【文章內(nèi)容簡介】 選擇開關置于“ 3”位置，即將主電源相電壓設定為 220V；將“ DT03”單元的鈕子開關“ S1”撥向上，用導線連接模擬給定輸出端子“ K” 和信號地與“ DE04”單元的 IGBT 的G 極和 E 極；取主電源“ DSM00”單元的一路輸出“ U”和輸出中線“ L01”連接到“ DP01”單元的交流輸入端子“ U”和“ L01”，交流主電 源輸出端“ AC15V” 和“ O” 分別接至整流橋輸入端“ AC1”和“ AC2”，整流橋輸出接濾波電容（“ DC+”、“ DC”端分別接“ C1”、“ C2”端）；“ DP01”單元直流主電源輸出正端“ DC+”接“ DSM08”單元 R1 的一端， R1 的另一端接“ DE04” 單元 IGBT 的 C 極， IGBT的 E 極經(jīng)取樣電阻接“ DP01”單元直流主電源輸出負端“ DC”。閉合控制電路及掛箱上的電源開關，調(diào)節(jié)“ DT03”單元的電位器“ RP2”使“ K”點輸出電壓為“ 0V”；閉合主電路，用示波器觀測 IGBT 兩端電壓；調(diào)節(jié)“ DT03”單元 的電位器“ RP2”使“ K”點電壓升高，監(jiān)測 IGBT 的端電壓情況，記錄使 IGBT 由截止變?yōu)殚_通的門極電壓值；繼續(xù)檢測 IGBT 端電壓情況，反方向調(diào)節(jié) RP2，使“ K”點電壓降低。通過實驗結果，分析 IGBT 工作特性，實驗完畢，斷電，拆線。 實驗操作： IGBT 的驅動與保護實驗：將“ DT03”單元的鈕子開關“ S1”撥向下，波形發(fā)生器設為 PWM 工作模式；用導線連接“ DT03”單元脈沖輸出“ P+”和脈沖驅動輸入端“ IN1”，輸出端子“ OUT11”和“ OUT12”與“ DE10”單元的一組驅動電路“ V1”的輸入端相連；驅 動電路輸出端“ G1”和“ S1”分別與“ DE04”單元的脈沖驅動輸入端“ IN”和“ COM”相連；驅動電路輸出端“ HO”和“ VS”分別接 IGBT 的“ G”和“ E”；同時將“ VS”與地相連。取主電源的一路輸出“ U”和輸出中線“ L01”連接到“ DP01”單元的交流輸入端子“ U”和“ L01”，交流主電源輸出端“ AC15V” 和“ 0” 分別接至整流橋輸入端“ AC1”和“ AC2”，整流橋輸出接濾波電容（“ DC+”、“ DC”端分別接“ C1”、“ C2”端）；“ DP01”單元直流主電源輸出正端“ DC+”接“ DSM08” 單元 R1 的一端， R1 的另一端接“ DE04” 單元 IGBT 的 C 極， IGBT 的 E 極經(jīng)過一個電流取樣電阻接“ DP01”單元直流主電源輸出負端“ DC”。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關以及主電路。用示波器觀 IGBT 兩端電壓波形；調(diào)節(jié) DT03 單元控制電位器“ RP2”使控制信號占空比為 50%附近，以便波形觀察。斷電，將“ DE03” 單元的“ RC”吸收電路并接于 IGBT 兩端，上電，用示波器觀測 IGBT 兩端電壓波形；參考教材相關章節(jié)的內(nèi)容，分析驅動電路的工作原理。實驗完畢，依次斷開主電路、掛箱電源、控制電路。 五、實驗報告 通過實驗，掌握 IGBT 工作特性。 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 20 通過波形觀測，定性分析 IGBT 驅動電路的原理和作用。 通過波形比較分析吸收電路的作用。 分析 IGBT 與可晶閘管導通關斷條件的區(qū)別。 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 21 第二部分、電力電子變換技術實驗 一、 ACDC 變換技術 實驗一、單相半波可控整流電路 一、實驗目的 掌握單相半波可控整流電路的基本組成。 熟悉單相半波可控整流電路的基本工作特性。 二、實驗內(nèi)容 驗證單相半波可控整流電路的工作特性。 三、實驗設備 與儀器 “電力電子變換技術掛箱Ⅱ a（ DSE03）” — DE0 DE09 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT01 單元 “電源及負載掛箱Ⅰ（ DSP01） — DP01 單元 逆變變壓器配件掛箱（ DSM08） — 電阻負載單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器 四、實驗電路的組成及實驗操作 實驗電路的組成： 實驗電路主要由觸發(fā)電路、脈沖隔離、功率開關（晶閘管）、電源及負載組成。實驗系統(tǒng)提供了單結晶體管觸發(fā)電路和集成單相鋸齒波移相觸發(fā)電路可供選擇。實驗指南以前者構成實驗電路。主電路開關元件只有一個單向晶閘管，在交流電源的正半周波，觸發(fā)信號來臨時，晶閘管滿足條件開通，直到管子兩端電位反向或者電路中的電流減小到晶閘管維持電流以下時管子關斷?？刂朴|發(fā)脈沖的相位，從而控制每個周期晶閘管開通的起始時刻。因為電路中只有一個開關管，所以只能完成半個周波范圍內(nèi)的相位控制，故此稱 圖 21 單相半波整流電路原理示意圖 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 22 ud ω t ud ω t 其為半波可控整流電路。單相半波整流電路的原理示意見圖 21。 實驗操作： 打開系統(tǒng)總電源，系統(tǒng)工作模式設置為“高級應用”。將主電源面板上的電壓選擇開關置于“ 3”位置，即主電源 相電壓輸出設定為 220V。按 附圖 完成實驗接線 。 將 DT01 單元的控制電位器逆時針旋到頭，經(jīng)指導教師檢查無誤后，可上電開始實驗。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關、主電路；用示波器監(jiān)測負載電阻兩端的波形，順時針緩慢調(diào)節(jié) DT01 單元的控制電位器，觀察并記錄負載電壓波形及變化情況；依次關閉系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開關、控制電路；改變電路的負載特性，在負載回路內(nèi)串入大電感，重復以上操作，觀察并記錄相應波形；對比實驗結果，參照教材相關內(nèi)容，分析電路工作原理。實驗完畢，依次關斷系統(tǒng)主電路、掛箱電源開關、控制電路電源以及系 統(tǒng)總電源。拆除實驗導線，并整理實驗器材。 五、實驗報告 通過實驗，掌握單相半波可控整流電路的工作原理和工作特性。 擬定數(shù)據(jù)表格，分析實驗數(shù)據(jù)。 觀察并繪制有關實驗波形。 （ 1）、帶電阻負載時的整流電壓波形 （ 2）、帶電阻串聯(lián)大電感負載時的整流電壓波形 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 23 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 24 實驗二、單相全波可控整流電路 一、實驗目的 掌握單相全波可控整流電路的基本組成和工作原理。 熟悉單相半全波可控整流電路的基本特性。 二、實驗內(nèi)容 驗證單相全波可控整流電路的工作特性。 三、實驗設備與儀器 “電力電子變換技術掛箱Ⅱ a（ DSE03）” — DE0 DE09 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT02 單元 “電源及負載掛箱Ⅰ（ DSP01）” 或“電力電子變換技術掛箱Ⅱ a（ DSE03）”— DP01 單元 “逆變變壓器配件掛箱（ DSM08） — 電阻負載單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器 四、實驗電路的組成及實驗操作 實驗電路的組成原理： 實驗電路主要由觸發(fā)電路、脈沖隔離、功率開關（晶閘管）、電源及負載組成。主電路原理示意見 圖22。單相全波可控整流電路又叫單相雙半波可控整流電路，它采用帶中心抽頭的電源變壓器配合兩只晶閘管實現(xiàn)全波可控整流電路。就其輸入輸出特性而言與橋式全控整流電路類似，區(qū)別在于電源變壓器的結構、晶閘管上的耐壓以及整流電路的管壓降大小。其電路自身特點決定了單相全波整流電路適合應用于低輸出電壓的場合。 實驗操作： 打開系統(tǒng)總電源，系統(tǒng)工作模式設置為“高級應用”。將主電源面板上的電 圖 22 單相全波可控整流電路示意圖 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 25 ud ω t ud ω t 壓選擇開關置于“ 3”位置，即主電源相電壓輸出設定為 220V。按 附圖 完成實驗接線 。 將 DT02 單元的控制電位器逆時針旋到頭，經(jīng)指導教師檢 查無誤后，可上電開始實驗。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關、主電路；用示波器監(jiān)測負載電阻兩端的波形，順時針緩慢調(diào)節(jié) DT02 單元的控制電位器，觀察并記錄負載電壓波形及變化情況，分析電路工作原理。實驗完畢，依次關閉系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開關、控制電路以及系統(tǒng)總電源。 五、實驗報告 通過實驗，分析單相全波可控整流電路的工作原理和工作特性。 擬定數(shù)據(jù)表格，分析實驗數(shù)據(jù)。 觀察并繪制有關實驗波形。 （ 1）、帶電阻負載時的整流電壓波形 （ 2）、帶電阻串聯(lián)大電感負載時的整流電壓波形 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 26 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 27 實驗三、單相橋式半控整流電路 一、實驗目的 掌握單相橋式半控整流電路的基本組成。 熟悉單相橋式半控整流電路的基本特性。 二、實驗內(nèi)容 驗證單相橋式半控整流電路的工作特性。 三、實驗設備與儀器 “電力電子變換技術掛箱Ⅱ a（ DSE03）” — DE0 DE09 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT02 單元 “電源及負載掛箱Ⅰ（ DSP01）” 或“電力電子變換技術掛箱Ⅱ a（ DSE03）”— DP01 單元 “逆變變壓器配件掛箱（ DSM08） — 電阻負載單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器 四、實驗電路的組成及實驗操作 實驗電路的組成： 實驗電路主要由觸發(fā)電路、脈沖隔離、功率開關（晶閘管）、續(xù)流二極管、電源及負載組成。主電路原理見圖23。半控整流電路是全控整流電路的簡化，單相全控整流電路采用兩只晶閘管來限定一個方向的電流流通路徑，實際上，每個支路只要有一個晶閘管來限定電流路徑對于可控整流電路來說就可以滿足要求，于是將全控橋電路中的上半橋或者下半橋的一對管替換成二極管，就構成了單相半控整流電路。 實驗 操作： 圖 23 單相橋式半控整流電路示意圖 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 28 ud ω t ud ω t 打開系統(tǒng)總電源，系統(tǒng)工作模式設置為“高級應用”。將主電源面板上的電壓選擇開關置于“ 3”位置，即主電源相電壓輸出設定為 220V。按 附圖 完成實驗接線 。 將 DT02 單元的控制電位器逆時針旋到頭，經(jīng)指導教師檢查無誤后，可上電開始實驗。依次閉合控制電路、掛箱上的電源開關、主電路；用示波器監(jiān)測負載電阻兩端的波形，順時針緩慢調(diào)節(jié) DT02 單元的控制電位器，觀察并記錄負載電壓波形及變化情況，分析電路工作原理。依次關斷系統(tǒng)主電路、掛箱上的電源開關、控制電路電源；將負載換成電阻串聯(lián)大電感，并且在負載兩端反向并聯(lián)續(xù)流二極管， 上電，重復上述操作，觀察并記錄負載電壓波形。實驗完畢，依次關斷系統(tǒng)主電路、掛箱電源開關、控制電路以及系統(tǒng)總電源。 五、實驗報告 通過實驗，分析單相半控整流電路的工作特性和工作原理。 擬定數(shù)據(jù)表格，分析實驗數(shù)據(jù)。 觀察并繪制有關實驗波形。 （ 1）、帶電阻負載時的整流電壓波形 （ 2）、帶電阻串聯(lián)大電感負載時的整流電壓波形 分析電感負載并聯(lián)反向續(xù)流二極管的作用。 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 29 黑龍江工商職業(yè)技術學院電子工程系電力電子技術實驗指導書 30 實驗四、單相橋式全控整流電路 一、實驗目的 掌握單相橋式全控整流電路的基本組成和工作原理。 熟悉單相橋式全控整流電路的基本特性。 二、實驗內(nèi)容 驗證單相橋式全控整流電路的工作特性。 三、實驗設備與儀器 “電力電子變換技術掛箱Ⅱ（ DSE03）” — DE0 DE09 單元 “觸發(fā)電路掛箱Ⅰ（ DST01） — DT02 單元 “電源及負載掛箱Ⅰ（ DSP01）” 或“電力電子變換技術掛箱Ⅱ a（ DSE03a）”— DP01 單元 “逆變變壓器配件掛箱（ DSM08） — 電阻負載單元 慢掃描雙蹤示波器、數(shù)字萬用表等測試儀器 四、實驗電路的組成及實驗操作 實驗電路的組成： 實驗電路主要由觸發(fā)電路、脈沖隔離、功率開關（晶閘管）、電源及負載組成。主電路原理見圖 24。單相全控電路的主電路是由四只晶閘管構成的全控橋，把不可控橋式整流電路中的四只不可控導通的二極管換成四只可控的晶閘管，就成為了全控整流電路。在交流電源的每一個半波內(nèi)有一對晶閘管來限定電流的通路， 實驗操作： 打開系統(tǒng)總電源，系統(tǒng)工作模式設置為“