电力电子实验指导书 最新
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第一章DJDK-1 型电力电子技术及电机控制实验装置简介1-1 控制屏介绍及操作说明一、特点(1)实验装置采用挂件结构,可根据不同实验内容进行自由组合,故结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好,能在一套装置上完成《电力电子技术》、《自动控制系统》、《直流调速系统》、《交流调速系统》、《电机控制》及《控制理论》等课程所开设的主要实验项目。
(2)实验装置占地面积小,节约实验室用地,无需设置电源控制屏、电缆沟、水泥墩等,可减少基建投资;实验装置只需三相四线的电源即可投入使用,实验室建设周期短、见效快。
(3)实验机组容量小,耗电小,配置齐全;装置使用的电机经过特殊设计,其参数特性能模拟3KW左右的通用实验机组。
(4)装置布局合理,外形美观,面板示意图明确、清晰、直观;实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头,两者不能互插,避免强电接入弱电设备,造成该设备损坏;电路连接方式安全、可靠、迅速、简便;除电源控制屏和挂件外,还设置有实验桌,桌面上可放置机组、示波器等实验仪器,操作舒适、方便。
电机采用导轨式安装,更换机组简捷、方便;实验台底部安装有轮子和不锈钢固定调节机构,便于移动和固定。
(5)控制屏供电采用三相隔离变压器隔离,设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置,切实有效保护操作者的人身安全,为开放性的实验室创造了前提条件。
(6)挂件面板分为三种接线孔,强电、弱电及波形观测孔,三者有明显的区别,不能互插。
(7)实验线路选择紧跟教材的变化,完全配合教学内容,满足教学大纲要求。
图1-1 DJDK-1 电力电子技术及电机控制实验装置外形图二、技术参数(1)输入电压三相四线制 380V±10% 50±1Hz(2)工作环境环境温度范围为-5~40℃,相对湿度≤75%,海拔≤1000m(3)装置容量:≤1.5kVA(4)电机输出功率:≤200W(5)外形尺寸:长×宽×高=1870㎜×730㎜×1600㎜1-2 DJK01电源控制屏电源控制屏主要为实验提供各种电源,如三相交流电源、直流励磁电源等;同时为实验提供所需的仪表,如直流电压、电流表,交流电压、电流表。
电力电子实训指导书电力电子实训指导书一、实训目的本次电力电子实训旨在帮助学生理解和掌握电力电子的基本原理和应用技术,培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。
通过实训,学生将掌握电力电子器件的测试与应用方法,加深对电力电子电路工作原理的理解,并能独立完成电力电子实验设计与实施。
二、实训设备和工具实训设备:1. 直流电源:用于提供稳定可靠的直流电源,根据实际需求选择合适的输出电压与电流。
2. 功率电子器件:包括可控硅、晶闸管、三极管等,用于构成电力电子电路的重要组成部分。
3. 电阻、电容等元件:用于构成电力电子器件的测试电路或实际应用电路。
4. 示波器:用于观测电路中的信号波形,对电路工作进行分析与判断。
5. 多用表:用于测量与调试电路中的电压、电流、阻抗等基本参数。
6. 其他辅助设备:如实验台、连接线等。
实训工具:1. 扳手、螺丝刀:用于固定与调整电路中的元件、连接线等。
2. 钳子、剪刀:用于修剪电路连接线、调整电路元件尺寸等。
3. 锡焊工具:用于焊接电路元件、连接线等。
三、实训内容与方法实训内容:1. 电力电子器件的测试:学生将学习并掌握电力电子器件的测试方法,如可控硅的伏安特性曲线测试、晶闸管的触发测试等。
2. 电力电子电路的设计:学生将在给定的实验条件下,自行设计电力电子电路,如直流电机控制电路、开关电源电路等。
3. 电力电子电路的实施:学生将独立完成电力电子电路的实际搭建与调试工作,确保电路正常工作。
4. 电力电子电路的分析与评估:学生将对已实施的电力电子电路进行分析和评估,从电气特性、效率、可靠性等方面进行评价。
实训方法:1. 理论学习:学生将通过课堂学习、教材阅读等方式,系统学习电力电子相关理论知识,包括电力电子器件的原理、特点和应用技术等。
2. 实例演练:学生将根据老师布置的实例题目,进行电力电子电路的设计与分析练习,提高自己的设计能力与分析能力。
3. 实际操作:学生将亲自动手进行电力电子器件的测试与电路的搭建,提高自己的实际动手能力和解决问题的能力。
同学们:这是我们电力电子技术实验指导参考书,请同学们结合实验内容和要求参考实验参考书完成预习报告和实验2021~2021学年第一学期电力电子技术实验指导参考书实验1 三相桥式全控整流电路的性能研究实验目的1、熟悉三相全控桥式整流电路的结构特点,以及整流变压器、同步变压器的连接;2、掌握KC785集成触发电路的应用;3、掌握三相晶闸管集成触发电路的工作原理与调试〔包括各点电压波形的测试与分析〕。
4、研究三相全控桥式整流供电电路〔电阻负载时〕,在不同导通角下的电压与电流波形。
二、实验电路与工作原理〔一〕三相全控桥式整流电路如图7-1所示。
图7-1三相晶闸管全控桥式整流电路〔单元7〕1、图中6个晶闸管的导通顺序如图7-2所示。
它的特点是:①它们导通的起始点〔即自然换流点〕;对共阴极的VT1、VT3、VT5,为uΑ、uB、uC 三个正半波的交点;而对共阳极的VT4、VT6、VT2,那么为三相电压负半波的交点。
②在共阳极和共阴极的管子中,只有各有一个导通,才能构成通路,如6-1、1-2、2-3、3-4、4-5、5-6、6-1等,参见图7-2。
这样触发脉冲和管子导通的顺序为1→2→3→4→5→6,间隔为60°。
③为了保证电路能启动和电流断续后能再触发导通,必须给对应的两个管子同时加上触发脉冲,例如在6-1时,先前已给VT1发了触发脉冲,但到1-2时,还得给VT1再补发一个脉冲〔在下面介绍的触发电路中,集成电路KC41C的作用,就是产生补脉冲的〕,所以对每个管子触发,都是相隔60°的双脉冲,见图7-2b〔当然用脉宽大于60°的宽脉冲也可以,但功耗大〕。
2、在图7-1中,TA为电流互感器〔三相共3个〕,〔HG1型,5Α╱2.5mΑ,负载电阻<100Ω〕,由于电流互感器二次侧不可开路〔开路会产生很高电压〕,所以二次侧均并有一个负载电阻。
〔二〕整流变压器与同步变压器的接线如图7-3所示。
实验一 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一.实验目的1.掌握三相桥式全控整流电路的工作原理及波形。
2.掌握三相桥式有源逆变的工作原理及波形。
二.实验内容1.三相桥式全控整流电路及不同触发角时的各点波形。
2.三相桥式有源逆变电路及不同逆变角时的各点波形。
三.实验线路及原理实验线路如图1-1所示。
主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。
触发电路为数字集成电路,可输出经高频调制后的双窄脉冲链。
三相桥式有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。
四.实验设备及仪器1.MCL 系列教学实验台主控制屏 2.MCL -31低压控制电路及仪表组件 3.MCL -33触发电路及晶闸管主电路组件 4.MEL -03三相可调电阻器 5.二踪示波器 6.万用表五.实验方法1.按图接线,未上主电源之前,检查晶闸管的脉冲是否正常。
(1)打开电源开关(钥匙开关),但不合主电源开关。
(2)用示波器观察MCL-33的双脉冲观察孔,应有间隔均匀,相互间隔60o的幅度相同的双脉冲。
(3)检查相序,用示波器观察“1”,“2”单脉冲观察孔,“1” 脉冲超前“2” 脉冲600,则相序正确,否则,应调整输入电源。
注:将面板上的U blf (当三相桥式全控变流电路使用I 组桥晶闸管VT1~VT6时)接地,将I 组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。
(4)将给定器输出U g 接至MCL-33面板的U ct 端,调节偏移电压U b ,在U ct =0时,使α=150o 。
2.三相桥式全控整流电路按图1-1接线,S 拨向左边短接线端,将Rd 调至最大(450Ω),然后合上主电源。
调节Uct ,使α在30o~90o范围内,用示波器观察记录α=30O、60O、90O时,整流电压u d =f (t ),晶闸管两端电压u VT =f (t )的波形,并记录相应的Ud 和交流输入电压U 2数值。
αcos 35.12U U d =(其中2U 为线电压)3.三相桥式有源逆变电路按图1-1调整接线,R d 调至最大,确认无误后合上主电源。
电力电子技术实验指导书目录实验一单相半波可控整流电路实验 (1)实验二三相桥式全控整流电路实验 (4)实验三单相交流调压电路实验 (7)实验四三相交流调压电路实验 (9)实验装置及控制组件介绍 (11)实验一单相半波可控整流电路实验一、实验目的1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用;2.对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时的工作做全面分析;3.了解续流二极管的作用;二、实验线路及原理熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及线路图,了解各点波形形状。
将单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”端接至晶闸管的门极和阴极,即构成如图1-1所示的实验线路。
图1-1 单结晶体管触发的单相半波可控整流电路三、实验内容1.单结晶体管触发电路的调试;2.单结晶体管触发电路各点电压波形的观察;=f(α)特性的测定;3.单相半波整流电路带电阻性负载时Ud/U24.单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察;四、实验设备1.电力电子实验台2.RTDL09实验箱3.RTDL08实验箱4.RTDL11实验箱5.RTDJ37实验箱6.示波器;7.万用表;五、预习要求1.了解单结晶体管触发电路的工作原理,熟悉RTDL09实验箱;2.复习单相半波可控整流电路的有关内容,掌握在接纯阻性负载和阻感性负载时,电路各部分的电压和电流波形;3.掌握单相半波可控整流电路接不同负载时Ud、Id的计算方法。
六、思考题1.单相桥式半波可控整流电路接阻感性负载时会出现什么现象?如何解决?七、实验方法1.单相半波可控整流电路接纯阻性负载调试触发电路正常后,合上电源,用示波器观察负载电压Ud、晶闸管VT两端电压波形U VT,调节电位器RP1,观察α=30o、60o、90o、120o、150o、180o时的Ud、U VT,记录于下表1-1中。
波形,并测定直流输出电压Ud和电源电压U22.单结晶体管触发电路的调试RTDL09的电源由电源电压提供(下同),打开实验箱电源开关,按图1-1电路图接线,负载为RTDJ37实验箱,选择最大的电阻值,调节移相可变电位器RP1,用示波器观察单结晶体管触发电路的输出电压波形(即用于单相半波可控整流的触发脉冲)。
电力电子技术实验指导书目录实验一单相半波可控整流电路实验 (1)实验二三相桥式全控整流电路实验 (4)实验三单相交流调压电路实验 (7)实验四三相交流调压电路实验 (9)实验装置及控制组件介绍 (11)实验一单相半波可控整流电路实验一、实验目的1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用;2.对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时的工作做全面分析;3.了解续流二极管的作用;二、实验线路及原理熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及线路图,了解各点波形形状。
将单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”端接至晶闸管的门极和阴极,即构成如图1-1所示的实验线路。
图1-1 单结晶体管触发的单相半波可控整流电路三、实验内容1.单结晶体管触发电路的调试;2.单结晶体管触发电路各点电压波形的观察;=f(α)特性的测定;3.单相半波整流电路带电阻性负载时Ud/U24.单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察;四、实验设备1.电力电子实验台2.RTDL09实验箱3.RTDL08实验箱4.RTDL11实验箱5.RTDJ37实验箱6.示波器;7.万用表;五、预习要求1.了解单结晶体管触发电路的工作原理,熟悉RTDL09实验箱;2.复习单相半波可控整流电路的有关内容,掌握在接纯阻性负载和阻感性负载时,电路各部分的电压和电流波形;3.掌握单相半波可控整流电路接不同负载时Ud、Id的计算方法。
六、思考题1.单相桥式半波可控整流电路接阻感性负载时会出现什么现象?如何解决?七、实验方法1.单相半波可控整流电路接纯阻性负载调试触发电路正常后,合上电源,用示波器观察负载电压Ud、晶闸管VT两端电压波形UVT ,调节电位器RP1,观察α=30o、60o、90o、120o、150o、180o时的Ud、UVT波形,并测定直流输出电压Ud和电源电压U2,记录于下表1-1中。
2.单结晶体管触发电路的调试RTDL09的电源由电源电压提供(下同),打开实验箱电源开关,按图1-1电路图接线,负载为RTDJ37实验箱,选择最大的电阻值,调节移相可变电位器RP1,用示波器观察单结晶体管触发电路的输出电压波形(即用于单相半波可控整流的触发脉冲)。
电力电子技术实验指导书第一章概述一、电力电子技术实验内容与基本实验方法电力电子技术是20世纪后半叶诞生和发展的一门新技术,广泛应用于工业领域、交通运输、电力系统、通讯系统、计算机系统、能源系统及家电、科研领域。
电力电子技术课程既是一门技术基础课程,也是一门实用性很强的应用型课程,因此实验在教学中占有十分重要的位置。
电力电子技术实验课的主要内容为:电力电子器件的特性研究,重点是开关特性的研究;电力电子变换电路的研究,包括:三相桥式全控整流电路(AC/DC 变换)、SPWM逆变电路(DC/AC变换)、直流斩波电路(DC/DC变换)、单相交流调压电路(AC/AC变换)四大类基本变流电路。
电力电子技术实验借助于现代化的测试仪器与仪表,使学生在实验的同时熟悉各种仪器的使用,以进一步提高实验技能。
波形测试方法是电力电子技术实验中基本的、常用的实验方法,电力电子器件的开关特性依据波形测试而确定器件的工作状态及相应的参数;电力电子变换电路依据波形测试来分析电路中各种物理量的关系,确定电路的工作状态,判断各个器件的正常与否。
因此,掌握不同器件、不同电路的波形测试方法,可以使学生进一步掌握电力电子电路的工作原理以及工程实践的方法。
本讲义参考理论课的内容顺序编排而成,按照学生掌握知识的规律循序渐进,旨在加强学生实验基本技能的训练、实现方法的掌握;培养和提高学生的工程设计与应用能力。
由于编者水平有限,难免有疏漏之处,恳请各位读者提出批评与改进意见。
二、实验挂箱介绍与使用方法(一)MCL—07挂箱电力电子器件的特性及驱动电路MCL—07挂箱由GTR驱动电路、MOSFET驱动电路、IGBT驱动电路、PWM 发生器、主电路等部分组成。
1、GTR驱动电路:内含光电耦合器、比较器、贝克箝位电路、GTR功率器件、串并联缓冲电路、保护电路等。
可对光耦特性(延迟时间、上升时间、下降时间),贝克电路对GTR导通关断特性的影响,不同的串、并联电路对GTR开关特性的影响以及保护电路的工作原理进行分析和研究。
“电力电子技术”实验指导书(一)一、实验课程编码:二、实验课程名称:电力电子技术三、实验项目名称:单相桥式全控整流电路实验四、实验目的1.了解单相桥式全控整流电路的工作原理。
2.研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻—电感负载的工作。
3.熟悉NMCL-36锯齿波触发电路的工作。
五、主要设备1.MCL系列教学实验台主控制屏。
2.NMCL-002、NMEL-24、NMCL-331、NMCL-33、NMEL-03、NMEL-06、NMCL-36、NMCL-31A 组件。
3.双踪示波器。
4.万用表。
六、实验内容1.单相全控整流电路供电给电阻负载。
2.单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。
七、实验步骤1.将NMCL-36面板上左上角的同步电压输入直接与NMCL-002的U、V输出端相连。
再依照图1-1连线,先将NMEL-24与NMCL-36断开。
将NMCL-31A面板的RP1逆时针旋到底,将S2开关拨下。
2.三相调压器逆时针调到底,合上主电路电源开关,调节NMCL-002输出电压UUV=220V。
用示波器观察NMCL-36面板上各观察孔的电压波形,示波器的地线接于“7”端。
依次观察“1”、“2”孔的波形。
观察“3”~“6”孔波形,调整电位器RP1,使3的锯齿波刚出现平顶。
3.调整脉冲移相范围用示波器观察U1电压(即“1”孔)及UG1K1的波形,调节RP2,使α角到0度,同样,用示波器观察U1电压(即“1”孔)及UG3K3的波形,调节RP3,使α角到180度。
图1-1 单相桥式全控整流电路的接线图4.断开主电源,再将NMEL-24与NMCL-36连接,将S2开关拨上,调节NMCL-31A 上RP1,使α角分别调到60度和90度。
当60度时,电阻负载,观察U d 、U VT 波形,并测电压;当90度时,分别在电阻,阻感负载时,并测电压,观察波形。
5.用万用表分别测量U ct 、d U 的值,填写下表:八、实验结果1.绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻负载情况下,当a=60°,90°时的U d 、U VT 波形,并加以分析。
电力电子技术实验装置简介................................................. -2 -电力电子技术实验的基本要求和安全操作说明 (6)第一章晶闸管部分 (8)实验一正弦波同步移相触发电路实验 (8)实验二锯齿波同步移相触发电路实验 (10)实验三单相半波整流电路实验 ............................................ -12 -实验四单相桥式半控整流电路实验 (75)实验五单相桥式全控整流及有源逆变电路实验 ........................... -18 -实验六三相半波可控整流电路实验 ...................................... -22 -实验七三相桥式半控整流电路实验 ...................................... -25 -实验八三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 . (28)实验九单相并联逆变电路实验 (33)实验十单相交流调压电路的性能研究 (36)实验^一三相交流调压电路实验 (39)第二章全控型器件特性部分 (42)实验十二SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 (42)实验十三GTO、MOSFET、GTR、IGBT驱动与保护电路实验 (45)第三章控型器件典型线路部分 (48)实验十四单相交直交变频电路原理 (48)(单相正眩波脉宽调制(SPWM)逆变实验) (48)实验十五半桥型开关稳压电源的性能研究 (51)实验十八单相交流调功电路的性能研究 (65)电力电子技术实验装置简介一、概述:1、特点:1)实验装置采用挂件式结构,可根据不同的实验内容进行自由组合,故结构紧凑、使用方便灵活,并且可随着功能的扩展只需增加挂件即可.2)装置布局合理,外型美观,面板示意图明确、、清晰、直观,学生可通过面板的示意查寻故障,分析工作原理。
电力电子实验指导书1.确保人身安全。
注意通电前人体幸免和电路相关裸线接触。
不得在实验室内开玩笑,以免发生意外。
严禁穿拖鞋进入实验室。
2.确保设备安全。
详细阅读设备的使用说明,方可上机操作设备。
一样情形下,不随意调整设备运行参数,以免给设备带来损坏。
3.确保接线安全。
(1)弱电的线不能插在强点线的插孔上;(2)线不够长时,不能相接,以确保人身和设备安全。
4.实验指导:同学们在实验过程中遇到问题时,第一要通过查阅相关资料。
假如问题仍无法解决,能够找本班同学交流探讨。
若问题依旧存在,再找相关的指导老师。
5.工位“三包”:实验过程中最好将示波器摆放到实验桌的顶部以方便使用并保持实验工位邻近的整洁。
各工位的同学离开实验室前(或实验终止后),必须整理好工位。
具体包括:切断各自工位设备的电源,整理导线、摆放桌椅,处理垃圾等等。
6.实验班级注意事项:1)每次实验前各班必须指定一个同学作为当日的值日生,该同学协助实验室老师组织和治理好本次实验,值日生必须提早联系相关实验室老师以便师生都做好相应的预备。
2)值日生必须在该次实验完毕后在相应的实验项目治理卡上签名确认。
3)值日生必须督导全体同学做好工位三包。
4)值日生离开实验室的时候之前应切断总电源(含动力电源和照明电源以及风扇、空调等),并将实验室门反锁。
5)值日生必须最后走。
电子信息与电气工程系电力电子技术实验室一.NMCL —31A 挂箱N MCL —31A 由G (给定),零速封锁器(速度变换器(FBS ),等部份组成。
1. G (给定):原理图如图1-1。
(1)0V 突跳到正电压,正电压突跳到0V ; (2)0V 突跳到负电压,负电压突跳到0V ; (3)正电压突跳到负电压,负电压突跳到正电压。
正负电压可分别由RP1、RP2两多圈电位器调剂大小(调剂范畴为0-±13V 左右)。
数值由面板右边的数显窗读出。
只要依次扳动S1、S2的不同位置即能达到上述要求。
第一章电力电子及电机控制实验的基本要求和安全操作说明《半导体变流技术》、《电力电子技术》是电气工程及其自动化、自动化等专业的三大电子技术基础课程之一,《电力拖动自动控制系统》、《电机控制》是这些专业重要的专业课。
上述课程涉及面广,内容包括电力、电子、控制、计算机技术等,而实验环节是这些课程的重要组成部分。
通过实验,可以加深对理论的理解,培养和提高学生独立动手能力和分析、解决问题的能力。
1-1 实验的特点和要求电力电子技术与电机控制实验的内容较多、较新,实验系统也比较复杂,系统性较强。
电力电子技术与电机控制实验是上述课程理论教学的重要的补充和继续,而理论教学则是实验教学的基础。
学生在实验中应学会运用所学的理论知识去分析和解决实际系统中出现的各种问题,提高动手能力;同时通过实验来验证理论,促使理论和实践相结合,使认识不断提高、深化。
具体地说,学生在完成指定的实验后,应具备以下能力:(1)掌握电力电子变流装置主电路、触发或驱动电路的构成及调试方法,能初步设计和应用这些电路。
(2)掌握交、直流电机控制系统的组成和调试方法,系统参数的测量和整定方法。
(3)能设计交、直流电机控制系统的具体实验线路,列出实验步骤。
(4)熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能及使用方法。
(5)能够运用理论知识对实验现象、结果进行分析和处理,解决实验中遇到的问题。
(6)能够综合实验数据,解释实验现象,编写实验报告。
本书介绍了50余个电力电子技术、电机控制及控制理论方面的实验。
电力电子技术方面的实验可以完成三相全控整流及有源逆变电路、单相整流电路及各类触发电路、交流调压电路、自关断电力电子器件的驱动与保护电路等实验,直流调速系统实验可选择双闭环晶闸管不可逆直流调速系统、逻辑无环流可逆直流凋速系统、三闭环错位选触无环流可逆直流调速系统、双闭环直流PWM(H桥)调速系统等实验,交流调速系统则可进行双闭环异步电机调压调速系统实验、双闭环异步电机串级调速系统实验、三相异步电机正弦波脉宽调制(SPWM)变频调速、三相异步电机空间电压矢量(SVPWM)变频调速实验和三次谐波注入的马鞍波变频调速等实验。
1-2 实验前的准备实验准备即为实验的预习阶段,是保证实验能否顺利进行的必要步骤。
每次实验前都应先进行预习,从而提高实验质量和效率,否则就有可能在实验时不知如何下手,浪费时间,完不成实验要求,甚至有可能损坏实验装置。
因此,实验前应做到:(1)复习教材中与实验有关的内容,熟悉与本次实验相关的理论知识。
(2)阅读本教材中的实验指导,了解本次实验的目的和内容;掌握本次实验系统的工作原理和方法;明确实验过程中应注意的问题。
(3)写出预习报告,其中应包括实验系统的详细接线图、实验步骤、数据记录表格等。
(4)进行实验分组,一般情况下,电力电子技术实验分组为每组1~2人,交、直流调速系统实验的实验小组为每组2~3人。
1-3 实验实施在完成理论学习、实验预习等环节后,就可进入实验实施阶段。
实验时要做到以下几点:(1)实验开始前,指导教师要对学生的预习报告作检查,要求学生了解本次实验的目的、内容和方法,只有满足此要求后,方能允许实验。
(2)指导教师对实验装置作介绍,要求学生熟悉本次实验使用的实验设备、仪器,明确这些设备的功能与使用方法。
(3)按实验小组进行实验,实验小组成员应进行明确的分工,以保证实验操作协调,记录数据准确可靠,各人的任务应在实验进行中实行轮换,以便实验参加者能全面掌握实验技术,提高动手能力。
(4)按预习报告上的实验系统详细线路图进行接线,一般情况下,接线次序为先主电路,后控制电路;先串联,后并联。
在进行调速系统实验时,也可由2人同时进行主电路和控制电路的接线。
(5)完成实验系统接线后,必须进行自查。
串联回路从电源的某一端出发,按回路逐项检查各仪表、设备、负载的位置、极性等是否正确;并联支路则检查其两端的连接点是否在指定的位置。
距离较远的两连接端必须选用长导线直接跨接,不得用2根导线在实验装置上的某接线端进行过渡连接。
(6)实验时,应按实验教材所提出的要求及步骤,逐项进行实验和操作。
除作阶跃启动试验外,系统启动前,应使负载电阻值最大,给定电位器处于零位;测试记录点的分布应均匀;改接线路时,必须断开主电源方可进行。
实验中应观察实验现象是否正常,所得数据是否合理,实验结果是否与理论相一致。
(7)完成本次实验全部内容后,应请指导教师检查实验数据、记录的波形。
经指导教师认可后方可拆除接线,整理好连接线、仪器、工具,使之物归原位。
1-4 实验总结实验的最后阶段是实验总结,即对实验数据进行整理、绘制波形和图表、分析实验现象、撰写实验报告。
每位实验参与者都要独立完成一份实验报告,实验报告的编写应持严肃认真、实事求是的科学态度。
如实验结果与理论有较大出入时,不得随意修改实验数据和结果,不得用凑数据的方法来向理论靠拢,而是用理论知识来分析实验数据和结果,解释实验现象,找出引起较大误差的原因。
实验报告的一般格式如下:(1)实验名称、专业、班级、实验学生姓名、同组者姓名和实验时间。
(2)实验目的、实验线路、实验内容。
(3)实验设备、仪器、仪表的型号、规格、铭牌数据及实验装置编号。
(4)实验数据的整理、列表、计算,并列出计算所用的计算公式。
(5)画出与实验数据相对应的特性曲线及记录的波形。
(6)用理论知识对实验结果进行分析总结,得出明确的结论。
(7)对实验中出现的某些现象、遇到的问题进行分析、讨论,写出心得体会,并对实验提出自己的建议和改进措施。
(8)实验报告应写在一定规格的报告纸上,保持整洁。
(9)每次实验每人独立完成一份报告,按时送交指导教师批阅。
实验安全操作规程为了顺利完成电力电子技术及电机控制实验,确保实验时人身安全与设备可靠运行要严格遵守如下安全操作规程:(1)在实验过程时,绝对不允许实验人员双手同时接到隔离变压器的两个输出端,将人体作为负载使用。
(2)为了提高学生的安全用电常识,任何接线和拆线都必须在切断主电源后方可进行。
(3)为了提高实验过程中的效率,学生独立完成接线或改接线路后,应仔细再次核对线路,并使组内其他同学引起注意后方可接通电源。
(4)如果在实验过程中发生过流告警,应仔细检查线路以及电位器的调节参数,确定无误后方能重新进行实验。
(5)在实验中应注意所接仪表的最大量程,选择合适的负载完成实验,以免损坏仪表、电源或负载。
(6)电源控制屏以及各挂件所用保险丝规格和型号是经我们反复实验选定的,不得私自改变其规格和型号,否则可能会引起不可预料的后果。
(7)在完成电流、转速闭环实验前一定要确保反馈极性是否正确,应构成负反馈,避免出现正反馈,造成过流。
(8)除作阶跃起动试验外,系统起动前负载电阻必须放在最大阻值,给定电位器必须退回至零位后,才允许合闸起动并慢慢增加给定,以免元件和设备过载损坏。
(9)在直流电机启动时,要先开励磁电源,后加电枢电压。
在完成实验时,要先关电枢电压,再关励磁电源。
第二章 DJDK-1 型电力电子技术及电机控制实验装置简介2-1 控制屏介绍及操作说明二、特点(1)实验装置采用挂件结构,可根据不同实验内容进行自由组合,故结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好,能在一套装置上完成《电力电子技术》、《自动控制系统》、《直流调速系统》、《交流调速系统》、《电机控制》及《控制理论》等课程所开设的主要实验项目。
(2)实验装置占地面积小,节约实验室用地,无需设置电源控制屏、电缆沟、水泥墩等,可减少基建投资;实验装置只需三相四线的电源即可投入使用,实验室建设周期短、见效快。
(3)实验机组容量小,耗电小,配置齐全;装置使用的电机经过特殊设计,其参数特性能模拟3KW左右的通用实验机组。
(4)装置布局合理,外形美观,面板示意图明确、清晰、直观;实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头,两者不能互插,避免强电接入弱电设备,造成该设备损坏;电路连接方式安全、可靠、迅速、简便;除电源控制屏和挂件外,还设置有实验桌,桌面上可放置机组、示波器等实验仪器,操作舒适、方便。
电机采用导轨式安装,更换机组简捷、方便;实验台底部安装有轮子和不锈钢固定调节机构,便于移动和固定。
(5)控制屏供电采用三相隔离变压器隔离,设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置,切实有效保护操作者的人身安全,为开放性的实验室创造了前提条件。
(6)挂件面板分为三种接线孔,强电、弱电及波形观测孔,三者有明显的区别,不能互插。
(7)实验线路选择紧跟教材的变化,完全配合教学内容,满足教学大纲要求。
图2-1 DJDK-1 电力电子技术及电机控制实验装置外形图二、技术参数(1)输入电压三相四线制 380V±10% 50±1Hz(2)工作环境环境温度范围为-5~40℃,相对湿度≤75%,海拔≤1000m(3)装置容量:≤1.5kVA(4)电机输出功率:≤200W(5)外形尺寸:长×宽×高=1870㎜×730㎜×1600㎜2-2 DJK01电源控制屏电源控制屏主要为实验提供各种电源,如三相交流电源、直流励磁电源等;同时为实验提供所需的仪表,如直流电压、电流表,交流电压、电流表。
屏上还设有定时器兼报警记录仪,供教师考核学生实验之用;在控制屏正面的大凹槽内,设有两根不锈钢管,可挂置实验所需挂件,凹槽底部设有12芯、10芯、4芯、3芯等插座,从这些插座提供有源挂件的电源;在控制屏两边设有单相三极220V电源插座及三相四极380V电源插座,此外还设有供实验台照明用的40W日光灯。
图2-2 主控制屏面板图1、三相电网电压指示三相电网电压指示主要用于检测输入的电网电压是否有缺相的情况,操作交流电压表下面的切换开关,观测三相电网各线间电压是否平衡。
2、定时器兼报警记录仪平时作为时钟使用,具有设定实验时间、定时报警和切断电源等功能,它还可以自动记录由于接线操作错误所导致的告警次数。
(具体操作方法详见DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置使用说明书)3、电源控制部分它的主要功能是控制电源控制屏的各项功能,它由电源总开关、启动按钮及停止按钮组成。
当打开电源总开关时,红灯亮;当按下启动按钮后,红灯灭,绿灯亮,此时控制屏的三相主电路及励磁电源都有电压输出。
4、三相主电路输出三相主电路输出可提供三相交流200V/3A或240V/3A电源。
输出的电压大小由“调速电源选择开关”控制,当开关置于“直流调速”侧时,A、B、C输出线电压为200V,可完成电力电子实验以及直流调速实验;当开关置于“交流调速”侧时,A、B、C输出线电压为240V,可完成交流电机调压调速及串级调速等实验。
在A、B、C三相电源输出附近装有黄、绿、红发光二极管,用以指示输出电压。