《电力电子技术实验大纲(XXXX-10-12).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力电子技术实验大纲(XXXX-10-12).pdf（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、实验一、单相半控桥整流电路实验一、主要内容1.实现控制触发脉冲与晶闸管同步；2.观测单相半控桥在纯阻性负载时ud，uVT波形，测量最大移相X 围及输入-输出特性；3.单相半控桥在阻-感性负载时，测量最大移相X 围，观察失控现象并讨论解决方案；二、方法和要领1.实现同步：从三相交流电源进端取线电压Uuw（约 230v）到降压变压器（MCL-35）,输出单相电压（约124v）作为整流输入电压u2；在（MCL-33）两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列（共 12 只）中，选定两只晶闸管，与整流二极管阵列（共6 只）中的两只二极管组成共阴极共阴极方式的半控整流桥，保证控制同步，并外接纯阻性负载。思考：接
2、通电源和控制信号后，如何判断移相控制是否同步？2.半控桥纯阻性负载实验：连续改变控制角，测量并记录电路实际的最大移相X 围，用数码相机记录最小、最大和90o时的输出电压ud波形（注意：负载电阻不宜过小，确保当输出电压较大时，注意：负载电阻不宜过小，确保当输出电压较大时，IdId 不超过不超过 0.6A0.6A）；思考：如何利用示波器测定移相控制角的大小？在最大移相 X 围内，调节不同的控制量，测量控制角、输入交流电压u2、控制信号uct 和整流输出Ud 的大小，要求不低于 8 组数据。3.半控桥阻-感性负载（串联L=200mH200mH）实验：断开总电源，将负载电感串入负载回路；连续改变控制角
3、，记录最小、最大和 90o时的输出电压ud波形，观察其特点（IdId 不超过不超过 0.6A0.6A）；固定控制角在较大值，调节负载电阻由最大逐步减小（分别达到电流断续、临界连续和连续0.5A 值下测量。注意 Id0.6A），并记录电流 Id 波形，观察负载阻抗角的变化对电流Id 的滤波效果；思考：如何在负载回路获取负载电流的波形？调整控制角或负载电阻，使 Id0.6A，突然断掉两路晶闸管的脉冲信号（模拟将控制角快速推到180o），制造失控现象，记录失控前后的ud波形，并思考如何判断哪一只晶闸管失控；三、实验报告要求1 实验基本内容（实验项目名称、已知条件及实验完成目标）2 实验条件描述（主要
4、设备仪器的名称、型号、规格等；小组人员分工：主要操作人、辅助操作人、数据记录人和报告完成人）3 实验过程描述（含每个步骤的实验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等）；4 实验数据处理（含原始数据记录单、计算结果及工程特性曲线，）；5 实验综合评估（对实验方案、结果进行可信度分析，提出可能的优化改进方案）；6 思考：阐述选择实验面板晶闸管序号构成半控桥的依据。测绘电阻负载时ud=f()和ud=f(uct)的实验特性曲线（注：注：由数据处理软件自动生成由数据处理软件自动生成），其中将实验ud=f()与理论推算ud=f()特性曲线比较（在同一坐标系内），若存在误差，分析成因。分析阻-感性负
5、载时，为什么减小负载电阻输出电流的波形越趋平稳？基于有较大的感抗值，电路能否接纯感性负载工作，为什么？分析同样的阻感负载时，本电路与单相全控桥电路的输出电压ud特征差异，说明原因。1/6若以ud=f(uct)的实验特性曲线作为控制电源的静态模型建模依据，该电源的近似放大系数Ks？我们需要什么样的专业课实验报告书？我们需要什么样的专业课实验报告书？当进入大三以后，会面对很多专业课程的实验项目，如何让这些实验的报告体现出它应该有的“专业”性？撇开具体的实验内容不谈，实验报告应该具有以下共同的特质：1 1 报告具有尽可能丰富的实验信息。报告具有尽可能丰富的实验信息。例如实验的工作条件描述、实验团队的
6、分工构成描述、实验预期结果的描述等等，这些都在为成就一个专业工程师做着有益的铺垫。2 2 实验数据的处理手段应体现专业性。实验数据的处理手段应体现专业性。面对大量的数据计算和分析，必须充分利用信息化手段，请即刻摒弃手绘坐标纸之类的落后方法处理数据，不要让报告失去应有的客观性和专业性。3 3 实验结果不能如同陈列的僵尸躺在报告上，应该赋予它鲜活的血肉和生命力。实验结果不能如同陈列的僵尸躺在报告上，应该赋予它鲜活的血肉和生命力。测试结果（数据或波形图等）应附有明确的测试条件说明，应有足够的量纲标识；实验结果与理论预期的比对是必要的，误差分析应该是实实在在的，不要务虚；实验结果说明了什么？请拿出你的
7、看法，如同一场电影看罢，总会有所评价一样，提炼和升华是学习的终极；对现有实验方案的优劣应有所思考，可以试试提出优化方案或展望；数据结果可以不准确，方案可以不完美，但发自内心原生态的思考是绝对不可或缺的和最最重要的，它是一份报告的价值所在，也为老师所乐见。4 4 一次实验是有限的，但对它的思考应该是无限的。一次实验是有限的，但对它的思考应该是无限的。报告在具备基本要素的前提下，不要太拘泥于固定的模板格式，不要太局限于实验本身的X 畴，如果报告上出现了由此而衍生的许许多多，例如扩展仿真实验、扩展的方案讨论、扩展的的器件或设备描述、扩展的应用案例、扩展的，对于教授者和学业者，就是莫大的幸事。如果你是
8、这样做的，就不用去重复做许多的实验，举一反三即可。5 5 请强化报告的可读性，表现出你的热忱和投入。请强化报告的可读性，表现出你的热忱和投入。写作考虑到读者的体验度了吗？要尽可能的提升条理性和可视性，不要提交一份只有自己才能读懂的报告，当你调用所有的资源和手段投入到这份报告之中时，或许能从中读出你的热情和心血，我们就该向你致敬了。一句话概之，实验报告不仅仅是记录，更应该有思考和扩展实验二、三相全桥整流及有源逆变实验实验二、三相全桥整流及有源逆变实验四、主要内容2/61.观测整流状态下阻性负载、阻-感性负载时ud，uVT波形；2.观测逆变状态下（阻-感性-反电动势负载）ud，uVT波形及逆变功率
9、测量；五、方法和要领1.连接三相整流桥及逆变回路由三相隔离变压器（MCL-32）二次绕组接至三相降压变压器（MCL-35）,输出三相电源（线电压约 110130v）作为三相变流桥的交流输入；由三相隔离变压器（MCL-32）二次绕组接至由二极管组成的三相不可控全波整流桥，作为逆变时负载回路的电动势源（大小恒定的电压源）；由双刀双置开关构成整流和逆变选择回路（严禁主回路带电时切换此开关严禁主回路带电时切换此开关）；约定整流、逆变临界控制点为Uct=0，当 Uct0 时，处于整流移相控制；Uct0 时处于逆变移相控制：2.整流工作阻性(450)负载测试：双置开关选择整流回路，负载电阻设定为最大（约4
10、50），加正给定电压。1)观测并记录整流状态下0O，60O，90O时ud、uVT波形（注意限制注意限制 IdId0.6A0.6A）；2)0O时封锁任 1 只晶闸管的脉冲信号，记录ud 的波形及大小值；3)0O时封锁任 2 只晶闸管的脉冲信号，记录ud 的波形及大小值；（一次：共阴极组 2 只；一次：阴极阳极组各 1 只）阻-感（300300+700mH)负载测试：双置开关选择整流回路，观测并记录=30O，90O时ud、uVT波形（注意注意限制限制 IdId0.6A0.6A）；=60=60O O封锁分别 1 只和 2 只晶闸管的脉冲信号，记录ud 的波形及大小值。3.逆变工作断掉主回路电源，将负
11、载回路切换到逆变条件，注意逆变电动势源的直流极性直流极性。选负给定信号，保持负载为（450+700mH），再合上电源，观测逆变状态下=60O，90O时ud，uVT波形；在恒定负载情况下（电阻450，电感 700mH，直流反电动势 E 基本恒定），在最大逆变移相X 围内，测定电网实际吸收直流功率Pk=f(Ud)的函数曲线（不低于8组数据点）。已知，三相全控桥输出等效电阻Rn=12。六、实验报告要求：1.实验项目名称2.实验基本内容（已知条件及实验要求）3.实验条件描述（主要设备仪器的名称、型号、规格等；小组人员分工：主要操作人、辅助操作人、数据记录人和报告完成人）4.实验过程描述（含每个步骤的实
12、验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等）；5.实验数据处理（含原始数据清单、计算结果、特性曲线等）；6.误差分析（分析方案、方法、仪器、操作等带入的必然、偶然误差因素）；7.特别要求：分析比较整流工作时，阻性负载和阻感负载再缺相(丢失一路触发信号)故障下，Ud 瞬时波形的差异性？整流状态下阻-感负载时，=90O时 ud 的瞬时波形就一定有正负半波对称吗，为什么？说明逆变状态下，逆变电源的负载波形是电路上哪两端的波形？为什么逆变输出电压Ud 越高，负载电流Id越小？对 Pk=f(Ud)Pk=f(Ud)曲线曲线结果作趋势分析。3/6实验三实验三半桥型开关稳压电源的性能研究半桥型开关稳压电
13、源的性能研究4/6一、主要内容1 熟悉 PWM 专用芯片 SG3525 的基本功能和应用特色，测试其典型功能端波形；2 测试和分析半桥型开关电源在开环和闭环两种模式下的输出性能二、i.i.1)2)3)4)主要实验内容和技术要领PWMPWM 控制芯片控制芯片 SG3525SG3525 的测试的测试连接：连接：将开关 S1打向“半桥电源”，屏蔽误差调节器反馈输入端。测试：测试：用示波器分别观察锯齿波振荡器和A（或 B）路 PWM 信号的波形，并记录波形的频率和幅值，调连接：连接：断开主电路和控制电路的电源，将光电藕输出信号端与半桥电路中的Power-MOSFET 管正确相连。测试：测试：接通控制电
14、路电源开关“S2”，观察Power-MOSFET 管 VT1的栅极 G 和源极 S 间的电压波形，记录构成开环电压系统向负载供电构成开环电压系统向负载供电节“脉冲宽度调节”电位器，记录其占空比可调记录其占空比可调 X X 围围(最大、最小占空比最大、最小占空比)。波形周期宽度 T、幅值 UGS及上升 tr、下降时间 tf。ii.ii.1)2)iii.iii.1)连接：连接：断开主电路和控制电路的电源，将“主电源1”将直流电压输出至半桥电路的输入端，连接半桥输测试：测试：调节“脉冲宽度调节”电位器，记录不同占空比（不低于8 组数据）时输出电源电压uo大小；构成闭环电源系统，测试稳压性能构成闭环电
15、源系统，测试稳压性能出负载 R1+R2（负载电阻为 33）。连接：连接：开放误差调节器反馈输入端，从“半桥型开关稳压电源”输出端“13”取电压反馈信号连至 SG3525的反馈输入“2”端，并将“半桥型稳压电源”的“9”端和“PWM 波形发生”的地端相连（共地）：2)测试：测试：半桥输出回路“9”，“11”端连通（负载电阻为 3），调节 PWM 占空比使电源输出端电压 u0为5V；然后断开“9”，“11”端连线，连接“9”，“12”端（负载电阻改变至 33），测量输出电压 u0的值，计算负载强度变化十倍时的电压调整率（抗负载变化的电压稳定能力）：U05V100%U0断开输出端“13”电压反馈信号
16、，重新屏蔽误差调节器反馈输入端，回复到开环状态，重复上述 3和 33不同负载时“5V”输出电压的电压调整率。与闭环系统的结果进行比较。三、实验报告要求1 实验项目名称2 实验基本内容（已知条件及实验要求）3 实验条件描述（主要设备仪器的名称、型号、规格等；小组人员分工：主要操作人、辅助操作人、数据记录人和报告完成人）4 实验过程描述（含每个步骤的实验方法、电路原理图、使用仪器名称型号、使用量程等）；5 实验数据处理（含原始数据清单、计算结果及工程特性曲线，注：利用数据处理软件自动生成注：利用数据处理软件自动生成）；5/66 误差分析（分析方案、方法、仪器、操作等可能带入的必然、偶然误差因素）；
17、7 特别要求：根据实验数据，生成开环时Uo=f(Uo=f(%)%)的函数曲线（负载为R1+R2，不少于 8 组数据点）为什么在 2、3 步要分别将“PWM 波形发生”的“3”，“4”两点短接或断开？分析闭环后的稳压控制是如何实现的。在系统开环工作状态下，当PWM 占空比%1111地AA11118998+15v+15v439192128软起动108软起动关闭10关闭RS50uA50uARS QBB地14145.1V5.1V101011111212SG3525SG3525脉冲宽度调节脉冲宽度调节1212图511 PWM波形发生图511 PWM波形发生15VD17C1G1S1L810VT13R1C1189610R2412C1C2G1G2S1S2T5VD17LVT2VT13VD213R11211C图515 半桥型开关稳压电源4G22T96R2C2S2VT2VD26/61312图515 半桥型开关稳压电源