电力电子技术应用实验

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1、电力电子技术实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 序号实 验 项 目学时类 型性 质 1 SCR、GTO、MOSFET、 GTR、IGBT特性实验 2验证必做 2 三相桥式全控整流 及有源逆变电路实验 4综合必做 3直流斩波电路原理实验2验证必做 4单相交流调压电路实验2验证必做 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 直流斩波电路原理实验 单相交流调压电路实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 一、实验目的 二、实验电路 四、实验原理 三、实验器件 五

2、、实验内容 八、实验参考数据 六、实验报告要求 七、实验过程录像 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 十、实验常见故障 现象及解决措施 九、实验注意事项 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 一、实验目的 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 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。 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 二、实验电路 图1 新器件特性实验原理图 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 三、实验器件 1、DJK01

3、电源控制屏 2、DJK04 电机调速控制实验挂件 3、DJK07 新器件特性实验挂件 4、BX7D-2/5型滑线变阻器 5、万用表 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 四、实验原理 将电力电子器件和负载电阻R串联后接至直流电源 的两端，由DJK04上的给定为新器件提供触发信号，使 器件触发导通。图中的电阻R用BX7D-2/5型滑线变阻器， 接成并联形式（1.3A，500 ），直流电压和电流表 可从DJK01电源控制屏上获得，电力电子器件在DJK07 挂箱上，直流电源从电源控制屏的励磁电源取得。 SCR、GTO、MOSFET

4、、GTR、IGBT特性实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 五、实验内容 1、晶闸管（SCR）特性实验 按图1接线，将晶闸管（SCR）接入电路，在实验 开始时，将给定电位器沿逆时针旋到底，负载电阻R 调至最大阻值位置，关闭励磁电压。按下“启动”按 钮，打开DJK04的开关，然后打开励磁开关，缓慢调节 给定输出，同时监视电压表、电流表的读数，使之指 示接近零（表示管子完全导通），记录给定电压Ug、 回路电流Id以及器件的管压降Uv。 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 Ug Id Uv 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 2、可关断晶闸管（

5、GTO）特性实验 将晶闸管换成可关断晶闸管（GTO），重复上述步骤， 并记录数据。 五、实验内容 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 Ug Id Uv 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 3、功率场效应管（MOSFET）特性实验 换成功率场效应管（MOSFET），重复上述步骤，并 记录数据。 五、实验内容 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 Ug Id Uv 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 4、大功率晶体管（GTR）特性实验 换成大功率晶体管（GTR），重复上述步骤，并记录 数据。 五、实验内容 SCR、GTO、MOS

6、FET、GTR、IGBT特性实验 Ug Id Uv 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 5、绝缘双极性晶体管（IGBT）特性实验 换成绝缘双极性晶体管（IGBT），重复上述步骤，并 记录数据。 五、实验内容 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 Ug Id Uv 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 六、实验报告要求 1. 实验目的; 2实验原理; 3. 实验器件; 4实验电路; 5实验内容及实验步骤; 6整理实验数据，并把实测数据与理论计算值比较 分析产生误差原因； 7根据得到的数据，绘出各器件的输出特性。 8. 实验总结。 SCR、GTO、M

7、OSFET、GTR、IGBT特性实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 七、实验过程录像 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 八、实验参考数据 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 1、晶闸管（SCR）特性实验 Ug(V ) 00.500.781.002.20 Id(A ) 000.440.440.44 Uv(V ) 230230000 Ug(V ) 01.00 3.663.803.96 Id(A ) 000.060.270.44 Uv(V ) 230230200500 2、可关断晶闸管

8、（GTO）特性实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 八、实验参考数据 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 3、功率场效应管（MOSFET）特性实验 Ug(V)01.005.075.43 5.56 Id(A)000.060.35 0.43 Uv(V)230230200500 Ug(V ) 01.024.755.16 6.75 Id(A ) 000.220.44 0.44 Uv(V ) 23023010000 4、大功率晶体管（GTR）特性实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 八、实验参考数据 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGB

9、T特性实验 5、绝缘双极性晶体管（IGBT）特性实验 Ug(V ) 00.600.610.661.22 Id(A ) 00.060.350.440.44 Uv(V ) 2302005000 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 九、实验注意事项 1、器件被触发导通的过程非常短暂，注意细心 观察，详细记录。 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 十、实验常见故障现象及解决措施 1、挂件无电源，应查看挂件保险丝是否完好。 SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程

10、及自动化学院 一、实验目的 二、实验电路 四、实验原理 三、实验器件 五、实验内容 八、实验参考数据 六、实验报告要求 七、实验过程录像 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 十、实验常见故障 现象及解决措施 九、实验注意事项 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 1、加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的 工作原理。 2、了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。 3、研究三相桥式变流电路整流的全过程。 4、研究三相桥式变流电路逆变的全过程，掌握实现 有源逆变的条件。 一、实验目的 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 二、

11、实验电路 图1 三相桥式全控整流电路实验电路图 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 二、实验电路 图2 三相桥式全控整流电路带电动机负载实验电路图 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 二、实验电路 图3 三相桥式有源逆变电路实验电路图 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 三、实验器件 1、DJK01 电源控制屏 2、DJK02 三相变流桥路 3、DJKO6挂件(给定、负载及吸收电路) 4、DJK10 变压器实验 5、DJ13 直流复励发电机

12、 6、DJ15 直流并励电动机 7、BX7D-2/5型滑线变阻器 8、双踪示波器 9、万用表 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 四、实验原理 实验电路如图1、图2、图3所示。主电路由三相全控 整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路 组成，三相全控整流电路实验电路原理图如图4所示。 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 图4 三相全控整流电路实验电路原理图 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 四、实验原理 三相全控整流电路所在挂件DJK02的内部图片如图5所示。 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 图5 DJK02 的内部

13、图片 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 四、实验原理 触发电路为DJKO2中的集成触发电路，由KCO4、 KC4l、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后 的三相六路互差60的双窄脉冲和三相六路后沿固 定、前沿可调的宽脉冲链，供触发晶闸管使用。 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 实验电路图中的R用BX7D-2/5型滑线变阻器，将 其接成并联形式（1.3A，500 ）；电感Ld在DJK02 面板上，选用700mH，直流电压、电流表由DJK02获得。 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 四、实验原理 在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流 的一致，而三相

14、不控整流及心式变压器均在DJK10挂件 上。其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电 压接心式变压器的中压端Am、Bm、Cm,返回电网的电压 从高压端A、B、C输出。为了避免输出的逆变电压过高 而损坏心式变压器，故将变压器接成Y/Y接法。 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 五、实验内容 1、DJK02上“触发电路”的调试 打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的 “三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网 电压是否平衡。 将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关” 拨至“直流调速”侧。 打开DJK02电源开关，拨动 “触发

15、脉冲指示”钮 子开关，使“窄”发光管亮。 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 观察A、B、C三相的锯齿波，并调节A、B、C三相锯 齿波斜率调节电位器（在各观测孔左侧），使三相 锯齿波斜率尽可能一致。 将DJK06上的“给定”输出Ug直接与DJK02上的移相 控制电压Uct相连，将给定开关S2拨到接地位置（即 Uct=0时），调节DJK02上的偏移电压电位器，用双 踪示波器观察A相锯齿波和“双脉冲观察孔” VT1的 输出波形，使=150。 五、实验内容 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 适当增加给定Ug的正电压输出，观测DJK02上“触发 脉冲观察孔”的波形，此时应观测到双窄脉冲。 将DJK02面板上的Ulf端接地，将“正桥触发脉冲”的 六个开关拨至“通”，观察正桥VT1VT6晶闸管门 极和阴极之间的触发脉冲是否正常。 五、实验内容 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 电力电子技术实验 徐州师范大学电气工程及自动化学院 2、三相桥式全控整流电路 (1)带电阻负载 按图1接线，将DJK06上的 “给定”输出调到零(逆时 针旋到底)，使滑线变阻器放在最大阻值处，不串电感，按 下“启动”按钮，调节给定电位器，增加