电力电子技术实验指导书资料

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1、电器与可编程控制器原理及应用实验指导书中国矿业大学信电学院2011年11月学生实验守则一、学生进入实验室必须服从管理，遵守实验室的规章制度。保持实验室的安静和整洁，爱护实验室 的一切设施，不做与实验无关的事情。二、实验课前要按照教师要求认真预习实验指导书，复习教材中于实验有关的内容，熟悉与本次实验 相关的在理论知识，同时写出实验预习报告，并经教师批阅后方可进行实验。三、实验课上要遵守操作规程，线路连接好后，先自行检查，后须经指导教师检查后，才可接通电源 进行实验。如果需更改线路，也要经过教师检查后才能接通电源继续实验。四、学生实验前对实验所用仪器设备要了解其操作规程和使用方法，实验过程中按照要

2、求记录实验数 据。实验中有仪器损坏情况，应立即报告指导教师检查处理。凡因不预习或不按照使用方法误操作而 造成设备损坏后，除书面检查外，还要按照规定进行赔偿。五、注意实验安全，不要带电连接、更改或拆除线路。实验中遇到事故应立即关断电源并报告教师处 理。六、实验完成后，实验数据必须经教师签阅后，方可拆除实验线路。并将仪器、设备、凳子等按照规 定放好，经教师同意后方可离开实验室。七、实验室仪器设备不能擅自搬动、调换，更不能擅自带出实验室。八、因故缺课的同学可以向实验室申请一次补做机会。无故缺课、无故迟到十五分钟以上或者早退的 不予补做，该实验无成绩。第一章电力电子技术实验的基本要求和安全操作说明电子

3、电力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， 课程涉及面广，内容包括电力、电子、控制、计算机技术等。而实验环节是该课程的重要组 成部分，通过实验，可以加深对理论的理解，培养和提高动手能力、分析和解决问题的独立 工作能力。1-1实验的特点和要求电力电子技术实验的内容较多、较新，实验系统也比较复杂，系统性较强。理论教学是 实验教学的基础，要求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，促进理论和实际相结合，使认识 不断提高、深化。通过实验，学生应具备以下能力：(1) 掌握电力电子变流装置的主电路、触发和

4、驱动电路的构成及调试方法，能初步设 施和应用这些电路；(2) 熟悉并掌握基本实验设备、测试仪器的性能和使用方法；(3) 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；(4) 能够综合实验数据，解释实验现象，编写实验报告。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

5、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，电力拖动自动控制系统实验的实验小组为每组23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 占：(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

6、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)

7、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

8、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

9、，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，绝对不允许做实验者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、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，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

10、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、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。(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。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 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

11、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。湖电网 电压指示电源 控制部分定时器兼 报警话录仪顷字 电压表真有效仰交流日灿开关励僧电源.调速电源 击择开关帅主 电路输日0 电压.电流表I iw i i .AfliHUi 郭FifiRTE：黄吨AH I：.| ,!itltI i 14W：o淋期 r -bhi司适匪：产| I有寸 一Q

12、 !i 10 II电流表 i 厂 I I ft 血 A I I I 11 T* Mi ic Q qi a *LinmuJSEiraiLfiMtBrbr- . r-I1i11图2-1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。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；

13、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。伽、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。同时在主电源输出回路中还装有电流互感器，电流互感器 可测定主电源输出电流的大小，供电流反馈和过流保护使用，面板上的TA1

14、、TA2、TA3三处 观测点用于观测三路电流互感器输出电压信号。5、励磁电源在按下启动按钮后将励磁电源开关拨向“开”侧，则励磁电源输出为220V的直流电压， 并有发光二极管指示输出是否正常，励磁电源由0.5A熔丝做短路保护，由于励磁电源的容量 有限，仅为直流电机提供励磁电流，不能作为大容量的直流电源使用。6、面板仪表面板下部设置有土300V数字式直流电压表和5A数字式直流电流表，精度为0.5级， 能为可逆调速系统提供电压及电流指示；面板上部设置有500V真有效值交流电压表和5A 真有效值交流电流表，精度为0.5级，供交流调速系统实验时使用。2-2各挂件功能介绍以挂件的编号次序分别介绍其使用方法

15、，并简单说明其工作原理和单元电路原理图。一、DJK02挂件（三相变流桥路）该挂件装有12只晶闸管、直流电压和电流表等，其面板如图2-2所示。三相同步信号输出端正反桥脉冲输入端正桥钮子开美正桥主电路电抗器直流电压表图2-2 DJK02面板图反桥钮子开美反桥主电路直流电流表1、三相同步信号输出端同步信号是从电源控制屏内获得，屏内装有/Y接法的三相同步变压器，和主电源输出 保持同相，其输出相电压幅度为15V左右，供三相晶闸管触发电路（如DJK02-1等挂件）使用， 从而产生移相触发脉冲；只要将本挂件的12芯插头与屏相连接，则输出相位一一对应的三 相同步电压信号；信号接口的详细引脚情况详见附录相关内容。2、正、反桥脉冲输入端从三相晶闸管触发电路（如DJK02-1等挂件）来的正、反桥触发脉冲分别通过输入接口， 加到相应的晶闸管电路上；信号接口的详细情况详见附录相关内容。3、正、反桥钮子开关从正、反桥脉冲