《电工电子技术实验报告资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工电子技术实验报告资料（17页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 电工电子技术实验报告电工电子技术实验报告 班班 级级 理科物理理科物理 91 姓姓 名名 学学 号号 日日 期期 2010 年年 12 月月 10 日日 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 1 页 目录目录 实验一 电源外特性与戴维南定理 1 实验二 电感性负载电路及功率因数的提高 3 实验三 一阶 RC 电路的时域响应 7 实验四 继电接触控制 11 实验五 可编程控制器 PLC 的使用 13 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 1 页 实验一实验一 电源外特性与戴维南定理电源外特性与戴维南定理 一 实验目的一 实验目的 1 学习正确使用常用的直流电表 电磁式和数字
2、式 及直流稳压电源 2 学习测定电压源和电流源的外特性 3 掌握电压源和电流源等效变换的条件和方法 4 学习通过实验来实现有源二端线性网络的等效变换 二 实验原理二 实验原理 戴维宁定理 一个有源二端线性网络可用一个恒压源和内阻串联的模型来等效 等效电 压源的端电压等于此有源二端网络的开路电压 内阻R0等于此有源二端网络的中除去独 立电源后在其端口看进去的等效电阻 本实验用电压源 电流源和电阻元件组成有源二端线性网络 测得开路电压 和短路 电流I 可以计算等效内阻R0 I 三 实验仪器三 实验仪器 直流稳压电源 1 台 双路 0 15V 1A 直流毫安表 1 只 0 15 30mA 0 5 级
3、 直流 电压表 1 只 0 15 30V 0 5 级 数字式万用表 1 只 自制实验底板 四 实验内容四 实验内容 1 应用戴维宁定理实现有源线性网络等效变换 调节R5 使R4 R5 370 断开负载电阻 分别测网络的短路电流I 和开路电压 调节负载电阻RL测量电源的外特性 用直流电流表和直流电压表分别测负载电阻RL不同时 的I 和U 有源二端线性网络原理接线图 图 1 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 2 页 2 测定戴维宁等效电路的外特性 由步骤 2 所得短路电流I 和开路电压 计算有源二端线性网络的等效内阻 R0 调 节 R5 使R4 R5 R0 将自拟的戴维宁等效电路接线
4、 并测量其外特性 五 数据处理五 数据处理 1 线性网络和等效电路的外特性测量数据表格 测量项目 测量数据 负载电阻 0 150 330 560 有源二端线性网络 U V 0 2 44 4 64 6 78 19 40 mA 18 40 16 20 14 10 12 10 0 戴维宁等效电路 U V 0 2 38 4 55 6 67 19 50 mA 18 1 15 7 13 75 11 8 0 表 1 2 线性网络和等效电路的外特性曲线 图 2 六 总结六 总结 用实验方法求有源二端线性网络等效参数的步骤和依据 1 步骤 分别测网络的开路电压和短路电流 根据R0 I 求出等效内阻 网络等效于电
5、动势 为 内阻为R0的串联电路 2 依据 戴维宁等效电路定理 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 3 页 实验二实验二 电感性负载电路及功率因数的提高电感性负载电路及功率因数的提高 一 实验目的一 实验目的 1 掌握正弦交流电路中电压 电流的相量关系 2 了解电感性负载并联电容器提高功率因数的原理 从而认识提高功率因数的意义 3 学习用实验方法求取线圈的参数 4 学习功率表的正确使用方法 二 实验原理二 实验原理 1 并联电容法提高电路功率因数 感性电路中 可通过并联适当的补偿电容器来提高电路的功率因数 并联电容后 电容 支路的容性电流和电感性负载的感性电流想补偿 使电路总电流减小
6、 功率因数提高 并联 电容后电路各电流相量图 以 U 为参考相量 如下 图 3 感性负载电路的功率因数从cos 提高到cos 所需并联电容值 C P 2 tan sin 2 单相功率表的使用 测量时 电压线圈接入被测支路两端 电流线圈接入被测支路 功率表读数即为所测支 路功率 测量前须为功率表选择合适的电流量程和电压量程 并保证电流线圈和电压线圈的 同名端接到一起 为减小测量误差 对高阻抗负载 本实验 XC 较大 电压线圈支路分流影 响大 电压线圈应接到电流线圈之前 即前接 同理 对低阻抗负载 电流线圈上压降影响 较大 电压线圈应后接 三 实验仪器三 实验仪器 电感线圈 1 个 电阻 1 个
7、电容箱 0 32uF 1 个 交流电压表 1 只 交流电流表 1 只 数字式单相功率表 1 只 电流插座板 三相 电流插头 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 4 页 四 实验内容四 实验内容 1 断开电容器上所有开关 测量电感性负载支路的电流 电压和功率 2 在电感性负载两端并入 8uF 电容 测量电路的电压 电流和功率 3 改变并联电容值 合理选取若干个点 测量电容值与电流值的关系 五 数据处理五 数据处理 1 测量电感性支路负载电路参数 测量项目 A U V V V 总 W W W 测量值 0 592 128 8 58 8 109 1 41 1 34 5 6 3 表 2 2
8、测量并入 8 F电容后电路参数 测量项目 U V I A A A 总 W W W W 测量值 128 8 0 39 0 591 0 35 41 3 6 3 34 9 0 1 表 3 3 测量电容值与总电流之间的关系 测量项目 电容 C F 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 测量值 总电流 I A 0 528 0 470 0 421 0 395 0 385 0 410 0 435 0 460 0 485 0 545 计算项 cos 0 607 0 688 0 780 0 877 0 959 0 999 0 978 0 906 0 811 0 716 表 4 4 电路参数计算表格
9、 测量项目 cos cos R r L H 测量值 0 54 57 4 0 098 84 4 99 3 18 表 5 5 I f C 曲线 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 5 页 图 4 6 cos f C 曲线 图 5 六 总结六 总结 1 根据求取电阻 R 铁心线圈电阻 r 和电感 L 的计算式 R r 2 Z L 1 2 f 2 2 2 理论计算合适 C 值与实验所得比较 由所测数据和cos f C 曲线知 在并联 电容值 C 12 2 F时cos 1 功率因数最大 根据公式计算得 12 2 F 两者符合 较好 3 根据所测数据和cos f C 曲线 在本实验中要把电路的
10、功率因数提高到 cos 0 9 须并联 C 8 5 F的电容较合适 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 6 页 4 在坐标纸上绘出U rL 及 I的相量图 以U 为参考相量 验证是 否符合U rL U I rL 的相量关系 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 7 页 实验三实验三 一阶一阶 RC 电路的时域响应电路的时域响应 一 实验目的一 实验目的 1 用实验方法研究和分析一阶 RC 电路的矩形脉冲响应及其应用 2 学会用示波器测定时间常数 3 学会正确使用函数信号发生器和双踪示波器 二 实验原理二 实验原理 1 换路定律 电路从一个稳态变换到另一个稳态的过程成为暂态
11、 这是由于电路中的电感 电容等储能元 件在电源接通 断开或电路参数 结构改变时 储存能量的积累和释放都需要一定的时间 表现在如下换路定律 设 t 0 时发生换路 C 0 C 0 L 0 0 2 RC 电路的暂态响应 三要素法 f t f f 0 电路中的 C i 可根据三要素法和换路定律求得 3 用示波器测定时间常数的方法 图 6 电路 适当选择电路参数 用双踪示波器的 Y1 和 Y2 通道 同时观察输入信号 输出 信号 即 调节示波器 使两者基线一致 幅度相同 并叠合成图 6 所示波形 在 上 找到0 632U处的Q点 则Q点在于水平方向对应的距离OP乘以示波器的时基标尺 t cm 即为时间
12、常数 测定时间常数时 和 波形 图 6 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 8 页 4 RC 电路的矩形脉冲响应 将周期性的矩形脉冲信号加在 RC 串联电路上 实质上就是电容连续充 放电的暂态过程 其响应种类与电路的时间常数 和矩形脉冲宽度tp的相对大小有关 矩形脉冲信号 及不同时间常数时的 波形 电路图 满足条件 测时间常数的 RC 电路 波形 5 微分电路波形 耦合电路波形 积分电路波形 表 6 三 实验仪器三 实验仪器 RC 电路实验板 自制 1 快 函数信号发生器 1 台 双踪示波器 1 台 四 实验内容四 实验内容 1 测定 RC 电路的时间常数 2 观察积分电路波形 3
13、 观察微分电路波形 4 观察 RC 耦合电路波形 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 9 页 五 数据处理五 数据处理 1 各电路数据记录表格如下 电路类型 R k C k F ms 示波器 Y 轴和 X 轴标尺档位 Y1 Y2 X 测定 的 RC 电路 1 0 01 0 082 1 1 1 积分电路 15 1 15 1 1 1 微分电路 1 0 01 0 01 5 2 1 RC 耦合电路 15 1 15 2 2 1 表 7 2 各实验内容要求波形图见所附坐标纸 六 总结六 总结 在电路参数已定的 RC 微分电路和积分电路中 当输入频率改变时 根据 RC 微分电路和积 分电路原理
14、输入频率改变 则tp改变 电路参数不变则 不变 故tp 和 相对大小改变 引起输出波形改变 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 10 页 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 11 页 实验四实验四 继电接触控制继电接触控制 一 实验目的一 实验目的 1 了解交流接触器 热继电器 时间继电器 行程开关和按钮的结构及其在控制电路中的 应用 2 学习异步电动机基本控制电路的连接 3 学习用万用表检查控制电路的方法 初步培养分析和排除故障的能力 二 实验原理二 实验原理 1 三相异步电机直接启动原理 图 7 2 三相异步电机的顺序启动原理 图 8 XYF出品 仅供参考 XYF出
15、品 仅供参考 第 12 页 三 实验仪器三 实验仪器 三相异步电动机 2 台 交流接触器 2 只 线圈电压 220V 热继电器 1 只 交流时间继电 器 1 个 按钮 2 个 四 实验内容四 实验内容 1 三相异步电机的直接启动控制 2 三相异步电机的顺序启动控制 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 13 页 实验五实验五 可编程控制器可编程控制器 PLC 的使用的使用 一 实验目的一 实验目的 1 初步了解 PLC 构成的控制系统及编程器的使用 2 学习利用基本编程指令编制程序的方法 二 实验原理二 实验原理 采用 OMERON 公司 C 20P 型 PLC 机作控制电路 用钮子
16、开关模拟输入信号 中间继电器代 替外部负载进行实验 1 三相异步电动机时间控制原理图 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 14 页 d 指令语句表 指令语句表 2 断电延时定时器控制原理图 三 实验仪器三 实验仪器 PLC 实验板 包括 PLC 主机 编程器 中间继电器等 1 台 继电接触器控制实验台 1 台 四 实验内容四 实验内容 完成编程器的解锁 清除存储器 写入和检查程序 最终运行程序等编程器的基本操作 1 三相异步电动机的时间控制练习 2 定时器指令的练习 断电延时定时器 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考 第 15 页 五 总结五 总结 1 汽车方向灯控制梯形图 2 语句表 LD 0002 OR 0003 OR 0004 AND NOT TIM 00 20 LD TIM 00 TIM 01 20 LD NOT TIM 00 OUT 1000 LD 0002 OR 0004 AND 1000 3 0002 闭合后辅助继电器 1000 的波形 若要改变闪烁频率 只需改变两个时间继电器 TIM 的参数即可 XYF出品 仅供参考 XYF出品 仅供参考
