第08章 电力电子技术实验讲义 2.doc

《电力电子技术》实验讲义 《电力电子技术》实验课目的及意义 首先，学生通过做实验，可以加深对课程内容中的重点、难点的理解。例如：在课程学习时，学生对整流电路的输出电压波形及结论理解不深，若在做实验时，通过观察示波器，则可在直观、生动的感性认识中深刻理解原理，通过整流电路带不同负载时波形的变化，分析和研究最基本的几种可控整流电路的工作原理、基本数量关系，以及负载性质对整流电路的影响，从而使学生得到直接的实际经验，使理解更加深刻。 其次，实验课的第二个重要意义在于：通过对工控电力电子设备安装、调试、维修的训练，不仅有利于对课程内容本身的理解，更有助于实际工作能力的培养。 实验课的目的不在于使学生会做几个固定内容的实验，而在于给学生一个动手的机会，通过实验使学生掌握一些基本的电路测试的知识和技能；使学生会正确地使用一些最基本的电工、电子测量仪器；使学生能将理论的分析方法和实际测量的手段结合起来；学会正确地选择测量仪器及进行必要的误差分析；通过对工控电力电子设备安装、调试、维修的训练，不仅有利于对课程内容本身的理解，更有助于实际工作能力的培养。 学生参考有关的书籍和资料，自己动手去设计一个合理的实验电路是要求较高、较困难的题目。在条件允许的情况下，可作为选作内容，希望学生这方面的能力也有所培养和提高，已达到分层教学之目的。 另外，在上实验课之前，学生应根据实验内容要求仔细地阅读本实验指导书，做好实验课前的预习以明确实验课的目的与要求，弄懂原理与电路，明确操作方法与步骤，了解电路元件、仪器设备的性能和使用方法、以及实验的注意事项。实验时，必须亲自动手，认真做安装、操作、调试、测量和记录、故障诊断和故障排除。对实验中出现的现象，应以科学的态度，认真思考和分析，做出正确的分析 ，对有疑问之处，应及时请教师指导。要注意安全，遵守实验室规则。实验之后，要认真整理，分析和总结数据结果，写好实验报告。实验报告应每人一份，目的是训练和培养对数据的处理和分析能力。在一份实验报告中通常应包括：实验目的、仪器设备、实验内容及电路图、实验数据记录和整理结果与分析，以及通过实验所得到的收获和体会等方面。通过以上步骤，以全面完成每一个实验任务，达到实验教学要求。 实验一 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 一、实验目的 (1)掌握各种电力电子器件的工作特性。 (2)掌握各器件对触发信号的要求。 二、实验所需挂件及附件 序号 型　　号 备　　　注 1 DJK01 电源控制屏 该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 2 DJK06 给定及实验器件 该挂件包含“二极管”等几个模块。 3 DJK07 新器件特性实验 4 DJK09 单相调压与可调负载 5 万用表 自备 三、实验线路及原理 将电力电子器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五种)和负载电阻R串联后接至直流电源的两端，由DJK06上的给定为新器件提供触发电压信号，给定电压从零开始调节，直至器件触发导通，从而可测得在上述过程中器件的V/A特性；图中的电阻R用DJK09 上的可调电阻负载，将两个90Ω的电阻接成串联形式，最大可通过电流为1.3A；直流电压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得，五种电力电子器件均在DJK07挂箱上；直流电源从电源控制屏的输出接DJK09上的单相调压器，然后调压器输出接DJK09上整流及滤波电路，从而得到一个输出可以由调压器调节的直流电压源。 实验线路的具体接线如下图所示： 图1-1 新器件特性实验原理图 四、实验内容 (1)晶闸管（SCR）特性实验。 (2)可关断晶闸管（GTO）特性实验。 (3)功率场效应管（MOSFET）特性实验。 (4)大功率晶体管（GTR）特性实验。 (5)绝缘双极性晶体管（IGBT）特性实验。 五、预习要求 阅读电力电子技术教材中有关电力电子器件的章节。 六、思考题 各种器件对触发脉冲要求的异同点？ 七、实验方法 (1)按图1-1接线，首先将晶闸管（SCR）接入主电路，在实验开始时，将DJK06上的给定电位器RP1沿逆时针旋到底，S1拨到“正给定”侧，S2拨到“给定”侧，单相调压器逆时针调到底，DJK09上的可调电阻调到阻值为最大的位置；打开DJK06的电源开关，按下控制屏上的“启动”按钮，然后缓慢调节调压器，同时监视电压表的读数，当直流电压升到40V时，停止调节单相调压器(在以后的其他实验中，均不用调节)；调节给定电位器RP1，逐步增加给定电压，监视电压表、电流表的读数，当电压表指示接近零（表示管子完全导通），停止调节，记录给定电压Ug调节过程中回路电流Id以及器件的管压降Uv。 Ug(V)