《自动控制系统》国家级精品课程系列教材
电力电子技术及自动控制系统实验指导书
郑征杨海柱陶慧
编著
朱艺峰陶海军刘海波
电气工程与自动化学院
二○一一年二月
目录
绪论 (1)
实验一单结晶体管触发电路与单相半控桥式整流电路的研究 (4)
实验二晶闸管直流调速系统的调试 (8)
实验三直流斩波与IGBT驱动保护电路测试 (15)
实验四单相并联逆变电路 (19)
实验五单相交流调压电路和恒温控制系统的研究 (22)
实验六三相集成触发电路及三相全控桥式整流电路的研究 (26)
实验七双闭环直流调速系统的调试与机械特性的测试 (33)
参考文献 (38)
绪论
实验的目的在于培养学生掌握基本的实验方法和操作技能，特别着重于对学生能力的培养，包括自学能力、动手能力、组织能力、数据分析处理能力、运用理论解决实际问题能力、初步科研实验能力、文字表达能力等。电力电子及自控系统实验的特点是综合性和实践性强，涉及面广，实验时不宜一人单独进行，须分组协同工作。它是《电力电子技术》和《自动控制系统》理论教学的重要环节，是理论教学的补充和继续，而理论教学又是实验教学的基础。实验中学生可灵活运用所学的理论知识，学会分析和解决实际系统中出现的问题，培养学生实践动手能力及综合分析问题的能力，加强理论和实践的统一。通过从理论到实践的锻炼，可使认识不断提高、深化，并进一步有所发现，有所创新。
一、实验方式
为了提高效率、讲究实效、取得预期的收获，电力电子技术及自动控制系统实验建议按以下方式进行：
（一）实验预习
预习是实验前的重要准备工作，是保证实验顺利进行的必要步骤，也是培养学生独立工作能力、提高实验质量与效率的重要环节，要求做到：
1．实验前应复习有关课程的章节，熟悉有关理论知识。
2．认真阅读实验指导及有关实验装置介绍，了解实验的目的、内容、方法、要求和系统工作原理，明确实验过程中应注意的问题。
3．画出实验线路，明确接线方式，拟出实验步骤，列出实验时需记录的各项数据表格，对理论计算数据应预先进行计算。
4．实验预习分组进行，每组3~4人，每人都需预习，实验前可每人或每组写一份预习报告。每小组在实验前应讨论一次，选定组长，合理分工。预测实验结果及大致趋势，做到心中有数。
（二）实验进行
整个实验过程中必须严肃认真，集中精力及时作好实验。
1．预习检查，严格把关
实验开始前由指导教师检查预习质量（包括对本次实验的理解，认识及预习报告），当确认已作好了实验前的准备工作方可开始实验，对没有进行预习的学生，
应拒绝其实验。
2．分工配合、协调工作
每次实验以小组为单位进行，组长负责实验的安排，如分配记录、接线、启动操作、调节负载、测量转速及其他物理量等工作，务必在实验过程中人人动手、个个主动、分工配合、协调操作，做到实验内容完整、数据正确。
3．按图接线、力求简明
根据拟订的实验线路及选用的仪器设备，按图接线，力求简单明了。接线原则是先控制电路后主电路。主回路和控制回路应分清，根据电流大小，主回路用粗导线连接，控制回路用细导线连接，每个接线点接的线尽量不要超过两根。
4．确保安全，检查无误
为了确保安全，线路接好后应互相校对或请指导教师检查，确认无误后方可合闸通电
5．按照计划、操作测试
按实验步骤，由简到繁、逐步进行操作测试，实验中要严格遵守操作规程和注意事项，仔细观察实验中的现象，认真做好数据测试工作，并结合理论分析与预测趋势相比较，判断数据的合理性。
6．认真负责、完成实验
实验完毕，应将记录数据交指导教师认可签字后方可拆线、整理现场，要求做到导线分类整理，仪表、工具归还原处。
二、实验报告
实验报告是实验工作的总结、提高和最后成果，也是对学生分析能力和工作能力的进一步锻炼，因此必须独立书写，每人一份，应对实验数据和实验中观察和发现的问题，进行整理讨论、分析研究、得出结论、写出心得体，以便积累一定的实际经验。
编写实验报告应具有严肃认真的科学态度，报告要求条理清晰、简明扼要，字迹端正，图表整洁，分析认真，结论正确。
实验报告内容主要包括以下几方面
（1）名称、专业班级、组别、姓名、同组同学姓名、实验日期；
（2）实验项目的目的和要求；
（3）实验用机组以及主要仪器设备的型号、规格、编号；
（4）实验线路图；（5）调试步骤及方法；
（6）实验数据，在记录数据的表格上应注明实验条件，某些数据如系计算所得，应列出计算公式，并举例说明；
（7）预习时发现的问题，在试验中如何解决；
（8）实验所得的曲线波形（或附有关照片），例如电压和电流波形、转速变化曲线、输入输出关系曲线等，并应注意各图形之间的位置对应关系，曲线要用曲线尺或曲线板连成光滑曲线（不在曲线上的点仍按实际数据标出），对这些数据和图形加以分析总结，得出明确结论；
（9）讨论实验中遇到的问题，写出心得体会以及合理化建议和改进措施。三、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（即拉开电源开关）的情况下进行。
3．学生完成接线后，必须经教师检查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、发辫及实验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，损坏仪器和危机及人身安全，对具有很多匝数线圈的电路，要小心断路时产生高压而引起危险，高压电容器断电后须拆动接线时，应先进行放电，以免高压伤人。
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．在实验过程中，若突然发现电网停止供电，须立即切断实验地点的全部电源开关。
