学生电力电子实验1.docx

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1、班级姓名学号实验12345地点科413科413科413科413科413时间2011 年月 日2011 年月 日2011 年月 日2011 年月 日2011 年月 日指导教师成绩实验注意事项实验是课程知识学习与能力培养不可缺少的环节。未完成实验者，不得参加课 程考试。因故不能按时参加实验者，应先请假，并与实验室联系安排补做。学生应认真参加、完成实验，并注意以下事项。一实验准备1实验前应预习。2每人带齐实验书封面、实验内容、步骤等资料。3每小组带实验记录页，记录用铅笔、橡皮、相机。4女生系好头发，不要穿高跟鞋。5准时到达实验室。二实验过程1实验以小组（35人）进行，每个小组使用一台实验台，并在实验

2、室记录本上签 名。实验必须有教师在场指导。不准独自一人操作。2每小组设一名安全员（实验过程可轮换），负责通断电。发现故障、事故时，立 即断电。3连接实验线路要先断电。连接后，要经教师检查允许，才能通电。4通电前，尤其起动电机前，安全员要提醒同学注意。5用万用表测量前，要先核对档位。示波器使用前先置直流X10V档，比例置最大。测试线衰减置X10档，测试线只准带一根地线。测量时根据信号大小调档位，并注意调好0线。6测量时注意不要触电，不要触电机运动部件。7测量数据一律用铅笔记录。波形可手画或拍照。8测量数据、波形应经教师检查通过，再进行后续步骤实验。如经教师检查未通过， 必须重做。9完成了实验的全

3、部操作与数据波形测量，并经检查通过，将由教师签名确认。未经教师签名确认的实验，必须重做。三实验报告1将实验结果按要求整理到实验记录页，注意波形曲线要加标注名称。2按要求完成实验分析与实验总结，总结要明确写清实验是否完成。3实验报告稿建议先送教师审阅，如有错误则重写。有严重错误的，重做实验。“电力电子技术”实验一三相整流器整流实验1实验目的：理解掌握熟悉三相品闸管整流电路结构、原理与交直流电压电流波形。通过实际电路连接，通电操作调节与数据波形测量，建立电气安全作业意识，增 强动手能力。2实验电路：如图+15V MCL-31N (Y1)MCL-33三相整流器整流实验电路ZS一Gnd/ / / +

4、Id 木木木十udUd3实验原理：整流器通过给定电路调节控制角a来调节输出电压Ud，从而调节直流电机正 转转速。交流绕线异步机反转制动作直流机负载，减小Rb可增大制动转矩即 直流机负载转矩。4实验步骤：4. 1直流侧实验(1) 按图连接好线路；Uct正给定回0。Rb回最大。示波器Y1Y2先调X10、5V/CM档。 由老师进行检查。(2) 接通电源，减Rb交流机应反转(负转速)，否则停电交换两个电源线。Rb回最大。(3) 测量记录实际线电压UL，按Ud=1.35UL*COSa计算a。(4) 缓升Uct起动直流机电动全正转；(5) 调 Uct(Ug)分别使 Ud=30V、a =60。、Ud二最大。

5、同时调Rb保持Id=0.3A，使id连续。(6) 调示波器观察ud_id波形，改变Y2为小电压档位。注意对好0线。(7 )观察记录对应电流电压波形与数据。(8) Uct正给定回0，Rb回最大，断电。4. 2交流侧实验(1) 按图将示波器接到交流侧。(2) 通电，缓升Uct起动直流机。按3.1 (5)调相同的Ud (Id)。(3) 用示波器观察电流电压波形，将正弦半波电压调为4CM宽以便观察u-i相位。 记录对应电流电压波形与数据。(4) Uct回0，停车，断电。5实验结果三相整流器整流直流电机负载实验数据与波形UL= V, Ud=1.35UL*COSaa = , Uct=V, Ud= 30V,

6、 Id= 0.3A, n =rpm直流侧ud, id波形交流侧u。，0波形a =60, Uct=V, Ud= V, Id= 0.3A, n =rpm直流侧ud, id波形交流侧uy, 0波形a = , Uct=V, Ud= 140V, Id= 0.3A, n =rpm直流侧ud, id波形交流侧uy, 0波形实验名称三相整流器整流实验 课程名称电力电子技术成绩见封面学院(系)见封面专业见封面班级 见封面一学生姓名学号 见实验地点 见封面 实验日期 见封面6实验分析(1) 本实验中，主电路各设备的功率流与工作状态是:交流电网整流器(n 直流机(j 交流机(?)I tii(2) 整流时整流器输出功

7、率P 2 0 ,即从电网/负载吸收功率传送到电网/负载(3) a 60 ,ud 0; a =60 ,ud 0; a 60 ,ud 0.(4) 整流过程，整流器交流侧电流滞后/超前电压，吸取感性/容性无功。(5) a越大，Ud越大/小，功率因数越高/低。(6) 由于负载电流连续 Ud=公式(7) 整流器交流侧电流近波，谐波为次。7实验总结(总结实验认识、过程、完成情况、效果、问题、收获、体会、意见、建议)电力电子技术实验二三相整流器有源逆变实验1实验目的：理解掌握熟悉三相品闸管整流电路有源逆变原理与交直流侧波形。 理解掌握熟悉电流闭环结构原理与性能。2实验电路：如图2. 1MCL-31电流调节段

8、ACR示波器图2, 1三相整流器有源逆变实验电路天励磁股叫-+ ACRIFFBC电流检测MCL-33MCL33 jjUd触发电蹈匚卷顷-町,-22CV本十攵MCL-31一 始定电路w ul-iidv nF)3实验原理：(1) 本实验用交流机带直流机发电，电势E与Id同向。Id用电流闭环控制恒稳防过流。则:Ud = R*Id-E，即可通过调E来调Ud。当ER*Id时Ud0,即有源逆变。(2) 电流闭环由Id给定、检测(在交流侧)、调节器ACR、执行器(整流器)与对象(直 流机)组成。注意调节器用运放反相构成。由于其输出Uc为+极性，因此电流给定 为-Ui*负极性，而电流反馈+Ui为正极性。4实验

9、步骤：4. 1线路连接：先连接主电路(同实验一)，再连接电流闭环控制电路。由老师进行检查。4. 2 有源逆变直流侧实验(1) 接通直流机励磁开关，Rb调最大1800。，-Ui*回0。示波器接直流侧。(2) 接通主电路电源，减小Rb，起动交流机带直流机反转发电，至Ud近-130V。(3) 缓调电流给定-Ui*使Id=0.3A。(4) 缓调交流机Rb使Ud=-130V,整流器作有源逆变.调好示波器，观察记录对应ud，id波形与数据(5) 缓调交流机Rb使a =120 ,Ud=-40V.观察记录ud，id波形与数据.(6) 实验结果通过后，调电流Id回0。调Rb最大，电机组停车。4.3有源逆变交流侧

10、实验示波器接交流侧。按4.1(2)-(5)进行，改为观察交流侧电压电流u2和i2波形。 实验结果通过后，调电流Id回0。调Rb停车后断开主电路电源。4.4*电流闭环阶跃响应实验(1) 调电流Id回0，断直流机励磁停止转动。示波器接直流侧GND与丫2，扫描改慢。(2) 接通主电路电源，缓调电流给定-Ui*使Id=0.3A，用给定开关切换到0。(3) 用给定开关产生阶跃电流给定，观察记录电流id阶跃响应波形。(4) 实验结果通过后，调Id回0，断开主电路电源，接通直流机励磁开关。5实验结果1三相整流器有源逆变实验波形与数据UL=V(1)a= , Uct=V,Ud= - 40 V,Id=0.3A,

11、Pd=W直流 ud , id波形交流u2 , ia波形(2)a=120 , Uct=V,Ud=V,Id=0.3A, Pd=W直流 ud , id波形交流u2 , ia波形(3)a= , Uct=V,Ud= - 130 V,Id=0.3A, Pd=W直流 ud , id波形交流u2 , ia波形2电流闭环阶跃响应id一 蔑 _ 形实验名称三相整流器有源逆变实验 课程名称电力电子技术 成绩见封面学院(系)见封面 专业班级 见封面学生姓名 见封面 学号 见封面实验地点见封面 实验日期见封面6实验分析(1) 本实验中，主电路各设备的功率流与工作状态是:交流电网整流器(?)直流机(交流机(mI t(2)

12、 有源逆变时整流器输出功率P 0 ,即从电网/负载吸收功率传送到电网/负载(3) a 120 ,ud 0; a =120 ,ud 0; a 120 ,ud 0.(4) 逆变过程，整流器交流侧电流滞后/超前电压，仍吸取感性/容性无功。(5) 电流调节器是P/PI,电流调节有/无稳态偏差。(6) *由阶跃响应波形，电流环近大/小阻尼一/二阶。7实验总结(总结实验认识、过程、完成情况、效果、问题、收获、体会、意见、建议)电力电子技术实验三 交流调压电路实验1实验目的：理解掌握熟悉三相品闸管交流调压电路结构、工作原理与波形。2实验电路图2-1三相交流调压实验电路3实验步骤3. 1电阻负载调压实验接好调

13、压电路。接三相电阻为负载，示波器用直流X20档接到电阻侧。Uct接正给定回0,接通电源。测量记录交流电源线电压UL。(1) 单相调压连接N N；缓升Uct,分别调a =90和60 ,观察记录相电压波形数据(万用表值，下同)。(2) 三相三线调压断开N N，调Uct,使负载线电压VL=230V, 200V, 60V。分别对应3-2-3-2-3、2-2、2-0-2管导通，观察记录相、线电压波形数据。(3) Uct回0,断开电源。3. 2三相三线交流异步机负载调压实验交流调压电路常用于交流机起动限流。(1)断开电阻负载，将调压器接到交流机。异步机转子绕组短路，模拟鼠笼机。 示波器用直流X10接到电机

14、侧。(2) Uct回0；接通主电路。(3) 缓增Uct,调Uct,使负载线电压VL=60V, 120V, 180V, 240V全导通。观察记录电机相电压与电流波形。4. 1单相电阻负载调压相电压uo波形（200V/CM）a= 90 Up:万用表值V,计算值Va= 60 Up:万用表值V,计算值V4.2三相三线电机负载，线电压ul相电压up电流i波形（200V/CM）线电压：230V3-2-3-2-3管导通线电压：200V2-2管导通线电压：60 V2-0-2管导通4.3三相三线电机负载，相电压up电流i波形（200V/CM）线电压：60 V线电压：120 V线电压：180 V线电压：240 V

15、全导通实验名称交流调压电路实验课程名称电力电子技术成绩见封面学院（系）见封面 专业班级 见封面学生姓名见封面 学号 见封面实验地点见封面 实验日期见封面实验分析（1）单相调压a越小，负载电压越 高/低，功率因数越 高/低a =90。时负载相电压计算值=0.707UL/1.732=V，而万用表测量值=V。差异原因是：电压波形正弦/非正弦。万用表值主要作用是：（2）三相三线调压a越小，负载电压越 高/低，功率因数越 高/低负载相电压与线电压波形较复杂/简单电阻负载时，相电流与相电压同相，谐波较大/小三相交流异步机（感性）负载时，电流谐波增大/减小实验总结（总结实验认识、过程、完成情况、效果、问题、

16、收获、体会、意见、建议）“电力电子技术”实验四PWM斩波器与变频器实验1实验目的理解掌握熟悉PWM直流调压、SPWM逆变电路结构、工作原理与性能。2实验电路：2。1四象限PWM斩波器实验电路：3实验步骤：3.1四象限PWM斩波器实验(1) 接好电路和示波器，正负给定电位器回0，Uct先接正给定。(2) 经教师检查后接通电源，测量交直流电压U2，Uc。缓升Uct调Ud=140V使电机正转。观察记录ud、id波形和Ud、Id、n数据。(3) 降Uct调Ud为0,观察记录ud、id波形和Ud、Id、n数据。(4) 给定接负压，缓调Uct使Ud=-140V，反转电机。观察记录波形和数据。3. 2 PW

17、M交流变频实验(1) 接好电路和示波器，变频器工作模式选“空间矢量”及“混合调调制”。频率给定电位器调到0HZ。经教师检查后接通电源，测量交直电压U2, Uc。(2) 按变频器“启动”按钮，缓升频率给定起动电机。(3) 调频率f1=10，20，30，40，50HZ,测量记录对应线电压UL，转速n数据。用M程序拟合f1-n (n1)与f1-UL曲线。(4) 用示波器记录50HZ时电机电流i与相线电压up、uL整体波形，及其展宽后的脉 动波形。(5) 用变频器“停止”按钮停机后接示波器到？运算器。启动电机到50HZ，用示波器观察记录电机旋转磁场？圆图。4. 1直流电机PWM调速波形和数据 U2=V

18、,Uc=Vud id 波形 (:200 V/cm)Ud (V)Id (A)n (rpm)1400-1404. 2交流电机PWM调速数据曲线与波形U2=V, Uc=V数据与M处理程序：fs= 10 ,20,30 ,40 ,50 ;% 定子频率，HZns= 282,585, , 871,1178,1450 ;% 电机转速rpmULs= 67 ,115,151,198,236;% 电机线电压，Vpu=polyfit(fs,ULs,2);pn=polyfit(fs,ns,2);% 一次曲线拟合数据f=10:0.1:50; n1=f*60/2； UL=polyval(pu,f);n=polyval(pn

19、,f);plot (fs, ns,*， f, n1, f, n)figure (2)； plot (fs, ULs,*， f, UL)f1-n曲线f1-UL曲线目 机 200相压 目 流 波 形1 肛女M20C电 机 电/C 压 电 流 波 形目机200相压 脉 动波 形10/CE力IM电 机 电 流 脉 动 波 形L t KU E目100机压脉动波形lC1 力M电 机 旋 转 磁 场 d 圆 图i L E 与 i0实验名称PWM斩波器与变频器课程名称电力电子技术 成绩见封面学院（系）见封面 专业班级 见封面学生姓名见封面 学号见封面实验地点见封面实验日期见封面实验分析（1）直流PWM斩波器输出电压为单极性/双极性，脉冲幅值=直流/交流侧电压幅值输出平均电压可正可负，从而可驱动直流电动机正反转。由于PWM开关频率较高，直流机需/不需外串平波电抗。（2）PWM变频器输出电流为高频/低频正弦波+大/小幅值高频/低频脉动谐波。输出相电压为4/5电平脉冲，线电压为3/4电平脉冲，等效为高频/低频正弦波+大/小幅值高频/低频脉动谐波。频率50HZ时,输出电压随频率升高而升高/降低，从而实现减磁/恒磁调速 交流异步机调频调速，调速范围宽/窄;转差率大/小,从而效率高/低.实验总结（总结实验认识、过程、完成情况、效果、问题、收获、体会、意见、建议）