電力電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)_打印的

1、實(shí)驗(yàn)一單結(jié)晶體管觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 熟悉單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理及各元件的作用。(2) 掌握單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和方法。、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件序號;型號備注1DJK01電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸 出”等幾個模塊。2DJK03晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“單結(jié)晶體管觸發(fā) 電路”等模塊。3 雙蹤示波器自備、實(shí)驗(yàn)線路及原理圖1-8單結(jié)晶體管觸發(fā)電路原理圖由同步變壓器副邊輸出60V的交流同步電壓，經(jīng)VD1半波整流，再經(jīng)穩(wěn)壓管VI、 V2進(jìn)行削波，從而得到梯形波電壓，其過零點(diǎn)與電源電壓的過零點(diǎn)同步，梯形波通 過R7及等效可變電阻V5向電容C1充電，當(dāng)充電電壓達(dá)到單結(jié)晶體管的峰值

2、電壓 Up時，單結(jié)晶體管V6導(dǎo)通，電容通過脈沖變壓器原邊放電，脈沖變壓器副邊輸出 脈沖。同時由于放電時間常數(shù)很小，C1兩端的電壓很快下降到單節(jié)晶體管的谷點(diǎn)電 壓Uv使V6關(guān)斷，C1再次充電，周而復(fù)始，在電容 c1兩端呈現(xiàn)鋸齒波形，在脈沖 變壓器副邊輸出尖脈沖。在一個梯形波周期， V6可能導(dǎo)通、關(guān)斷多次，但對晶閘管 的觸發(fā)只有第一個輸出脈沖起作用。電容 C1的充電時間常數(shù)由等效電阻等決定， 調(diào)節(jié)RP1改變C1的充電時間，控制第一個尖脈沖的出現(xiàn)時刻，實(shí)現(xiàn)脈沖的移相控 制。單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的個點(diǎn)波形略。四、實(shí)驗(yàn)容(1) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試。單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點(diǎn)電壓波形的觀察。五、思考題(1

3、) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的振蕩頻率與電路中 C1的數(shù)值有什么關(guān)系？ 答：在一個梯形波周期，V6可能導(dǎo)通、關(guān)斷多次，但對晶閘管的觸發(fā)只有 第一個輸出脈沖起作用。電容 C1的充電時間常數(shù)由等效電阻等決定，調(diào)節(jié) RP1 改變C1的充電時間，控制第一個尖脈沖的出現(xiàn)時刻，實(shí)現(xiàn)脈沖的移相控制。 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的移相圍能否達(dá)到180° ?答：能六、實(shí)驗(yàn)方法(1) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的觀測將DJK01電源控制屏的電源選擇開關(guān)打到“直流調(diào)速”側(cè)，使輸出線電壓為200V (不能打到“交流調(diào)速”側(cè)工作，因?yàn)?DJK03的正常工作電源電壓 為220V ± 10%，而“交流調(diào)速”側(cè)輸出的線電壓為

4、240V。如果輸入電壓超出 其標(biāo)準(zhǔn)工作圍，掛件的使用壽命將減少，甚至?xí)?dǎo)致掛件的損壞。在“DZSZ1型電機(jī)及自動控制實(shí)驗(yàn)裝置”上使用時，通過操作控制屏左側(cè)的自藕調(diào)壓器，將輸出 的線電壓調(diào)到220V左右，然后才能將電源接入掛件)，用兩根導(dǎo)線將200V交流電壓接到DJK03的“外接220V ”端，按下“啟動”按鈕，打開DJK03電源開關(guān)， 這時掛件中所有的觸發(fā)電路都開始工作，用雙蹤示波器觀察單結(jié)晶體管觸發(fā)電路， 經(jīng)半波整流后“ 1 ”點(diǎn)的波形，經(jīng)穩(wěn)壓管削波得到“ 2 ”點(diǎn)的波形，調(diào)節(jié)移相電 位器RP1，觀察“ 4 ”點(diǎn)鋸齒波的周期變化及“ 5 ”點(diǎn)的觸發(fā)脈沖波形；最后 觀測輸出的“ G、 K ”觸

5、發(fā)電壓波形，其能否在 30°170°圍移相？(2) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點(diǎn)波形的記錄當(dāng)a= 30 o、60 o 、90 o 、120 o時，將單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的各觀測點(diǎn) 波形描繪下來，并與圖1-9的各波形進(jìn)行比較。七、實(shí)驗(yàn)報告畫出a =60°時，單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點(diǎn)輸出的波形及其幅值 答：如圖所示八、注意事項雙蹤示波器有兩個探頭，可同時觀測兩路信號，但這兩探頭的地線都與示波器 的外殼相連，所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點(diǎn)上， 否則這兩點(diǎn)會通過示波器外殼發(fā)生電氣短路。為此，為了保證測量的順利進(jìn)行，可 將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣，只

6、使用其中一路的地線，這樣從根本上解 決了這個問題。當(dāng)需要同時觀察兩個信號時，必須在被測電路上找到這兩個信號的 公共點(diǎn)，將探頭的地線接于此處，探頭各接至被測信號，只有這樣才能在示波器上 同時觀察到兩個信號，而不發(fā)生意外。九、實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過實(shí)驗(yàn),加深了課堂上學(xué)習(xí)的知識.第一次做這種實(shí)驗(yàn)，運(yùn)用示波器的時候以 為和其他的一樣，剛開始并沒有看注意事項，導(dǎo)致波形觀察不是很清楚后來采用了 兩個示波器觀察實(shí)驗(yàn)二 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 加深理解鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的工作原理及各元件的作用(2) 掌握鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的調(diào)試方法。、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件型號備注1DJK0L電源控制屏該控制胖

7、包舍“三杓電源輸出”等兒個模塊2DJK03-1凰廁管觸發(fā)也路該掛件位窗“益齒波同步移相觸發(fā)電RT等模塊3雙蹤嚇波器三、實(shí)驗(yàn)線路及原理鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的原理圖見 DJK03-1掛件介紹中鋸齒波同步移相觸發(fā) 電路原理圖。鋸齒波同步移相觸發(fā)電路由同步檢測、鋸齒波形成、移相控制、脈沖 形成、脈沖放大等環(huán)節(jié)組成，其工作原理可參見DJK03-1掛件介紹部分和電力電子技術(shù)教材中的相關(guān)容。四、實(shí)驗(yàn)容(1) 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的調(diào)試。(2) 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路各點(diǎn)波形的觀察和分析。五、思考題(1) 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路有哪些特點(diǎn)？答：鋸齒波同步移相觸發(fā)電路由同步檢測、鋸齒波形成、移相控制、脈沖形

8、成、 脈沖放大等環(huán)節(jié)組成鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的移相圍與哪些參數(shù)有關(guān) ？答：與電容C1、電位器RP1電位器RP2電位器RP3等參數(shù)有關(guān)。六、實(shí)驗(yàn)方法(1)將DJK01電源控制屏的電源選擇開關(guān)打到“直流調(diào)速”側(cè)，使輸出線電壓為 200V (不能打到“交流調(diào)速”側(cè)工作，因?yàn)?DJK03-1的正常工作電源電壓為 220V ± 10%而“交流調(diào)速”側(cè)輸出的線電壓為240V。如果輸入電壓超出其標(biāo)準(zhǔn)工作圍， 掛件的使用壽命將減少，甚至?xí)?dǎo)致掛件的損壞。在“ DZSZ-1型電機(jī)及自動控制實(shí) 驗(yàn)裝置”上使用時，通過操作控制屏左側(cè)的自藕調(diào)壓器，將輸出的線電壓調(diào)到220V左右，然后才能將電源接入掛件)，

9、用兩根導(dǎo)線將200V交流電壓接到DJK03-1的“外 接220V”端，按下“啟動”按鈕，打開DJK03-1電源開關(guān)，這時掛件中所有的觸發(fā) 電路都開始工作，用雙蹤示波器觀察鋸齒波同步觸發(fā)電路各觀察孔的電壓波形。 同時觀察同步電壓和“ 1”點(diǎn)的電壓波形，了解“ 1”點(diǎn)波形形成的原因。 觀察“ 1”、“ 2”點(diǎn)的電壓波形，了解鋸齒波寬度和“ 1”點(diǎn)電壓波形的關(guān)系。 調(diào)節(jié)電位器RP1,觀測“2”點(diǎn)鋸齒波斜率的變化。 觀察“3”“6”點(diǎn)電壓波形和輸出電壓的波形，記下各波形的幅值與寬度， 并比較“3”點(diǎn)電壓U3和“6”點(diǎn)電壓U6的對應(yīng)關(guān)系。 調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖的移相圍將控制電壓Uct調(diào)至零(將電位器RP2順時針

10、旋到底)，用示波器觀察同步電壓信號和“ 6”點(diǎn)U6的波形，調(diào)節(jié)偏移電壓Ub(即調(diào)RP3 電位器)，使a =170°,其波形如下圖所示。(3) 調(diào)節(jié)Uct (即電位器RP2使a =60°,觀察并記錄U1U6及輸出“ G K” 脈沖電壓的波形，標(biāo)出其幅值與寬度，并記錄在下表中(可在示波器上直接讀出，讀數(shù)時應(yīng)將示波器的“ V/DIV”和“ t/DIV ”微調(diào)旋鈕旋到校準(zhǔn)位置)。U1U2U3U4U5U6幅值(V)0.480.340.11 :0.340.8:0.038寬度(ms2020207.2510七、實(shí)驗(yàn)報告(1) 整理、描繪實(shí)驗(yàn)中記錄的各點(diǎn)波形，并標(biāo)出其幅值和寬度。答：數(shù)據(jù)見表

11、格。 總結(jié)鋸齒波同步移相觸發(fā)電路移相圍的調(diào)試方法，如果要求在Uct=0的條件下，使a =90°,如何調(diào)整？答：調(diào)節(jié)RP3電位器即可。八、注意事項(1)雙蹤示波器有兩個探頭，可同時觀測兩路信號，但這兩探頭的地線都與示 波器的外殼相連，所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點(diǎn) 上,否則這兩點(diǎn)會通過示波器外殼發(fā)生電氣短路。為此，為了保證測量的順利進(jìn)行，可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣，只使用其中一路的地線，這樣從根本上 解決了這個問題。當(dāng)需要同時觀察兩個信號時，必須在被測電路上找到這兩個信號 的公共點(diǎn)，將探頭的地線接于此處，探頭各接至被測信號，只有這樣才能在示波器 上同

12、時觀察到兩個信號，而不發(fā)生意外。由于正弦波觸發(fā)電路的特殊性，我們設(shè)計移相電路的調(diào)節(jié)圍較小，如需將 a調(diào)節(jié)到逆變區(qū)，除了調(diào)節(jié) RP1外，還需調(diào)節(jié)RP2電位器。(3) 由于脈沖“ G'、“K”輸出端有電容影響，故觀察輸出脈沖電壓波形時，需 將輸出端“ G'和“K”分別接到晶閘管的門極和陰極(或者也可用約100Q左右阻值的電阻接到“ G'、“K”兩端，來模擬晶閘管門極與陰極的阻值)，否則無法觀察 到正確的脈沖波形。九、實(shí)驗(yàn)心得體會鋸齒波同步移相觸發(fā)電路1、2由同步檢測、鋸齒波形成、移相控制、脈沖放 大等環(huán)節(jié)組成，通過本實(shí)驗(yàn)使我更加理解鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的工作原理及各 元件

13、的作用，并基本掌握掌握鋸齒波同步移相觸發(fā)電路的調(diào)試方法。實(shí)驗(yàn)三單相半波可控整流電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 掌握單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試步驟和方法。 掌握單相半波可控整流電路在電阻負(fù)載及電阻電感性負(fù)載時的工作。(3) 了解續(xù)流二極管的作用。、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件序號型號備注1匸JK01電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”，“勵磁電源”等 幾個模塊。2匸JK02三相變流橋路該掛件包含“晶閘管”，以及“電感”等幾個模 塊。3匸JK03晶閘管觸發(fā)電路 實(shí)驗(yàn)該掛件包含“單結(jié)晶體管觸發(fā)電路”模塊。4匸JK06給定、負(fù)載及吸 收電路該掛件包含“二極管”以及“開關(guān)”等幾個模塊。5匸K04 滑線變阻器串聯(lián)形式：

14、0.65A ， 2k Q 并聯(lián)形式：1.3A ，500 Q6雙蹤示波器自備7萬用表自備、實(shí)驗(yàn)線路及原理單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的工作原理及線路圖已在 1-3節(jié)中作過介紹。將DJK03掛件 上的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的輸出端“ G ”和“ K ”接到DJK02掛件面板上的反 橋中的任意一個晶閘管的門極和陰極，并將相應(yīng)的觸發(fā)脈沖的鈕子開關(guān)關(guān)閉(防止 誤觸發(fā))，圖中的R負(fù)載用DK04滑線變阻器接成并聯(lián)形式。二極管 VD1和開關(guān)S1均在DJK06掛件上，電感L d在DJK02面板上，有100mH、200mH、700mH 三檔可供選擇，本實(shí)驗(yàn)中選用 700mH。直流電壓表及直流電流表從 DJK02掛件上 得到。和

15、電兩柿0嗣、 If-fr覽電圖3-3單相半波可控整流電路四、實(shí)驗(yàn)容(1) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試。(2) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路各點(diǎn)電壓波形的觀察并記錄。(3) 單相半波整流電路帶電阻性負(fù)載時U d /U 2 = f( a )特性的測定。(4) 單相半波整流電路帶電阻電感性負(fù)載時續(xù)流二極管作用的觀察。五、思考題(1)單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的振蕩頻率與電路中電容C1的數(shù)值有什么關(guān)系？答：在一個梯形波周期，V6可能導(dǎo)通、關(guān)斷多次，但對晶閘管的觸發(fā)只有 第一個輸出脈沖起作用。電容 C1的充電時間常數(shù)由等效電阻等決定，調(diào)節(jié)RP1改變C1的充電時間，控制第一個尖脈沖的出現(xiàn)時刻，實(shí)現(xiàn)脈沖的移相控制。六、實(shí)驗(yàn)方法

16、(1) 單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的調(diào)試將DJK01電源控制屏的電源選擇開關(guān)打到“直流調(diào)速”側(cè)，使輸出線電壓為 200V ,用兩根導(dǎo)線將200V交流電壓接到DJK03的“外接220V ”端，按下“啟 動”按鈕，打開DJK03電源開關(guān)，用雙蹤示波器觀察單結(jié)晶體管觸發(fā)電路中整流 輸出的梯形波電壓、鋸齒波電壓及單結(jié)晶體管觸發(fā)電路輸出電壓等波形。調(diào)節(jié)移相 電位器RP1，觀察鋸齒波的周期變化及輸出脈沖波形的移相圍能否在30°170°圍移動？(2) 單相半波可控整流電路接電阻性負(fù)載觸發(fā)電路調(diào)試正常后，按圖3-3電路圖接線。將滑線變阻器調(diào)在最大阻值位置， 按下“啟動”按鈕，用示波器觀察負(fù)載電壓U

17、 d、晶閘管VT兩端電壓U VT的波形，調(diào)節(jié)電位器RP1，觀察a =30° 、 60° 、90° 、 120° 、 150°時 U d、U VT的波形，并測量直流輸出電壓 U d和電源電壓U 2，記錄于下表中。 計算公式：U d =0.45U 2 (1+cos a )/2a30°60°90°120°150°U 2200200200200200 1U d (記錄值)-75-65-35-25-5 JU d /U 20.3750.3250.175-0.125-0.025U d (計算值)83.9767

18、.54522.56.03(3) 單相半波可控整流電路接電阻電感性負(fù)載將負(fù)載電阻R改成電阻電感性負(fù)載(由滑線電阻器與平波電抗器 L d串聯(lián)而 成)。暫不接續(xù)流二極 管VD1，在不同阻抗角阻抗角©二tg -1 ( co L/R)， 保持電感量不變，改變R的電阻值，注意電流不要超過1A 情況下，觀察并記錄a =30 °、60°、90°、120°時的直流輸出電壓值U d及U VT的波形。a30°60°90°120° 150°U 2200200200200200U d (記錄值)-15-15 -15-15

19、-15U d /U 20.0750.0750.0750.0750.075U d (計算值)83.97 67.54522.5 6.03接入續(xù)流二極管VD1 ,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，觀察續(xù)流二極管的作用，以及U VD1波形的變化。計算公式：U d = 0.45U 2 (I 十cos a )/2a30°60°90。120°150°U 2 亍200200200200200U d (記錄值)-240240-240-240-240U d /U 21.21.2.21.21.2U d (計算值)83.9767.5 4522.5 6.03七、實(shí)驗(yàn)報告(1)畫出a =90°

20、;時，電阻性負(fù)載和電阻電感性負(fù)載的U d、U VT波形。答：波形圖略。 畫出電阻性負(fù)載時 U d /U 2 =f( a )的實(shí)驗(yàn)曲線，并與計算值 U d的對應(yīng)曲 線相比較。(3) 分析實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，寫出體會。答:做這種實(shí)驗(yàn)十分不好控制，要注意各方面的影響。八、注意事項(1) 雙蹤示波器有兩個探頭，可同時觀測兩路信號，但這兩探頭的地線都與示波器的外殼相連，所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點(diǎn) 上,否則這兩點(diǎn)會通過示波器外殼發(fā)生電氣短路。為此，為了保證測量的順利進(jìn)行,可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣，只使用其中一路的地線，這樣從根本上解決了這個問題。當(dāng)需要同時觀察兩個信

21、號時，必須在被測電路上找到這兩個信號 的公共點(diǎn)，將探頭的地線接于此處，探頭各接至被測信號，只有這樣才能在示波器 上同時觀察到兩個信號，而不發(fā)生意外。(2) 在本實(shí)驗(yàn)中觸發(fā)電路選用的是單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，同樣也可以用鋸齒波 同步移相觸發(fā)電路來完成實(shí)驗(yàn)。(3) 在實(shí)驗(yàn)中，觸發(fā)脈沖是從外部接入 DJKO2面板上晶閘管的門極和陰極， 此時，應(yīng)將所用晶閘管對應(yīng)的正橋觸發(fā)脈沖或反橋觸發(fā)脈沖的開關(guān)撥向“斷”的 位置，并將U If 及U lr 懸空，避免誤觸發(fā)。(4) 為避免晶閘管意外損壞，實(shí)驗(yàn)時要注意以下幾點(diǎn)： 在主電路未接通時，首先要調(diào)試觸發(fā)電路，只有觸發(fā)電路工作正常后，才可以接 通主電路。 在接通主電路

22、前，必須先將控制電壓 U ct調(diào)到零，且將負(fù)載電阻調(diào)到最大阻值 處；接通主電路后，才可逐漸加大控制電壓 U ct ，避免過流。 要選擇合適的負(fù)載電阻和電感，避免過流。在無法確定的情況下，應(yīng)盡可能選用 大的電阻值。 由于晶閘管具有一定的維持電流，故要使晶閘管可靠工作，其通過的電流不能太 小，否則會造成晶閘管時斷時續(xù)，在本實(shí)驗(yàn)裝置中，要保證晶閘管正常工作，負(fù)載 電流必須大于50mA以上。(5) 在實(shí)驗(yàn)中要注意同步電壓與觸發(fā)相位的關(guān)系，例如在單結(jié)晶體管觸發(fā)電路 中，觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的位置是在同步電壓的上半周，而在鋸齒波觸發(fā)電路中，觸發(fā)脈 沖產(chǎn)生的位置是在同步電壓的下半周，所以在主電路接線時應(yīng)充分考慮到這

23、個問 題，否則實(shí)驗(yàn)就無法順利完成。(6) 使用電抗器時要注意其通過的電流不要超過 1A。九、實(shí)驗(yàn)心得體會通過本實(shí)驗(yàn)，我進(jìn)一步地熟悉了單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的原理及改變觸發(fā)延遲角的調(diào)節(jié)方法。單相半波可控整流電路電阻負(fù)載，改變觸發(fā)時刻，U和id波形隨之改變，整流輸出電壓為極性不變但瞬時值變化的脈動直流，其波形只在U2正半周出現(xiàn),而對于阻感性負(fù)載，交流電源一方面供給電阻消耗的能量，另一方面供給電感吸收 的磁場能量。到U由正變負(fù)的過零點(diǎn)處，id已經(jīng)處于減小的過程中，但尚未降到零。 由于電感的存在延遲了 VT的關(guān)斷時刻，使Ud波形出現(xiàn)負(fù)的部分，與帶電阻負(fù)載時 相比其平均值Ud下降。實(shí)驗(yàn)四 SCR、GTO M

24、OSFETGTR IGBT特性實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 掌握各種電力電子器件的工作特性。(2) 掌握各器件對觸發(fā)信號的要求。、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件序號型號備注1DJK01電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個模塊。2DJK06給定及實(shí)驗(yàn)器件該掛件包含“二極管”等幾個模塊。3DJK07新器件特性實(shí)驗(yàn)4DJK09單相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載:5萬用表自備、實(shí)驗(yàn)線路及原理將電力電子器件(包括SCR GTO MOSFETGTR IGBT五種)和負(fù)載電阻R串聯(lián) 后接至直流電源的兩端，由DJK06上的給定為新器件提供觸發(fā)電壓信號，給定電壓 從零開始調(diào)節(jié)，直至器件觸發(fā)導(dǎo)通，從而可測得在上述過程中器件的V/A特性；圖中

25、的電阻R用DJK09上的可調(diào)電阻負(fù)載，將兩個 90Q的電阻接成串聯(lián)形式，最大 可通過電流為1.3A;直流電壓和電流表可從DJK01電源控制屏上獲得，五種電力電 子器件均在DJK07掛箱上；直流電源從電源控制屏的輸出接 DJK09上的單相調(diào)壓器， 然后調(diào)壓器輸出接DJK09上整流及濾波電路，從而得到一個輸出可以由調(diào)壓器調(diào)節(jié)的直流電壓源。實(shí)驗(yàn)線路的具體接線如下圖所示:四、實(shí)驗(yàn)容晶閘管(SCR特性實(shí)驗(yàn)。(2) 可關(guān)斷晶閘管(GTO特性實(shí)驗(yàn)。(3) 功率場效應(yīng)管(MOSFET特性實(shí)驗(yàn)。大功率晶體管(GTR特性實(shí)驗(yàn)。(5) 絕緣雙極性晶體管(IGBT特性實(shí)驗(yàn)。五、實(shí)驗(yàn)方法(1)按圖3-26接線，首先將晶

26、閘管(SCR接入主電路，在實(shí)驗(yàn)開始時，將DJK06 上的給定電位器RP1沿逆時針旋到底，S1撥到“正給定”側(cè)，S2撥到“給定”側(cè)， 單相調(diào)壓器逆時針調(diào)到底，DJK09上的可調(diào)電阻調(diào)到阻值為最大的位置； 打開DJK06 的電源開關(guān)，按下控制屏上的“啟動”按鈕，然后緩慢調(diào)節(jié)調(diào)壓器，同時監(jiān)視電壓 表的讀數(shù)，當(dāng)直流電壓升到 40V時，停止調(diào)節(jié)單相調(diào)壓器(在以后的其他實(shí)驗(yàn)中， 均不用調(diào)節(jié))；調(diào)節(jié)給定電位器RP1,逐步增加給定電壓，監(jiān)視電壓表、電流表的讀 數(shù)，當(dāng)電壓表指示接近零(表示管子完全導(dǎo)通)，停止調(diào)節(jié)，記錄給定電壓 Ug調(diào)節(jié) 過程中回路電流Id以及器件的管壓降UV。Ug0.81.712.773.54

27、.62I d0.050.040.030.020.01UV-97-84-64-49-26(2)按下控制屏的“停止”按鈕，將晶閘管換成可關(guān)斷晶閘管(GTO，重復(fù)上述步驟，并記錄數(shù)據(jù)。Ug03.513.613.653.76I d-0.05-0.05-0.04-0.03-0.01UV9684695829(3)按下控制屏的“停止”按鈕，換成功率場效應(yīng)管(MOSFET重復(fù)上述步驟, 并記錄數(shù)據(jù)。Ug04.794.844.945.01I d-0.05-0.04-0.03-0.02-0.01UV9373633627(4)按下控制屏的“停止”按鈕，換成大功率晶體管(GTR，重復(fù)上述步驟,并記錄數(shù)據(jù)。Ug00.1

28、40.150.160.17I d-0.05-0.04-0.03-0.02-0.01UV9778543627(5)按下控制屏的“停止”按鈕，換成絕緣雙極性晶體管(IGBT)，重復(fù)上述步Ug05.035.065.115.19I d-0.05-0.04P-0.03-0.02-0.01Uz9770574523驟，并記錄數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)報告六、I根據(jù)得到的數(shù)據(jù)，繪出各器件的輸出特性。圖三GTO輸出特性GT輸出特性IGBT輸出特性圖五IGBT輸出特性I七、注意事項(1) 雙蹤示波器有兩個探頭，可同時觀測兩路信號，但這兩探頭的地線都與示 波器的外殼相連，所以兩個探頭的地線不能同時接在同一電路的不同電位的兩個點(diǎn) 上,

29、否則這兩點(diǎn)會通過示波器外殼發(fā)生電氣短路。 為此，為了保證測量的順利進(jìn)行， 可將其中一根探頭的地線取下或外包絕緣，只使用其中一路的地線，這樣從根本上解決了這個問題。當(dāng)需要同時觀察兩個信號時，必須在被測電路上找到這兩個信號 的公共點(diǎn)，將探頭的地線接于此處，探頭各接至被測信號，只有這樣才能在示波器 上同時觀察到兩個信號，而不發(fā)生意外。(2) 為保證功率器件在實(shí)驗(yàn)過程中避免功率擊穿，應(yīng)保證管子的功率損耗(即功率器件的管壓降與器件流過的電流乘積)小于8W(3) 為使GTR特性實(shí)驗(yàn)更典型，其電流控制在 0.4A以下。(4) 在本實(shí)驗(yàn)中，完成的是關(guān)于器件的伏安特性的實(shí)驗(yàn)項目，老師可以根據(jù)自 己的實(shí)際需要調(diào)整

30、實(shí)驗(yàn)項目，如可增加測量器件的導(dǎo)通時間等實(shí)驗(yàn)項目。八、實(shí)驗(yàn)心得體會不同的電力電子器件，因其制造工藝上的不同，其導(dǎo)通即關(guān)斷過程存在一定的 差異，通過對其工作特性曲線的分析可以發(fā)現(xiàn)：GTR和GTO是雙極性電流驅(qū)動器件， 具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，通流能力強(qiáng)，但開關(guān)速度較低，所需驅(qū)動功率大；而電力MO SFET是單極型電壓驅(qū)動器件，開關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅(qū) 動功率小。IGET綜合了 GTR和MOSFET的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的特性。DJDK-1型電力電子技術(shù)及電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置認(rèn)識一、DJK01電源控制屏電源控制屏主要為實(shí)驗(yàn)提供各種電源，如三相交流電源、直流勵磁電源。1 、三相電網(wǎng)電壓指示三相電網(wǎng)電

31、壓指示主要用于檢測輸入的電網(wǎng)電壓是否有缺相，操作交流電壓表 下面的切換開關(guān)，觀測三相電網(wǎng)各線間電壓是否平衡。2、定時器兼報警記錄儀平時作為時鐘使用，具有設(shè)定實(shí)驗(yàn)時間、定時報警、切斷電源等功能，它還可 以自動記錄由于接線操作錯誤所導(dǎo)致的告警次數(shù)。3、控制部分它的主要功能是控制電源控制屏的各項功能，它由電源總開關(guān)、啟動按鈕及停 止按鈕組成。當(dāng)打開電源總開關(guān)時，紅燈亮；當(dāng)按下啟動按鈕后，紅燈滅，綠燈亮， 此時控制屏的三相主電路及勵磁電源都有輸出。4、三相主電路輸出三相主電路輸出可提供三相交流200V/ 3A或 240V/ 3A電源。輸出的電壓大小由 “調(diào)速電源選擇開關(guān)”控制，當(dāng)開關(guān)置于“直流調(diào)速”側(cè)

32、時， A B C輸出線電壓 為200V,可完成電力電子實(shí)驗(yàn)以及直流調(diào)速實(shí)驗(yàn)；當(dāng)開關(guān)置于“交流調(diào)速”側(cè)時， A、B、C輸出線電壓為240V,可完成交流電機(jī)調(diào)壓調(diào)速及串級調(diào)速等實(shí)驗(yàn)。在 A、B、 C三相處裝有黃、綠、紅發(fā)光二極管，用以指示輸出電壓。同時在主電源輸出回路 中還裝有電流互感器，電流互感器可測定輸出電流的大小，供電流反饋和過流保護(hù) 使用，面板上的TAl、TA2 TA3三處觀測點(diǎn)用于觀測三路輸出電壓信號。5、勵磁電源在按下啟動按鈕后將勵磁電源開關(guān)撥向“開”，則勵磁電源輸出為220V的直流電壓，并有發(fā)光二極管指示輸出是否正常，勵磁電源由0. 5A熔絲做短路保護(hù)。勵磁電源僅為直流電機(jī)提供勵磁電

33、流，由于勵磁電源的容量有限，一般不要作為大電 流的直流電源使用。6、面板儀表面板下部設(shè)置有+300V數(shù)字式直流電壓表和5A數(shù)字式直流電流表，精度為0. 5 級，能為可逆調(diào)速系統(tǒng)提供電壓及電流指示。面板上部設(shè)置有500V真有效值交流電壓表和5A真有效值交流電流表，精度為0. 5級，供交流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)時使用。二、各掛件功能介紹（一）DJK0牡件（三相變流橋路）該掛件裝有12只晶閘管、直流電壓和電流表等。該掛件由以下幾個部分構(gòu)成：1、三相同步信號輸出端2、正、反橋脈沖輸入端3、正、反橋鈕子開關(guān)4、正、反橋主電路5、電抗器6、直流電壓表及直流電流表（二）DJK02-1掛件（三相晶閘管觸發(fā)電路） 該掛件

34、裝有三相晶閘管觸發(fā)電路和正反橋功放電路等。1、移相控制電壓Uct輸入及偏移電壓Ut觀測及調(diào)節(jié)2、觸發(fā)脈沖指示3、三相同步信號輸入端4、鋸齒波斜率調(diào)節(jié)與觀測孔5、控制電路6、正、反橋功放電路7、正橋控制端Ulf及反橋控制端Ulr&正、反橋脈沖輸出端（三）DJK03-1掛件（晶閘管觸發(fā)電路）晶閘管裝置的正常工作與其觸發(fā)電路的正確、可靠的運(yùn)行密切相關(guān)，門極觸發(fā) 電路必須按主電路的要求來設(shè)計，為了能可靠觸發(fā)晶閘管應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：1、觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的功率，觸發(fā)脈沖的電壓和電流應(yīng)大于晶閘管要求的數(shù)值， 并保留足夠的裕量。2、為了實(shí)現(xiàn)變流電路輸出的電壓連續(xù)可調(diào)，觸發(fā)脈沖的相位應(yīng)能在一定的圍連續(xù)

35、 可調(diào)。觸發(fā)脈沖與晶閘管主電路電源必須同步，兩者頻率應(yīng)該相同，而且要有固定的 相位關(guān)系，使每一周期都能在同樣的相位上觸發(fā)。DJK03-1掛件是晶閘管觸發(fā)電路專用實(shí)驗(yàn)掛箱。其中有單結(jié)晶體管觸發(fā)電路、 正弦波同步移相觸發(fā)電路、鋸齒波同步移相觸發(fā)電路 I和II，單相交流調(diào)壓觸發(fā)電 路以及西門子TCA78集成觸發(fā)電路。（四）DJK0駐件（直流斬波電路）DJK0駐件為直流斬波電路掛箱，分為斬波器主電路和斬波器觸發(fā)電路兩大部 分。（五）DJK0掛件（新器件特性實(shí)驗(yàn)）該掛件裝有SCR單向晶閘管）、MOSFE功率場效應(yīng)晶體管）、IGBT（絕緣雙極性 晶體管）、GTO門極可關(guān)斷晶閘管）、GTR大功率晶體管）五種功率器件。與DJK06 等掛件配合使用，可完成 SCR MOSFETIGBT、GTO GTR勺特性實(shí)驗(yàn)，測定新器件 的特性曲線；與DJK12等掛件配合使用，可完成 MOSFETIGBT、GTO GTR勺驅(qū)動及 保護(hù)實(shí)驗(yàn)。面板圖如2-15所示。（六）DJK0S掛件（單相調(diào)壓與可調(diào)負(fù)載）該掛件由可調(diào)電阻、整流與濾波、單相自耦調(diào)壓器組成，面板如圖2-15所示?？烧{(diào)電阻由兩個同軸90Q/1.3A瓷盤電阻構(gòu)成，通過旋轉(zhuǎn)手柄調(diào)節(jié)電阻值的大小，單 個電阻回路