中國石油大學(xué)(華東)電力電子實習(xí)報告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電氣工程及其自動化專業(yè)綜合實踐報告 學(xué)生姓名： 高昂 同 組 者： 包學(xué)菠 陳興業(yè) 學(xué) 號： 一 實習(xí)內(nèi)容1. 各部分原理分析；2. 焊接，組裝；3. 各部分電路的獨立測試調(diào)試及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)；4. 多種儀器設(shè)備的使用與電路波形調(diào)試。二 實習(xí)過程1. 晶閘管驅(qū)動部分電路的焊接與調(diào)試晶閘管驅(qū)動電路共有三相，分別為A，B，C三相，所需的測試脈沖為電源部分的555發(fā)出的脈沖信號，分別加在B相，C相（測試時必須加晶閘管主電路部分，如果不加，會使三相飽和，沒有續(xù)流通道，輸出一直是高電平，而不是脈沖），A相是光耦驅(qū)動，不需要加555脈沖測試。B相，C相是由三極管9013和脈沖變壓器及外

2、圍電路組成。 上圖為555輸出波形 上圖為B相（B1，B2的輸出波形一樣）的輸出波形，但是由于導(dǎo)通時間太?。?5us），不符合要求，（導(dǎo)通時間為從上升沿到下降的峰值的0.7的時間段）需要修改。剛開始考慮是變壓器的問題，剛開始繞制變壓器，變比為2:1（兩個變比都是），原邊繞制30匝，副邊繞制15匝。由于鐵芯的原因?qū)е翨相輸出波形不理想，故重新繞制變壓器，變比不變，匝數(shù)改為80匝，40匝，40匝。上圖為改變匝數(shù)以后的輸出波形，從圖中可知導(dǎo)通時間50us，能使晶閘管導(dǎo)通。但是下降沿的拖尾現(xiàn)象嚴重，但不影響晶閘管的導(dǎo)通。 上圖為C相輸出波形。C相所使用的變壓器為所給器件，不需自己繞制，確保電路無誤后

3、，輸出的波形比B相好。導(dǎo)通時間為50us，而且下降沿的拖尾現(xiàn)象不嚴重。晶閘管的驅(qū)動波形對于整個電路非常重要，如果不過關(guān)，會導(dǎo)致晶閘管不能驅(qū)動，負載就不能啟動。因此需要反復(fù)調(diào)試。在調(diào)試過程中，我們共繞制了5個變壓器，雖然變比不變，但是波形并不是隨匝數(shù)的增加而變好，匝數(shù)增加以后，電壓會下降，必須考慮晶閘管的驅(qū)動電壓。2. 鎖相同步倍頻器和滯環(huán)電壓比較器的輸出波形及分析 LM393-A輸出波形得到的波形有突起是因為Uab對后面波形的疊加影響 上圖為LM393的1管腳輸出與Uab的波形比較，從圖中可知1管腳的輸出波形的下降沿與Uab的零點相交。此方波經(jīng)過LM393的B部分以后會反向，與Uab相比為下圖

4、 可知，方波的上升沿與Uab的零點相交。 LM393輸出為集電極開路結(jié)構(gòu)，需在輸出側(cè)加上拉電阻，否則無法輸出高電平。 上圖為74LS04的2管腳輸出與74LS122的8管腳輸出相比較。 經(jīng)過調(diào)整以后形成的滯環(huán)。滯環(huán)回差的作用：Uab在過零點附近，如果迭加有雜波干擾，不會導(dǎo)致U0的多次跳變而造成同步紊亂。 上圖為74LS04的2管腳輸出與74LS122的6管腳輸出相比較。 因為CD4046的14管腳AIN是上升沿觸發(fā)，故把74LS122的6管腳輸出接到CD4046的14管腳AIN。 上圖為CD4046的14管腳AIN與3管腳BIN的輸入波形相比較。從圖中可知兩個波形的上升沿重合，保證了鎖相。 上

5、圖為CD4046的14管腳AIN與4管腳VCOUT的波形比較。實現(xiàn)了倍頻。但是還是有誤差，所得VCOUT波形的頻率應(yīng)為590*256=12800Hz，但是實驗所的為13.1496kHz。上圖為74LS393的3,4,5,6,8,9,10,11管腳的輸出波形，作為2864的低8位輸入，作為計數(shù)脈沖。在調(diào)試16種模式對應(yīng)的角度時，應(yīng)該調(diào)節(jié)555，使其周期為10ms，應(yīng)該調(diào)節(jié)555電路中的電位器R2。 上圖為16種模式是對應(yīng)角度的理論值，空載實際角度，帶載實際角度。可知理論角度為140-80是有較大誤差，可能的原因為示波器的計數(shù)有誤，也可能是讀數(shù)是有誤差，但與其他組的數(shù)據(jù)相比，數(shù)據(jù)之間相差不大，故示

6、波器的計數(shù)有誤的原因更大。 上圖為空載時測角度波形 上圖為帶載時測得角度的波形圖 上圖為A相C相，B相C相，A相B相相比較的圖形，可知三相相差度。3. 錯相序波形檢測 74LS122的輸出波形延時1ms，即U2比Uac滯后1ms，調(diào)節(jié)電位器VR3 74LS122的輸出波形延時5ms，即U3比Uac滯后1ms，調(diào)節(jié)電位器VR4 延時25ms,檢測時只要U3兩個上升沿之間的時間間隔為20ms,就說明U4延時了25ms，調(diào)節(jié)電位器VR5 在可重復(fù)觸發(fā)單穩(wěn)的延時作用下U4恒為高電平。 上圖為上電瞬間C5的波形變化 在調(diào)節(jié)錯相序時，延時5ms用的電源Uab為電源部分產(chǎn)生，延時1ms用的電源Uac為高壓，

7、Uab與Uac兩者之間相差60度，如果Uac用信號發(fā)生器代替，可能延時1ms調(diào)不出來，延時25ms一定調(diào)不出來，因為此時兩個電源之間的相位差不符合要求。所以Uab與Uac兩者之間一定要滿足相位差。4. 帶燈箱波形 上圖為帶燈箱的波形圖。 帶燈箱時的波形理論上應(yīng)該是上下對稱的，但是在實際操作中有一定的誤差。剛開始上電時，燈有一定的閃爍，就是波形有震蕩，到模式6以后震蕩減弱，波形對稱，直到模式15形成完整的正弦波。 在調(diào)試中遇到的問題:剛開始時是沒有波形輸出，查原因為ABC三相的相序測錯，變壓器的同名端也測錯了。調(diào)整完以后，有輸出波形，但是輸出波形不理想，有很大的震蕩，原因為B相只有一盞燈亮，導(dǎo)致

8、負載不平衡，使波形震蕩。調(diào)整負載以后，震蕩現(xiàn)象減弱，得到的波形較好。帶電機時能順利帶動電機，但是到模式3時，電機就達到了額定轉(zhuǎn)速1500轉(zhuǎn)。因為555延時時間為10S，時間太短。三 思考題1. 移相30度，單穩(wěn)為什么不從Q端輸出？ 因為移相輸出的波形為CD4046的14管腳AIN的輸入，AIN的輸入要求為上升沿有效，而Q輸出的是高電平，下降沿有效，所以單穩(wěn)不從Q端輸出，而是從74LS122的6管腳輸出。2. LM393-A輸出波形的高電平帶有弧狀的原因得到的波形有突起是因為輸入電壓Uab對后面波形的疊加影響3. 對錯相序封鎖部分電路，設(shè)Uac為380V，光耦輸入側(cè)發(fā)光二極管的額定電流為9mA,

9、試選擇確定R13的阻值和瓦數(shù)。 二極管的壓降可以忽略不計，因此加載R13的電壓為220V(有效值)，額定電流為9mA,則R13=24.44k歐姆，取25k歐姆，則功率為2.025W。 二極管D2的作用為使Uac只有上半部分有效，從而使經(jīng)過光耦4N25以后在經(jīng)過LM393形成方波。4.分析計算滯環(huán)比較器的VH,VL的調(diào)節(jié)范圍。若使VH=0，電位器VR1應(yīng)調(diào)至多大?輸出高電平應(yīng)為多少伏，與何參數(shù)有關(guān)？答：;帶入=-0.7V,=-12V,=0V;可以計算出相應(yīng)的電阻值,輸出高電平為12v.5.試分析A相主電路的光隔離驅(qū)動原理，該驅(qū)動電路相比脈沖變壓器隔離驅(qū)動方式有何優(yōu)點？其門極驅(qū)動的能量來源在哪里？當(dāng)光耦輸入加上正脈沖時，其內(nèi)部發(fā)光二極管導(dǎo)通，光耦有輸出，當(dāng)輸入加的不是正脈沖時，二極管無法導(dǎo)通，光耦就沒有輸出。 優(yōu)點：電路簡單，節(jié)約器件，能量損耗小。其門極驅(qū)動的能量來源于加在晶閘