河南理工大学毕业实习报告电气本.docx
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河南理工大学毕业实习报告电气本
毕业实习报告
实习单位:
电子实验室
实习时间:
3月4日至3月29日
学院(系):
电气学院
专业:
电气工程及其自动化
学生姓名:
学号:
2013年3月29日
1、实习目的
大学生涯即将结束,在校期间,我们所获得的基本上都是书本上理论知识,并没有经历过很好的实践,为了让理论知识和实践很好的接轨,我们进行了毕业实习。
此次毕业实习的主要目的是锻炼我们的动手能力,将我们在大学所学的知识很好的应用于实践,并从实践中总结经验,更正自己的不足,以便对我们所学的专业有更深的认识。
在获得专业性知识的同时,提高我们的沟通技能和为人处事的能力,锻炼我们的应变能力,为以后自己进入工作岗位打下坚实的基础。
2、实习单位及岗位介绍
实习地点:
河南理工大学电工电子实训中心电力电子与系统实验室
实习单位简介:
我校电工电子实验中心(以下简称中心)是1999年在原电气中心实验室基础上调整组建而成;2002年迁入新校区,同年通过河南省高校基础课教学实验室合格评估;2005年被评为首批河南省实验教学示范中心;2006年被评为第二批国家级实验教学示范中心。
2007年荣获河南省教育系统先进集体。
6年来,中心秉承“好学力行”优良校风,遵循“主导、自主、开放、创新”实验教学理念,不断改革和创新,已发展成为以实践教学为主体,集教学、科研、成果转化、服务社会为一体的实验教学示范中心,在省内外高校产生了广泛地辐射作用。
2007年,学校将中心升格为正处级机构,实行主任负责制。
目前,中心面积6399㎡,仪器设备4152台件、设备总值2016万元.建有26个实验室,其中有基础实验室6个,综合、设计、创新型实验室18个,校企合作共建实验室2个,能同时容纳1300人开展实验教学活动,面向全校37个专业教学。
开设42门(类)课程实验,实验项目总数324个,年均接纳学生6660人,承担年实验教学任务42万人时。
中心拥有一支学历、职称和年龄结构合理,相对稳定的教学队伍。
有专兼职教师59人,其中41名专职教师中有教授8人、副教授(高工)17人、中级及以下职称16人;有博士11人、硕士28人,其他2人。
自2007年以来,中心获省级教育教学成果特等奖1项、一等奖4项;获国家级质量工程项目4项;获省科技进步二等奖2项、三等奖3项;获全国模范教师1人、省级教学名师1人、省师德师风先进个人3人、省优秀教师2人、校一级教学名师1人;主编出版教材23部、出版专著3部;承担省部级及以上教研项目18项,发表教研论文100余篇,已授权专利36项、受理专利22项.
中心积极组织学生参加课外科技活动和各类学科竞赛,并先后成立“创新实验室”、“个性化实验室”、“飞思卡尔智能车俱乐部”等创新活动场所和社团。
中心教师指导学生发表论文42篇、校级项目160项、授权专利10项、省级及以上奖励209项。
中心不断加强信息化平台建设,定期升级与更新网站内容,并开发了实验教学开放信息管理系统和设备信息管理系统,实现了教学资源共享。
与此同时,中心还积极发挥示范辐射作用,先后承办了“河南省电工技术学会2010年会”、“2011年第一届电气、信息与机电一体化国际学术会议"等学术会议,接待了北京大学、美国洪堡州立大学、美国肯塔基大学等学者专家来访,并进行了学术交流.
实习岗位:
协助老师完成实验的操作,整理实验室里的实验器材
岗位要求:
1)掌握基本实验仪器的使用,对一些主要的基本仪器如示波器、交直流电压表、信号发生器等应能较熟练地使用;
2)训练和培养基本的实验方法、实验技能,牢固掌握基本电路的调整和主要技术指标的测试方法,掌握常用基本电路的设计、安装、焊接等技术;
3)学会按照实验电路图正确连接实验电路,分析并排除一些简单故障,合理地读取和记录实验数据,会整理实验数据,绘制相关曲线,培养良好的实验工作作风,分析并解释实验结果,撰写合格的实验报告,为以后从事工程实践和科学研究奠定基础。
;
4)通过工程性、功能性和趣味性相结合的实践研究与系统设计等实践环节,培养自己主动思考、自主学习、自主动手和独立解决工程问题的研究能力和创新的意识;
5)培养树立严肃认真的科学作风、形成理论联系实际的工程观点、培养科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力、应用设计能力、现代化工具使用能力和科学归纳能力等方面的综合素质;
3、实习内容及过程
3.1安全操作注意事项
为了顺利地完成电力电子技术与拖动自动控制系统实验,确保实验时人身和设备安全,要严格遵守实验室的安全操作规程,并注意以下事项:
(1)人体不可接触带电线路.
(2)电源必须经过开关(或接触器)、熔断器之后接入设备,系统.接线或拆线都必须在切断电源(或拉开电源开关)的情况下进行.
(3)学生完成接线后,必须经教师检验无误后方可合上电源,实验中如发生事故,应立即切断电源,并保持线路原状和故障现场,报告和协同教师查清问题、妥善处理故障后才能继续进行实验。
(4)实验时应注意衣服、围巾、发辫及接线用的导线等不得卷入电机的旋转部分,不得用手或脚去促进电机启动或停转,以免发生危险。
(5)操作开关时应迅速果断、快合、快断,以免产生电弧烧断触刀,合闸时应使触刀投入静插座,保持接触良好.
(6)使用电流互感器时,二次侧不得开路,以免感应产生高压,损坏仪器核危机人身安全,对具有很多匝数的线圈电路,要小心短路时产生的高压而引起的危险,高压电容器断电后需拆动接线时,应先进行放电,一面高压伤人。
(7)在电压、电流、转速闭环前要确保反馈极性正确,以组成负反馈运行.
(8)在检修调试过程中,若突然发现电网停止供电,须立即切断实验台的全部电源开关。
3。
2实习内容
实习期间,我协助老师完成了以下实验:
3.2.1单结晶体管触发电路与单相半控桥整流电路的研究
(1)实验原理:
图1。
1中主电路为单相半控桥式整流电路。
整流变压器为220v/100v,其输出端为5、6端。
电路中,共阴极接法的晶闸管VT1、VT2控制换相,切换电路和实现对输出电压的控制;共阳极组接法的整流管VD9、VD10为自然换相,按电源电压变化规律切换电路。
根据整流电路的工作原理,图1.1有两条对负载供电的整流回路,由VT1、VD10构成一整流回路,电源电压为-u2。
图1.1中,50欧姆电阻和2微发电容分别组成了交流侧和直流侧的过电压保护环节。
VD11为续流二极管。
(2)单相半控桥式整流电路的研究
1)电阻负载
①切断电源。
将电阻负载接入半控桥主电路,将两组触发脉冲分别加载两个晶闸管vt1和vt2上.
②合上电源。
调节RP1,使控制角分别为60度和120度,测量负载上的嗲呀Ud数值和波形和晶闸管VT1两端的电压波形Uvt1。
(注意:
以24点为两探头的公共端)
2)电阻—电感负载(加续流二极管)
①把电源断开,去掉电阻负载,将电抗器与电阻负载串联后接入主电路,续流二极管VD11并入电路中.
②合上电源。
调节RP1,使控制角分别为60度和120度时,测量负载的电压与电流波形(电流波形即电阻Rd上的电压波形)。
3。
2.2直流斩波与IGBT驱动保护电路测试
(1)实验电路
实验电路如图3.1所示,电路分为三部分,上部分为整流电路,中间部分为脉宽调制电路,下部分为IGBT驱动电路。
(2)实验电路的工作原理
1)整流电路及直流斩波电路:
220V单相交流经整流变压器TR降为100V交流电,再经桥堆B及滤波电容C5、C6后,变为平直的直流电,其幅值在90V—140V之间,视负载电流大小而定.
直流电路的负载为110V,25W白炽灯,以绝缘栅双极性晶体管IGBT作为开关管,来控制直流电路的通断,以调节负载上平均电压的大小.
2)由EXB841构成的IGBT驱动电路的工作原理
以EXB841型模块,来介绍IGBT驱动电路的工作原理。
EXB841型模块,可驱动额定参数为300A/1200V的IGBT元件,整个电路信号延迟时间小于1微秒,最高工作频率可达40-50KHZ。
他只需要外部提供一个+20V的电源。
模块采用告诉关电耦合(隔离)输入,信号电压经电压放大和推挽(射极跟随器)功率放大输出,并有过电流保护环节。
其功能原理如图3.2。
15脚接高电平输入,14脚输入控制脉冲信号(输入负脉冲,将光电隔离器导通),光电耦合信号经电压放大器A放大后,由脚3输出,经限流电阻R送至IGBT的栅极G,驱动IGBT导通工作。
稳压管VST1、VST2为栅极电压正反向电压限幅电路保护。
集成模块中的电阻R'和VST'构成分压,经1脚,为IGBT的发射极提供一个反向偏置(-5V)的电压,由于Uge=Vg—Ve,因此发射极电位Ve的提高,相对Uge来说,为反向偏置.若Ve=5V,Vg=0V,则Uge=—5V<0,G—E结处于反偏。
由于IGBT为电压控制型,截止时容易因感应电压而误导通,所以通常设置一个较高的反向偏压(-5V),使IGBT提高抗干扰能力,可靠截止。
3.2.3双闭环直流调速系统的调试与机械特性的测试
(1)双闭环直流调速系统原理
上闭环直流调速系统的示意图如图7—2所示
由图7—2可见,速度和电流双闭环调速系统是由速度调节器ASR和电流调节器ACR串联后分成两级去进行控制的,即由ASR去“驱动"ACR,再由ACR去“驱动”触发器。
电流环为内环,速度环为外环。
ASR和ACR在调节过程中起着各自不同的作用:
电流调节器ACR的作用:
1)稳定电流,是电流保持在Id=U*i/β的数值上,式中为β电流反馈系数。
从而依靠ACR的调节作用,可限制最大电流,U*im为电流调节器给定电压的最大值,调节RP4,即可调节U*im的大小,亦即调节最大电流Idm的数值。
2)当电网波动时,ASR维持电流不变的特性,使电网电压的波动,几乎不对转速产生影响。
3)启动时保证获得允许的最大电流.
4)在转速调节过程中,使电流跟随其给定电压U*im变化。
速度调节器ASR的作用:
稳定转速,使转速保持在n≈Usn/α的数值上。
式中Usn为速度调节器的给定电压,α为转速反馈系数,调节RP2,即可整定α的数值,因此在负载变化(或参数变化或各关节产生绕动)而使转速出现偏差时,则靠ASR的调节作用来消除速度偏差,保持转速恒定。
式中Usn为速度调节器的给定电压,调节RP1,即可调节Usn的大小,亦即调节转速的大小.
4、实习总结及体会
电力电子技术是利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,有时也称为功率电子技术.一般情况下,它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能.是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科.
利用电力电子器件实现工业规模电能变换的技术,有时也称为功率电子技术.一般情况下,它是将一种形式的工业电能转换成另一种形式的工业电能。
例如,将交流电能变换成直流电能或将直流电能变换成交流电能;将工频电源变换为设备所需频率的电源;在正常交流电源中断时,用逆变器(见电力变流器)将蓄电池的直流电能变换成工频交流电能。
应用电力电子技术还能实现非电能与电能之间的转换。
例如,利用太阳电池将太阳辐射能转换成电能。
与电子技术不同,电力电子技术变换的电能是作为能源而不是作为信息传感的载体.因此人们关注的是所能转换的电功率。
电力电子技术是建立在电子学、电工原理和自动控制三大学科上的新兴学科。
因它本身是大功率的电技术,又大多是为应用强电的工业服务的,故常将它归属于电工类。
电力电子技术的内容主要包括电力电子器件、电力电子电路和电力电子装置及其系统。
电力电子器件以半导体为基本材料,最常用的材料为单晶硅;它的理论基础为半导体物理学;它的工艺技术为半导体器件工艺。
近代新型电力电子器件中大量应用了微电子学的技术。
电力电子电路吸收了电子学的理论基础,根据器件的特点和电能转换的要求,又开发出许多电能转换电路.这些电路中还包括各种控制、触发、保护、显示、信息处理、继电接触等二次回路及外围电路。
利用这些电路,根据应用对象的不同,组成了各种用途的整机,称为电力电子装置。
这些装置常与负载、配套设备等组成一个系统。
电子学、电工学、自动控制、信号检测处理等技术常在这些装置及其系统中大量应用.
此次实习,我又重温了电力电子知识,了解了电力电子器件如:
电力二极管、晶闸管、GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT的特性,弄明白了整流电路、逆变电路、直流-直流变流电路、交流—交流变流电路、PWM控制技术的工作原理,学会看较为复杂的电路.在学习这些理论知识的时候觉得还不是那么难,可当应用于实践,自己动手做时,就会出现这样或那样的问题,而发现问题和解决问题的过程就是我成长的过程,这些知识的获得是我今后日常工作中一笔巨大的财富。
在取得进步的同时,我还看到了自己的诸多不足,如:
专业知识并不是很扎实,动手能力用待提高等。
对电路的认识只是停留在看电路图的水平上,只能根据图分析结果,却不能自己根据要求设计一个简单的电路。
值得一体的是对逆变电路的认识还不够,比不是十分了解其工作原理,这些都需要我更多的努力。