电力电子实验打印版

第一章 电力电子实验的基本要求及注意事项

§1－1 电力电子实验的重要性和基本要求

电力电子实验是《电力电子技术》课程理论与实践相结合的重要环节，由于电力电子技术的广泛应用，其重要性愈加突出，目前，电力电子技术已成为一门基础性和支持性很强的技术。电力电子技术是一门实用性很强的技术，因此实验环节就显得很重要。电力电子实验的目的就在于培养学生掌握基本的实验方法与操作技能，因此同学们在实验前一定要认真复习电力电子技术的有关内容，对实验有一个全面的了解，诸如实验线路如何连接？实验有哪几个步骤？要测量哪些波形、数据等？做了这些必要的准备工作后，就能在实验中做到心中有数。实验结束后通过对所得到波形、数据的整理、分析和计算，得出必要的结论，并写出完整的实验报告。整个实验过程中必须严肃认真，集中精力，以严谨的科学态度做好实验，切实掌握好电力电子这门技术。 一、实验前的准备

实验前应充分复习电力电子技术的有关内容，认真阅读《电力电子实验指导书》，了解实验目的、内容、方法与步骤，并应写出预习报告，其中包括实验名称、实验线路图、实验步骤、数据计算公式等。 二、实验的进行

１．每次实验以小组为单位，每组由2～3人组成并推选组长1人。组长负责组织实验的进行，合理分配接线、调节、测量及记录等项工作。 ２．实验接线前应首先熟悉各个组件。

３．接线要讲究文明，即导线长短选取要合适，最好任意一个结点不要多于两根导线，并应尽量减少导线的相互交叉，提高实验的安全性。

４．接线完毕后务必请实验指导教师检查线路，确认合格后方可合闸进行实验。若实

验过程中需改换接线，一定要断电操作，并仍须经指导教师检查。

５．在实验操作过程中，如发生故障，首先应立即切断电源，并请指导教师检查分析故障原因，待故障排除后再进行实验。

６．实验完毕后，应先将数据交指导教师审阅，经指导教师认可后才允许拆线，然后将实验设备、导线及工具等整理归位。 三、实验报告

实验报告应根据实验目的、实测数据及在实验中观察和发现的问题，经分析研究得出结论，或通过分析讨论写出心得体会。实验报告应简明扼要，字迹清楚，图表整洁，结论明确，内容包括：

１．实验名称、专业班级、组别、姓名、同组同学姓名、实验日期。 ２．扼要写出实验目的和实验项目。

３．绘出实验所用线路图。

４．整理实验中记录下的各个波形。

５．绘制曲线时必须使用坐标纸，图纸尺寸不应小于80380（毫米3毫米），坐标比例应适当选取，曲线要用曲线板光滑绘出，不在曲线上的点仍要按实际数据予以标出。 ６．结论部分。根据实验结果进行计算分析，最后得出结论乃是由实践上升到理论的巩固提高过程，是实验报告很重要的一部分。结论可以根据不同实验方法所得结果进行比较，讨论各种不同实验方法的优缺点，说明实验结果与理论是否相符及原因分析，亦可写出通过实验的收获和心得体会。

实验报告应写在统一规格的实验报告纸上，并保持清洁整齐。每次实验每人独立完成实验报告一份，按时交指导教师批阅。

§1－2 电力电子实验安全操作注意事项

电力电子实验所用电压为强电，因此安全问题相当重要，为确保实验时人身安全与设

备安全，要严格遵守实验室的安全操作规程，电力电子实验的安全操作注意事项如下： 一、人体不可接触带电线路或带电端子。

二、学生独立完成接线或改接线路后，必须经指导教师检查允许，招呼全组同学引起注意后，才可合上电源。实验中如发生故障，应首先立即切断电源，保护现场，并报告指导教师，待查清问题并妥善处理故障后，才能继续进行实验。

三、决不允许带电进行改接线路。

四、示波器使用时应注意不可同时测量主回路和控制回路。 五、实验室总电源由实验室工作人员掌管，其它人员不得擅自乱动。

第二章 电力电子教学实验

§2－1 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

一、实验目的

１．熟悉MCL—31组件。

２．熟悉三相桥式全控整流有源逆变电路的接线及工作原理。

３．了解集成触发器的调整方法及各点波形。

二、实验内容

１．MCL—31的调试。

２．三相桥式全控整流电路。 ３．三相桥式有源逆变电路。

４．观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。

三、实验线路及原理

实验线路如图2—1所示。主电路由三相全控整流及作为逆变直流电源的三相不控整流桥电路组成。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。

四、

１．电力电子及电气传动教学实验台主控制屏

２．MCL—31、MCL—32、MCL—33、MCL—35、MEL—03组件、二极管及开关板 ３．二踪示波器

４．万用表

实验设备及仪器

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用示波器观察双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的脉冲串。

②检查相序用示波器观察“1”，“2”双脉冲观察孔波形，“1”脉冲超前“2”脉冲

60°，则相序正确，否则，应调整输入电源相序。

③用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V—2V的脉冲。 注：将面板上的Ublf（当三相桥式全控整流电路使用I组桥晶闸管VT1~VT6时）接地，将I组桥触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。

２．三相桥式全控整流电路

按图2—1接线，将Rp调至最大（450Ω）(若按图2—2接线时，则开关S1拨向左边短接线端)合上主电源。调节Uct，使α在30o~90o范围内变化，并用示波器观察并记录α＝30o~90o时，整流电压Ud＝ｆ(t)晶闸管两端电压UVT1=f(t)的波形，并记录相应的Ud和交流输入电压U2的数值填入下表。注意电流不低于0.5A。

α Ud U2

3．电路模拟故障现象观察。在整流状态下，断开某一晶闸管元件的触发脉冲开关，则该元件无触发脉冲，即该支路不能导通，观察并纪录此时的Ud的波形。恢复脉冲，改变主回路电源的相序，使它与触发脉冲不对应，观察并纪录此时的Ud的波形。

４．三相桥式有源逆变电路

断开主电源开关后按图2—2接线，将开关S1拨向右边的不控整流桥，合主电源开 关，调节Uct，观察β＝90°、120°、150°时，电路中Ud 、UVT1的波形，并记录相应的Ud和交流输入电压U2数值填入下表。

β Ud U2 90° 120° 150° 30° 45° 60° 75° 90°

六、实验报告

１．根据三相桥式整流电路接线图画出实验电路的原理图，并做出三相全控桥式整流 电路的移相特性Ud＝f(α)曲线。

２．画出三相桥式全控整流电路时，α角为60°时Ud 、UVT1的波形。 ２．画出三相桥式有源逆变电路时，β角为120°时Ud 、UVT1的波 形。

４．简单分析模拟故障现象。

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