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