文档介绍：电力电子技术
实
验
指
导
书
实验一电力电子器件特性实验
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
1、RTDL电力电子实验台
2、RTDJ37可调电阻器
3、RTDL22新器件特性实验箱
4、万用表(自备)
三、实验线路及原理
图1 新器件特性实验原理图
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RTDL22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RTDJ37可调电阻器,接成并联形式,直流电压和电流表可从RTDL电源控制屏上获得,电力电子器件在RTDL08、RTDL09A挂箱上,直流电源从RTDL电源控制屏的励磁电源取得。
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、实验方法
1、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RTDL22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,使电压表指示接近零(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。
Ug
Ud
Uv
2、换成功率场应管(MOSFET),重复上述步骤,并记录数据。
Ug
Ud
Uv
3、换成大功率晶体管(GTR),重复上述步骤,并记录数据。
Ug
Ud
Uv
4、换成绝缘双极性晶体管(IGBT),重复上述步骤,并记录数据。
Ug
Ud
Uv
5、将晶闸管换成可关断晶闸管(GTO)和触发信号的直流电源换成的电源。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RTDL22的开关,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,使电压表指示接近零(表示管子完全导通);然后,缓慢调小给定输出,同时监视电压表、电流表的读数,使电压表指示接近(表示管子完全截止);记录给定电压Ug、回路电流Id以及器件的管压降Uv。
Ug
Ud
Uv
六、实验报告
根据得到的数据,绘出各器件的输出特性。
实验二单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
一、实验目的
加深理解单相桥式全控整流及单相有源逆变电路的工作原理;
研究单相桥式变流电路由整流切换到逆变的全过程,掌握实现有源逆变的条件。
二、实验线路及原理
图2为本实验的实验原理图。将RTDL03实验箱中整流电路作为逆变桥的直流电源,逆变变压器采用RTDL03实验箱,回路中接入平波电抗器L及限流电阻Rd。触发电路采用RTDL09A组件实验箱上的锯齿波同步移相触发电路。有关实现有源逆变的原理及实现条件可参见教材的有关内容。
图2 单相桥式全控整流电路及单相有源逆变电路
三、实验内容
单相桥式全控整流电路带阻感性负载;
单相桥式有源逆变电路带阻感性负载。
四、实验设备
电力电子实验台;
RTDL03实验箱
RTDL08实验箱
RTDL09A实验箱
RTDJ10实验箱(RTDL11实验箱);
示波器(自备);
万用表(自备)。
五、实验方法
1、按图2接线,图中变压器的AX端为~220V,AmXm端为~110V,在进行有源逆变时,变压器为逆变变压器。将锯齿波触发电路的输出脉冲端分别接至RTDL08中相应晶闸管的门极和阴极,并将触发脉冲开关断。
2、相桥式全控整流电路
开关S合向左端。调节锯齿波触发电路中的移相调节电位器RP2,使Uct=0,调节偏移电位器RP3使α=150º。保持Ub不变(即RP3固定),逐渐增加Uct在α=0-90º的范围内,做单相桥式全控整流电路带阻感性负载实验,在α=0º、30º、60º、90º时,用示波器观察、记录整流电压Ud晶闸管两端电压UT的波形,并记录UUV 、Ud的数值于下表1中。
表1 UUV 、Ud的数值
α
0º
30º
60º
90º
120º
150º
UUV
Ud(记录值)
Ud(计算值)
计算公式:Ud=*U2*cosα
3、单相桥式有源逆变电路
断开电源,将开关S拔向有源逆变直流电源端(三相不控整流桥)。调节Uct=0时,β=30 º即α=150º。合上主电路电源,在β=30º、60º、90º时,用示波器观察并记录Ud、UT的波形,并在上表中记录UUV、Ud的数值。当β>90º时,晶闸管过渡到整流状态,此时输出电压极性改变。