shí)，將R、R+L、R+L+VDR實(shí)驗(yàn)做完。7、將調(diào)至30°位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。8、將RP1逆時(shí)針調(diào)至零位，并將開(kāi)關(guān)撥至“負(fù)給定”位置，調(diào)RP2使脈沖位于位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。9、調(diào)RP2是脈沖位于位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。10、用萬(wàn)用表測(cè)量U2的數(shù)據(jù)，將理論計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較。11、該實(shí)驗(yàn)完畢，將RP1、RP2逆時(shí)針調(diào)至零位，將電源開(kāi)關(guān)撥至“斷”位置，最后將三相電源總開(kāi)關(guān)QF1拉開(kāi)，停止供電。表2： 負(fù)載性質(zhì) UdR負(fù)載220VR+L負(fù)載220VR+L+VD

6、R負(fù)載220V5、 注意事項(xiàng)：發(fā)現(xiàn)故障，立即切斷電源（如斷開(kāi)QF1），檢測(cè)并排除故障。6、 實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容1、 繪制實(shí)驗(yàn)線路，分析其工作原理。2、 繪制時(shí)，R、R+L、R+L+VD負(fù)載下的Ud波形，并作出曲線。實(shí)驗(yàn)三、三相橋式整流電路反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載1、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、加深對(duì)三相橋式整流電路反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載工作情況的理解。2、了解三相橋式整流電路反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載的結(jié)構(gòu)、原理及其工作特性。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 三相橋式電路串電感的反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載工作特性測(cè)試。3、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1、 YB4320A型雙線示波器一臺(tái)2、 萬(wàn)用表一塊3、 模擬量掛箱觸發(fā)器單元4、 MPD-08試驗(yàn)臺(tái)主電路5、4、 實(shí)驗(yàn)線路：圖6 三相橋式反電

7、動(dòng)勢(shì)負(fù)載5、 實(shí)驗(yàn)步驟：1、 按圖6將虛線部分接好線，并檢查連線是否有錯(cuò)。2、 合三相電源總開(kāi)關(guān)QF1 模擬掛箱上電源開(kāi)關(guān)置“通”位置 正組脈沖開(kāi)關(guān)置“通”位置（注意：反組脈沖開(kāi)關(guān)必須置“斷”位置）。RP1和RP2給定電位器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至零位。K1開(kāi)關(guān)撥至“正給定”位置，K2開(kāi)關(guān)撥至“運(yùn)行”位置，此時(shí)給定的控制信號(hào)Uct應(yīng)為0V。3、 合勵(lì)磁開(kāi)關(guān)CB1、CB2、CB3，先給電動(dòng)機(jī)M1和發(fā)電機(jī)G1加勵(lì)磁（注意：開(kāi)關(guān)CB5必須置“斷”位置，不然會(huì)造成事故）。4、 合主回路啟動(dòng)按鈕，此時(shí)接通了主回路，由于Uct=0V，=90º，Ud=0V,電機(jī)應(yīng)該不旋轉(zhuǎn)。5、 空載時(shí)電動(dòng)機(jī)械特性測(cè)試：（1）

8、 先將接在發(fā)電機(jī)G1兩端的負(fù)載斷開(kāi)（即G11-6和G12-7連線拔掉），負(fù)載即為空載。緩慢調(diào)節(jié)RP1，電機(jī)開(kāi)始緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，把轉(zhuǎn)速表和電流表的讀數(shù)分別填到表3中。表3 空載時(shí)n=f(Id)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)n200rpm400rpm600rpm800rpm1000rpm1400rpmIdUd（2） 做完后將RP1逆時(shí)針旋至零位，電機(jī)停止不動(dòng)。6、 帶載時(shí)低速電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性測(cè)試：（1） 先將發(fā)電機(jī)負(fù)載接上（即把RZ和RF回路并聯(lián)在發(fā)電機(jī)G1兩端）。緩慢調(diào)節(jié)RP1待n=200rpm時(shí)，停止RP1的調(diào)節(jié)，此時(shí)改變負(fù)載電阻RZ的大小，從轉(zhuǎn)速表上觀察轉(zhuǎn)速的變化，并把n和Id的參數(shù)記錄于表4中（注：如電流增加，電機(jī)可能

9、處于堵轉(zhuǎn)）。表4 帶載時(shí)低速n=f(Id)特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)Id0.5A左右1.5A左右2.5A左右3.5A左右Udn7、 帶載時(shí)高速電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性測(cè)試。 在低速特性測(cè)完后，再緩慢調(diào)節(jié)RP1，使電機(jī)升速，待n=1400rpm左右，停止RP1的調(diào)節(jié)，此時(shí)改變RZ,仿照第六步，將參數(shù)記于表5中表5Id0.5A左右1.5A左右2.5A左右3.5A左右Udn8、 做完后將RP1立即退回零位，將電源開(kāi)關(guān)置“短”位置，將三相電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，將CB1置“斷”位置。9、 根據(jù)表3、表4和表5分別做出n=f(Id)特性和Ud= f(Id)的整流裝置外特性。實(shí)驗(yàn)四、三相橋式有源逆變電路一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 加深有源逆變的概

10、念；2. 了解實(shí)現(xiàn)有源逆變的條件和逆變失敗所產(chǎn)生的后果。二、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 有源逆變電路的組成、實(shí)驗(yàn)方法及逆變波形的分析。三、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、YB4320A型雙線示波器 一臺(tái)2、萬(wàn)用表 一塊3、模擬量掛箱 一個(gè)4、變流電路及兩套機(jī)組四、 有源逆變的實(shí)驗(yàn)電路五、 實(shí)驗(yàn)操作步驟注意，必須按下列步驟一步步進(jìn)行，若操作不當(dāng)，則引起逆變失敗或直流短路事故。1、 按圖接好線路，并反復(fù)檢查它的正確性。2、 先將勵(lì)磁總電源開(kāi)關(guān)置“斷”位置，開(kāi)關(guān)置“通”位置，開(kāi)關(guān)置“正”位置。開(kāi)關(guān)必須置“斷”位置。3、 合電源總開(kāi)關(guān)，將模擬量掛箱上的“電源”開(kāi)關(guān)和“正組脈沖”開(kāi)關(guān)撥至“通”位置，再將調(diào)速電位器和逆時(shí)針調(diào)至零位，K2鈕

11、子開(kāi)關(guān)撥至“運(yùn)行”位置。4、 將模擬掛箱上K1鈕子開(kāi)關(guān)撥至“負(fù)給定”位置，調(diào)節(jié)負(fù)給定電位器，使之輸出為-4V-4.5V之間，此時(shí)對(duì)應(yīng)觸發(fā)器的控制角之間（之間），這為后面的有源逆變實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備，調(diào)好后，不能再動(dòng)，然后將K1鈕子開(kāi)關(guān)撥至“正給定”位置。5、 在開(kāi)關(guān)置“斷”位置的前提下，先將勵(lì)磁總開(kāi)關(guān)置“通”位置，所有直流電機(jī)均加上勵(lì)磁，再按主回路“啟動(dòng)”按鈕，整流電路主回路得電，用示波器觀察整流電壓輸出波形。6、 調(diào)模擬量掛箱上正給定電位器，變流器有整流電壓輸出，直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，此時(shí)要注意兩件事：a）用示波器觀察整流電壓波形是否正常，如發(fā)現(xiàn)缺波頭和缺相立即關(guān)機(jī)，檢查其原因，排除故障后再進(jìn)行

12、后續(xù)實(shí)驗(yàn)，不然會(huì)引起有源逆變失敗.b）如整流波形正常，用萬(wàn)用表檢查直流發(fā)電機(jī)G1兩端極性，G1發(fā)出電壓UG1的極性必須是上正G11(+)下負(fù)G12(-)。上述兩點(diǎn)均正確無(wú)誤后，繼續(xù)調(diào)節(jié)RP1，使直流發(fā)電機(jī)G1兩端電壓UG1為150V（極性上正下負(fù)），停止調(diào)節(jié)RP1。7、 CB5開(kāi)關(guān)置“斷”位置，KM2接觸器觸電是斷開(kāi)的，此時(shí)合斷路器開(kāi)關(guān)OF2，交流電動(dòng)機(jī)M2帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)G2旋轉(zhuǎn)并發(fā)電，發(fā)電電壓為UG2，其極性也是上正G21(+)下負(fù)G22(-)，（注意CB4開(kāi)關(guān)是置“正”位置），調(diào)節(jié)盤式變阻器RL，使得UG2=UG1=150V，因此發(fā)電機(jī)回路是兩發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓是：大小相等、極性相向。8、

13、并車：在UG2=UG1=150V，極性相向情況下，將開(kāi)關(guān)CB5置“通”位置，接通了發(fā)電機(jī)回路，發(fā)電機(jī)回路的電流基本為零（即A1表電流數(shù)值基本不變），電樞直流電壓表V為正的平均值。以上的工作狀態(tài)是：<90°，變流器工作在整流狀態(tài)，M1工作在電動(dòng)狀態(tài)，G1工作在發(fā)電狀態(tài)。9、 有源逆變變流器從整流狀態(tài)到逆變狀態(tài)的操作過(guò)程和順序必須要正確，否則逆變失敗。整流至逆變的操作順序：a）將模擬掛箱上的妞子開(kāi)關(guān)K1由“正給定”突然撥至“負(fù)給定”位置。（說(shuō)明，因?yàn)槭孪纫呀?jīng)將負(fù)給定調(diào)至3.4V4.5V之間）即<90°的整流狀態(tài)突然切換到>90°的逆變狀態(tài)，滿足了有源

14、逆變的內(nèi)部條件。b）在K1切換至“負(fù)給定”的一秒鐘后，突然將發(fā)電機(jī)G2的勵(lì)磁開(kāi)關(guān)CB4由“正”位置突然切換到“反”位置。說(shuō)明：發(fā)電機(jī)G2轉(zhuǎn)速方向沒(méi)有改變，但勵(lì)磁極性改變了，所以發(fā)電機(jī)G2發(fā)出的電壓極性是下正G21(+)上負(fù)G22(-)，該電壓加在G1兩端使其反向旋轉(zhuǎn)（相對(duì)變流器在整流狀態(tài)時(shí)），G1由發(fā)電狀態(tài)，變成了電動(dòng)狀態(tài)，它拖動(dòng)的M1則由電動(dòng)狀態(tài)變成了發(fā)電狀態(tài)，因此M1發(fā)出的電勢(shì)UM1極性是下正X2(+)上負(fù)M1(-)，根據(jù)所接成的實(shí)驗(yàn)電路，UM1就是滿足了有源逆變的外部條件，即與晶閘管導(dǎo)通方向一致的外部直流電源。觀察電流表A1，電流的方向沒(méi)有改變，但電壓的極性改變了。證明晶閘管工作在電源電壓負(fù)半波。10、 從有源逆變到整流狀態(tài)操作順序：a。先將CB4由“反”位置，突然切換到“正”位置。 b。1秒鐘后將K1由“負(fù)給定”突然切換到“正給定”位置。11、 停止實(shí)驗(yàn)的操作A）將開(kāi)關(guān)CB5置“斷”位置，先斷開(kāi)發(fā)