Esquema del experimento de tecnología de electrónica de potencia: Guía de experimentos de tecnología de electrónica de potencia
Laboratorio Central Profesional de la Escuela de Información Eléctrica
Edición 2015
¿Qué tipo de informe experimental de curso profesional necesitamos?
Después de ingresar a nuestro tercer año, nos enfrentaremos a muchos experimentos de cursos profesionales. ¿Cómo pueden los informes sobre estos experimentos reflejar el "profesionalismo" que merecen? Independientemente del contenido experimental específico, el informe experimental debe tener las siguientes características: 1. El informe debe contener tanta información experimental como sea posible.
Las condiciones de trabajo del experimento - qué equipos e instrumentos son capaces de hacer el trabajo, la división del trabajo del equipo experimental - cooperación y gestión, los resultados esperados del experimento - los objetivos y expectativas de el trabajo,etc. , son todos preparativos necesarios y beneficiosos para convertirse en ingeniero profesional.
2. El método de procesamiento de datos experimental debe ser profesional.
Ante una gran cantidad de procesamiento y análisis de datos, debemos aprovechar al máximo las tecnologías de la información. Por favor, abandone los métodos al revés, como los dibujos hechos a mano, de este experimento y no permita que el informe pierda su objetividad y profesionalismo.
3. Los resultados experimentales no pueden reposar en el informe como los zombis, sino que se les debe dar carne fresca y vitalidad. ●Resultados de la prueba (datos o forma de onda, etc.). ) debe ir acompañado de una descripción clara de las condiciones de la prueba y dimensiones suficientes, los resultados experimentales deben compararse con las expectativas teóricas, y el análisis de errores debe ser realista y no complaciente;
¿Qué significan los resultados experimentales? ¿espectáculo? Por favor déjanos tus comentarios y opiniones. Al igual que ver una película, siempre hay algunos comentarios. Refinar y sublimar es aprender.
Reino de aprendizaje de alto nivel;
●Piense en las ventajas y desventajas de los planes experimentales existentes e intente proponer planes o perspectivas de optimización;
●Datos Los resultados pueden ser inexactos, el plan puede no ser perfecto, pero el pensamiento ecológico original del corazón es absolutamente indispensable y el más importante. Es
El valor de la presentación de informes también lo comparten los profesores.
Un experimento es limitado, pero pensar en él debe ser ilimitado.
Bajo la premisa de que el informe tiene los elementos básicos, no se ciña a un formato de plantilla fijo ni se limite demasiado al alcance del experimento en sí. ¿Qué sucede si hay muchos experimentos derivados en el informe, como experimentos de simulación virtual extendidos, discusiones extendidas sobre soluciones, descripciones extendidas de dispositivos o equipos, casos de aplicación extendidos, análisis de datos extendidos, etc.? Es una gran bendición para profesores y eruditos. Para lograr esto, no es necesario repetir muchos experimentos generales, simplemente sacar inferencias de un ejemplo.
Haga que su informe sea más legible y muestre su entusiasmo y compromiso.
¿La escritura tiene en cuenta la experiencia del lector? Para maximizar la organización y la visibilidad, no envíe informes que sólo usted pueda leer. Cuando ponga todos sus recursos y medios en este informe, podrá leer su entusiasmo y esfuerzo, por eso quiero saludarlo.
En resumen, déjame sentir el salto de mi alma por tu informe.
Experimento 1: Experimento de circuito rectificador de puente semicontrolado monofásico
Uno,
Contenido principal
1. Sincronización de pulsos con tiristores;
2. Observe las características de control de cambio de fase del puente semicontrolado monofásico bajo carga resistiva pura, mida el rango máximo de cambio de fase y las características de entrada y salida. Carga resistiva-inductiva El estado de salida del puente monofásico semicontrolado provoca fenómenos fuera de control y analiza las soluciones.
2. Métodos y fundamentos 1. Para lograr la sincronización:
◆Tome el voltaje de línea Uuw (aproximadamente 230v) desde la entrada de energía CA trifásica al transformador reductor (MCL-35), y el voltaje monofásico de salida (aproximadamente 124v) es
Voltaje de entrada rectificado U2;
◆En (MCL-33) dos conjuntos de conjuntos de tiristores (***12) basados en un rectificador trifásico totalmente controlado puente, se seleccionan dos conjuntos de tiristores y diodos rectificadores.
Los dos diodos (***6) de la columna forman un puente rectificador semicontrolado en modo cátodo, que garantiza la sincronización del control y conecta una carga puramente resistiva externamente. Pensando: Después de conectar la fuente de alimentación y la señal de control, ¿cómo juzgar si el control de cambio de fase está sincronizado?
2. Experimento de carga resistiva pura de puente semicontrolado (la carga mantiene el valor de resistencia máximo):
◆Prueba de rango de cambio de fase máximo: ajuste la variable de control u ct, mida y registre Ud. y El valor límite efectivo de α, registre la suma mínima y máxima de α con una cámara digital.
Forma de onda U d del voltaje de salida a 90o (nota: la resistencia de carga no puede ser demasiado pequeña para garantizar que Id no exceda 0.6a cuando el voltaje de salida es grande. Pensamiento: Cómo medir el cambio de fase ¿Ángulo de control con un osciloscopio?
◆Prueba de características de entrada y salida: dentro del rango máximo de cambio de fase, ajustando diferentes variables de control, como u ct 2,
La señal de control ct y La salida del rectificador Ud requiere no menos de 8 conjuntos de datos válidos. Pensamiento: ¿Cómo planificar el patrón de distribución del muestreo de datos valiosos?
3. experimento:
◆Observe y registre la forma de onda u d del voltaje de salida cuando α es mínimo, máximo y 90o, y observe sus características (Id≤0.6A);;
◆Fije α = 90o, y ajuste la resistencia de carga para disminuir gradualmente desde el máximo Pequeño (haciendo que la corriente de salida bajo las tres condiciones de intermitente, crítica continua y continua 0,5 A, diámetro interior ≤ 0,6 A). tres condiciones diferentes de ángulo de impedancia de carga, registre la forma de onda id actual y mida el transformador una vez. Factor de potencia cos φ1, potencia activa P 1 y resistencia de carga R L, calcule el ωL, TG φ y el coeficiente de ondulación de la corriente de salida correspondientes. ¿Forma de onda de la corriente de carga en el circuito de carga?
◆ ¿Mantener el control? Ángulo α
Señal de pulso (pulso de enganche simulado), registrar la forma de onda ud antes y después de la pérdida de control. y proponer un método de prueba para determinar qué tiristor está fuera de control.
o
3. Requisitos del informe del experimento
1. nombre del proyecto experimental, condiciones conocidas, objetivos de finalización del experimento)
2. Descripción de las condiciones experimentales (nombre, modelo, especificaciones, etc. Equipos e instrumentos principales entre los miembros del equipo: operador principal). , suboperador, registrador de datos.
Y finalización del informe)
3. Descripción del proceso experimental (incluidos los métodos experimentales, esquemas de circuitos, nombres y modelos de los instrumentos utilizados, alcance del mismo). uso, etc.). 4. Registros experimentales y procesamiento de datos (incluidas formas de onda de circuitos, registros de datos originales, procesamiento de cálculos y curvas características de ingeniería, etc.).
5. desviación entre el experimento y los datos teóricos, evaluar la credibilidad del plan experimental y los resultados, proponer posibles planes de optimización y mejora, etc. 6. Simulación virtual experimental (software opcional), completar las pruebas y observación de formas de onda típicas del circuito bajo condiciones experimentales correspondientes.7. Cuestiones requeridas para la investigación experimental:
◆Control de sincronización: se explica la base para seleccionar los números de serie del tiristor en el disco experimental para formar un puente medio controlado.
◆ y practique: Dibuje las curvas características experimentales de u d = f (α) y u d = f (u ct) bajo carga de resistencia, y calcule u d = a partir del cálculo experimental y teórico
◆ Carga resistiva-inductiva: al analizar la carga resistiva-inductiva, la identificación de la forma de onda de la corriente de salida. . ¿Es diferente de lo que se muestra en el libro de texto? ¿Puede un circuito utilizar una conexión negativa puramente inductiva?
Operación de carga (si hay suficiente inductancia), ¿por qué?
◆Potencia: En el segundo pequeño proyecto de "Carga Resistiva-Inductiva", juzgue y analice si el cambio de transformador cos φ1 depende del cambio de carga TG φ. ◆Extracción de datos: si la curva característica experimental de u d = f (u ct) se utiliza como base de modelado del modelo matemático estático de fuente de alimentación controlada por CC y voltaje de CC.
Amplificador, intenta proponer una solución de modelado para verificar el factor de amplificación aproximado Ks ≈?
Experimento 2. Experimento de puente rectificador trifásico totalmente controlado e inversor activo
1,
Contenido principal
1 Observe y analice u d y el estado de rectificación u forma de onda VT (. carga resistiva, carga resistiva-inductiva);
2. Observe y analice las formas de onda u d, u VT y el inversor en el estado del inversor (resistencia-inductancia-carga de fuerza electromotriz posterior) Medición de potencia;
2. Métodos y conceptos básicos
1. Conecte el puente rectificador trifásico y el circuito inversor.
◆El devanado secundario del transformador de aislamiento trifásico (MCL-32) está conectado al transformador reductor trifásico (MCL-35) para generar energía trifásica (el voltaje de línea es de aproximadamente 110~130v).
Como entrada de CA del puente convertidor trifásico;
◆El devanado secundario del transformador de aislamiento trifásico (MCL-32) está conectado al incontrolable trifásico. Circuito compuesto por diodos en el puente rectificador de onda completa, sirve como bucle de carga durante la inversión.
Fuente de fuerza electromotriz (fuente de voltaje constante);
◆El circuito de selección del rectificador y del inversor está compuesto por interruptores dobles bipolares (está prohibido cambiar este interruptor cuando el circuito principal está alimentado);
◆Se acuerda que el punto de control crítico del inversor rectificador es Uct = 0. Cuando UCT < 0, está en control de cambio de fase del rectificador uct￠0 está en control de cambio de fase del inversor; :
2. Trabajo de rectificación
◆Prueba de carga resistiva: los interruptores dobles seleccionan el circuito rectificador, ajustan la resistencia de carga al máximo y aplican un voltaje determinado. 1) Observe y registre las formas de onda u d y U en α≈0O, 60O y 90O en el estado de rectificación (tenga en cuenta el límite ID ID≤0.8A) Cuando α ≈ 0o, bloquee la señal de pulso de 1 tiristor cualquiera y registre; La forma de onda y el tamaño de u d;
3) Cuando α ≈ 0o, bloquee las señales de pulso de dos tiristores cualesquiera y registre la forma de onda y el tamaño de u d (una vez: 2 grupos de cátodos; una vez: 1 cátodo; y grupo de ánodos)
◆Prueba de carga de resistencia-inductancia (300ω+700 MH): el interruptor doble selecciona el circuito rectificador, observa y registra las formas de onda de u d y u VT cuando α=30O y 90O (tenga en cuenta que el valor límite
id≤0.8A); cuando α = 0O, bloquee las señales de pulso de 1 y 2 tiristores a voluntad y registre la forma de onda y el tamaño de UD.
3. Operación del inversor
Corte la alimentación del circuito principal, cambie el circuito de carga al estado de inversor y preste atención a la polaridad de CC de la fuente de fuerza electromotriz del inversor.
◆Seleccione la señal negativa dada con una carga de (resistencia máxima +700mH), encienda la alimentación y observe las formas de onda de u d y u VT cuando β=60O y 90O en el estado inversor ◆; Cuando la carga permanece sin cambios En el caso de (resistencia máxima + inductancia 700 mH, la fuerza contraelectromotriz de CC E básicamente no cambia), determine la red eléctrica dentro del rango máximo de cambio de fase del inversor.
La curva de función de la potencia CC absorbida real Pk = f (Ud) (no menos de 8 conjuntos de puntos de datos). Se sabe que la resistencia interna equivalente Rn = 26Ω en el extremo de salida del circuito de alimentación del puente trifásico totalmente controlado.
3. Requisitos del informe del experimento:
1. Nombre del proyecto experimental
2. Contenido básico del experimento (condiciones conocidas y requisitos experimentales)
3. Descripción de las condiciones experimentales (nombres, modelos, especificaciones, etc. de los equipos e instrumentos principales) división del trabajo entre los miembros del equipo: operador principal, operador adjunto, registrador de datos.
Y la persona que completó el informe)
4. Descripción del proceso experimental (incluido el método experimental, diagrama esquemático del circuito, nombre y modelo del instrumento utilizado, alcance de uso, etc.); 5. Procesamiento de datos experimentales (incluida la lista de datos originales, resultados de cálculos, curvas características, etc.);
6. y planes de mejora); 7. Experimento Luego proceda a la siguiente discusión:
◆Analice y compare la diferencia en la forma de onda instantánea Ud cuando la carga resistiva y la carga inductiva están desfasadas nuevamente (se pierde una señal de disparo). ) cuando el rectificador está funcionando. ◆Bajo la carga resistiva-inductiva en estado rectificado, cuando α=90O, ¿la forma de onda instantánea de ud es necesariamente simétrica de media onda positiva y negativa? ¿Por qué?
◆Explique en qué extremo del circuito se encuentra la forma de onda de carga de la fuente de alimentación del inversor en el estado del inversor. ¿Por qué cuanto mayor es el voltaje de salida del inversor Ud, mayor es la corriente de carga Id?
¿Pequeño?
Realizar una curva característica Pk = f (Ud) y realizar un análisis cualitativo de su tendencia cambiante.
Estudio de rendimiento de una fuente de alimentación de media conmutación de tres puentes para el experimento
1,
Contenido principal
1 Familiarizado con PWM. chip especial SG3525 Funciones básicas y características de aplicación, prueba su forma de onda funcional típica del terminal 2. Pruebe y analice el rendimiento de salida de la fuente de alimentación conmutada de medio puente en modos de bucle abierto y cerrado.
Segundo,
1) 2) 3) 4)
Contenido experimental principal y puntos técnicos
Chip de control PWM SG3525 Prueba característica
Conexión: Seleccione SG3525 para trabajar en modo "fuente de alimentación de medio puente" y cortocircuite el terminal de retroalimentación del parámetro PI del regulador de error (ajuste de PI del escudo).
Prueba: Conecte la fuente de alimentación en funcionamiento del SG3525. Utilice un osciloscopio para observar el punto de observación del oscilador de diente de sierra y la forma de onda de la señal PWM A (o B). Conexión: Desconecte la fuente de alimentación de trabajo del SG3525 y conecte correctamente el extremo de la señal de salida del optoacoplador al tubo MOSFET de potencia en el circuito de medio puente.
Prueba: vuelva a encender la potencia de trabajo del SG3525, observe la señal de control del variador U GS del transistor MOSFET de potencia VT 1 y registre la forma de onda de período amplio.
Se forma un sistema de voltaje de bucle abierto para suministrar energía a la carga.
Registra la frecuencia y el valor máximo de la forma de onda, ajusta el potenciómetro de "ajuste de ancho de pulso" y registra el rango ajustable de su ciclo de trabajo (ciclo de trabajo máximo y mínimo).
Grado t, amplitud UGS, tiempo de subida t r y tiempo de caída t f ii. 1) 2)
Conexión: Asegúrese de que los interruptores de alimentación del circuito principal y del circuito de control estén desconectados y conecte el extremo de salida de la "fuente de alimentación principal 1" al extremo de entrada del circuito de medio puente. . Prueba: encienda la fuente de alimentación del circuito principal y el circuito de control respectivamente, ajuste el potenciómetro de "ajuste de ancho de pulso" y registre el ciclo de trabajo bajo diferentes ciclos de trabajo.
Forme un sistema de suministro de energía de circuito cerrado y pruebe el rendimiento de estabilización de voltaje.
Conecte la carga de salida de medio puente R1+R2 (la resistencia de carga es de aproximadamente 3+30ω). Relación y tensión de alimentación de salida u o (no menos de 8 conjuntos de datos). tres. 1)
Conexión: Abra el terminal de retroalimentación del parámetro PI del regulador de error, tome la señal de retroalimentación de voltaje del terminal de salida "13" de la "fuente de alimentación regulada con conmutación de medio puente" y conéctela a SG3525.
La entrada de retroalimentación del terminal "2" está conectada al terminal "9" de la "fuente de alimentación regulada por medio puente" y al terminal de tierra de la "generación de forma de onda PWM" (* * * tierra ).
2)
Prueba: Conecte una resistencia de carga 3ω (R1) al terminal de salida de medio puente, ajuste el ciclo de trabajo PWM para que el voltaje de salida de la fuente de alimentación u 0 sea 5v -como estándar de salida.
Valor exacto; luego cambie la resistencia de carga a 33ω (r 1 + R2), mida el valor del voltaje de salida u 0 y calcule la tasa de regulación de carga (la respuesta de voltaje al cambio de carga) cuando la impedancia de carga cambia aproximadamente diez veces Estabilidad):
U 0-5V
? 100% U 0
Desconecte la señal de retroalimentación de voltaje "13" en el terminal de salida, vuelva a proteger el terminal de entrada de retroalimentación del regulador de error, regrese al estado de circuito abierto y repita "5V" voltaje de salida bajo diferentes cargas de tasa de regulación de carga 3ω y 33ω. Comparar resultados con sistemas de circuito cerrado.
En tercer lugar,
Requisitos del informe del experimento
1. Información básica del experimento (nombre del proyecto, condiciones conocidas, requisitos experimentales).
2. Descripción de las condiciones experimentales (nombre, modelo, especificaciones, etc. Equipos e instrumentos principales; división del trabajo entre los miembros del equipo: operador principal, operador adjunto, registrador de datos.
y persona que completó el informe).
3. Descripción del proceso experimental (incluido el método experimental y el diagrama esquemático del circuito de cada paso).
4. Procesamiento de datos experimentales (incluida la lista de datos originales, resultados de cálculos y curvas características de ingeniería). 5. Análisis de errores (análisis de factores de error inevitables y accidentales que pueden ser causados por planes, métodos, instrumentos y operaciones).
6. Después del experimento:
●Basado en los datos experimentales, genere la curva de función de Uo=f (σ%) en bucle abierto (la carga es R 1+R2). , los puntos de datos no son menos de 8 conjuntos).
●¿Por qué los puntos "3" y "4" del "regulador de error" están cortocircuitados o desconectados respectivamente en los pasos 2 y 3? Analice cómo se ve el control de estabilización de voltaje después del circuito cerrado.
Logrado.
●En el estado de funcionamiento de bucle abierto del sistema, cuando el ciclo de trabajo PWM es σ%
Juzgue si está sincronizado y analice los motivos. (seleccionado como proyecto)