电力电子技术A实验讲义

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电力电子技术说课稿PPT课件精选全文

《电力电子技术》说课
说课内容
1 课程性质与作用
2 课程整体设计
3
教学内容
4 教学方法与手段
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课程性质与作用
课程性质
自动化专业基础课
针对岗位
企业生产第一线产品装配、调试、检验、维修、生产管理、产品后服务岗位
能力培养
识别电力电子器件能力掌握器件使用与保护技术相控整流电路分析能力单相相控整流电路设计安装能力故障排除能力
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教学内容
教材
❖ 主教材：《电力电子技术》黄家善主编
机械工业出版社， 2005年1月第二版；
❖ 教学辅助教材：《电力电子器件及其应用》，李序葆.赵永健编，机械工业出版社，2004年6月
动化系编
《可控整流装置》北京电机修理厂、清华大学自
科学出版社， 1971年6月
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教学方法与手段
多媒体教学
课堂板书讲解
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课程整体设计
课程教学实施思路： ❖ 理论教学主要结合在项目实验中进行。 ❖ 课程的教学以项目作为核心实例带动知识点讲授，
每一个项目分解为若干个工作任务，通过每一个工作任务使学生掌握必要的理论知识和技能。 ❖ 大部分内容在实验室中进行理论实践一体化教学，可先讲再实践，或先实践再分析理论知识，或边讲边练，讲练结合，工学交替，理论教学与实践教学同步进行。
“设计实验”根据敖教与学的客观实际并结会现有条件设计一实用电路，以实现简单的调压或调速。
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课程整体设计
项目设计（课程设计）
❖ 在项目实训中鼓励学生将课外活动或生活见到的应用纳入教学设计活动中来，课内外学习相互结合，使学生视野开阔、能力增强。
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课程整体设计

电力电子技术实验(课程教案)

课程教案课程名称：电力电子技术实验任课教师：张振飞所属院部：电气与信息工程学院教学班级：电气1501-1504班、自动化1501-1504自动化卓越1501教学时间：2017-2018学年第一学期湖南工学院课程基本信息1P 实验一、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验一、本次课主要内容1、晶闸管（SCR）特性实验。

2、可关断晶闸管（GTO）特性实验（选做）。

3、功率场效应管（MOSFET）特性实验。

4、大功率晶体管（GTR）特性实验（选做）。

5、绝缘双极性晶体管（IGBT）特性实验。

二、教学目的与要求1、掌握各种电力电子器件的工作特性测试方法。

2、掌握各器件对触发信号的要求。

三、教学重点难点1、重点是掌握各种电力电子器件的工作特性测试方法。

2、难点是各器件对触发信号的要求。

四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论、演示、实际操作等。

五、作业与习题布置撰写实验报告2P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：3P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。

电力电子技术课程实验指导书

《电力电子技术》课程实验指导书一、课程的目的、任务本课程是电子科学、测控技术专业学生在学习电力电子技术课程中的一门实践性技术基础课程，其目的在于通过实验使学生能更好地理解和掌握电力电子基本理论，培养学生理论联系实际的学风和科学态度，提高学生的电工实验技能和分析处理实际问题的能力。

为后续课程的学习打下基础。

二、课程的教学内容与要求包括三个子实验：1、单相交流调压电路实验通过该实验加深理解单相交流调压电路的工作原理和单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。

2、功率场效应晶体管（MOSFET）特性与驱动电路研究掌握MOSFET对驱动电路的要求并且熟悉MOSFET主要参数的测量方法。

3、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）特性与驱动电路研究掌握混合集成驱动电路EXB840的工作原理与调试方法。

三、各实验具体要求见P2四、实验流程介绍学生用户登陆进入实验系统的用户名为：D+学号（D205003200XX)，密码：netlab五、实验报告请各指导老师登陆该实验系统了解具体实验方法，并指导学生完成实验。

学生结束实验后应完成相应的实验报告并交给指导老师。

其中实验报告的主要内容包括：实验目的，实验内容，实验结果和实验心得等。

实验一单相交流调压电路实验一．实验目的：1．加深理解单相交流调压电路的工作原理；2．加深理解单相交流调压电路带电感性负载对脉冲及移相范围的要求。

二．实验内容：1．单相调压电路带电阻性负载实验；2．单相交流调压电路带电阻电感性负载实验。

三．实验步骤：在客户端实验界面中的实验列表框中选择“电力电子实验”下的“单相交流调压实验”子实验，出现“单相交流调压实验”的实验界面。

点击工具栏的开始实验按钮，开始“单相交流调压实验”。

点击图中电阻和电感边上的红点选择电阻和电感，进行电路连接。

然后在“晶闸管脉冲触发角度”框中输入“0—360”之间的任意角度，然后点击“开始”按钮，开始实验。

右边界面将出现三路波形，其中蓝色为电源电压波形，黄色为负载电压波形，红色为负载电流波形。

电力电子技术实验讲义_2

电力电子技术实验指导书福建工程学院2010年11月目录电力电子实验的基本要求及注意事项 (1)实验一锯齿波同步移相触发电路和单相桥式半控整流电路 (3)实验二三相桥式全控整流电路实验 (7)实验三单相交流调压电路研究 (9)实验四直流斩波电路(设计性)的性能研究 (11)电力电子实验的基本要求及注意事项（一）电力电子实验的重要性和基本要求电力电子实验是《电力电子技术》课程理论与实践相结合的重要环节，由于电力电子技术的广泛应用，其重要性愈加突出。

目前，电力电子技术已成为一门基础性和支持性很强的学科。

同时，由于电力电子技术是一门实用性很强的技术，因此实验环节就显得很重要。

电力电子实验的目的就在于使学生理解和掌握课堂上所学的基础理论、培养学生掌握基本的实验方法与操作技能，因此同学们在实验前一定要认真复习电力电子技术的有关内容，提前对实验有一个全面的了解，诸如实验线路如何连接？实验有哪几个步骤？要测量哪些波形、数据等。

做了这些必要的准备工作后，就能在实验中做到心中有数，有的放矢。

实验结束后通过对所得到波形、数据的整理、分析和计算，得出必要的结论并和书本上的讲解相印证，最后写出完整的实验报告。

整个实验过程中必须严肃认真，集中精力，以严谨的科学态度做好实验，切实掌握好电力电子技术这门课程。

一、实验前的准备实验前应充分预习电力电子技术的相关试验内容，认真阅读《电力电子技术实验指导书》，了解实验目的、内容、方法与步骤，并应写出预习报告，其中包括实验名称、实验线路图、实验步骤、数据计算公式等。

二、实验的进行１．每次实验以小组为单位，每组由3～4人组成，并推选组长1人。

组长负责组织实验的进行，合理分配接线、调节、测量及记录等项工作。

２．实验接线前应首先熟悉试验台的各个组件。

３．接线时，主接线和控制线要区分开，导线长短选取要合适，最好任意一个接点不要多于两根导线，并应尽量减少导线的相互交叉，提高实验的安全性。

４．接线完毕后务必请实验指导教师检查线路，确认无误后方可合闸上电进行实验。

电力电子技术实验讲义 2

《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。

电力电子实验讲稿

实验一单结晶体管触发电路实验一、实验目的1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。

2.掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。

三、实验线路及原理利用单结晶体管(又称双基极二极管)的负阻特性和RC的充放电特性，可组成频率可调的自激振荡电路，如图1-7所示。

图中V6为单结晶体管，其常用的型号有BT33和BT35两种，由等效电阻V5和C1组成组成RC充电回路，由C1-V6-脉冲变压器组成电容放电回路，调节RP1即可改变C1充电回路中的等效电阻。

图1-7 单结晶体管触发电路原理图工作原理简述如下：由同步变压器副边输出60V的交流同步电压，经VD1半波整流，再由稳压管V1、V2进行削波，从而得到梯形波电压，其过零点与电源电压的过零点同步，梯形波通过R7及等效可变电阻V5向电容C1充电，当充电电压达到单结晶体管的峰值电压U P时，单结晶体管V6导通，电容通过脉冲变压器原边放电，图1-8 单结晶体管触发电路各点的电压波形(α=900)脉冲变压器副边输出脉冲。

同时由于放电时间常数很小，C1两端的电压很快下降到单结晶体管的谷点电压U v，使V6关断，C1再次充电，周而复始，在电容C1两端呈现锯齿波形，在脉冲变压器副边输出尖脉冲。

在一个梯形波周期内，V6可能导通、关断多次，但对晶闸管的触发只有第一个输出脉冲起作用。

电容C1的充电时间常数由等效电阻等决定，调节RP1改变C1的充电的时间，控制第一个尖脉冲的出现时刻，实现脉冲的移相控制。

单结晶体管触发电路的各点波形如图1-8所示。

电位器RP1已装在面板上，同步信号已在内部接好，所有的测试信号都在面板上引出。

四、实验内容1.单结晶体管触发电路的调试。

2.单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。

五、预习要求阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。

六、思考题1.单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1的数值有什么关系?2.单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180°?七、实验方法1.单结晶体管触发电路的观测将PE01电源控制屏的电源输出线电压为200V（因为PE-12的正常工作电源电压为220V 10%，）如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。

《电力电子技术》讲义资料

VT的移相范围为180
➢ 这种通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的方式称为相位控制方式，简称相控方式。
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电力电子技术
2）带阻感负载的工作情况
➢ 阻感负载的特点：
电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不能发生突变
➢ 电力电子电路的一种基本分析方法
⑴通过器件的理想化，将电路简
电力电子技术
➢晶闸管
1957年美国通用电气公司研制出第一个晶闸管，这标志着电力电子技术的诞生。
晶闸管因电气性能和控制性能优越，很快取代了水银整流器和旋转变流机组，且其应用范围也迅速扩大。工业的迅速发展也有力地推动了晶闸管的进步。电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管及晶闸管变流技术的发展而确立的。
同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的一般特征
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电力电子技术
➢同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的一般特征
1. 能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力。
2. 电力电子器件一般都工作在开关状态。 3. 实用中，电力电子器件往往需要由信息电子
电路来控制。 4. 为保证不致于因损耗散发的热量导致器件温
★
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电力电子技术
电力电子器件
➢ 按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类： ➢单极型器件——由一种载流子参与导电的器件。（电力MOSFET和SIT） ➢双极型器件——由电子和空穴两种载流子参与导电的器件。（电力二极管、晶闸管、 GTO、GTR和SITH ） ➢复合型器件——由单极型器件和双极型器件集成混合而成的器件。（ IGBT和MCT ）
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电力电子技术
电力电子器件的分类
1.不可控器件——电力二极管

电力电子技术讲义

电力电子技术讲义电力电子技术讲义目录第1章电力电子器件 (3)第2章整流电路 (18)第3章逆变电路 (30)第4章直流直流变流电路 (39)第5章PWM控制技术 (45)第1章电力电子器件1.1电力二极管1. 电力二极管的基本特性电力二极管是指可以承受高电压大电流具有较大耗散功率的二极管，它与其他电力电子器件相配合，作为整流、续流、电压隔离、钳位或保护元件，在各种变流电路中发挥着重要作用；它的基本结构、工作原理和伏安特性与信息电子电路中的二极管相同，以半导体PN结为基础；主要类型有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管；由一个面积较大的PN结和两端引线以及封装组成，从外形上看，大功率的主要有螺栓型和平板型两种封装，小功率的和普通二极管一致。

图1-1 电力二极管的外形、结构和电气图形符号a) 外形b) 结构c) 电气图形符号2.电力二极管的基本特性静态特性，主要是指其伏安特性。

正向电压大到一定值（门槛电压UTO ），正向电流才开始明显增加，处于稳定导通状态。

与IF对应的电力二极管两端的电压即为其正向电压降UF。

承受反向电压时，只有少子引起的微小而数值恒定的反向漏电流。

动态特性，因为结电容的导致电压-电流随时间变化，这就是电力二极管的动态特性，并且往往专指反映通态和断态之间转换过程的开关特性，由正向偏置转换为反向偏置。

电力二极管并不能立即关断，而是须经过一段短暂的时间才能重新获得反向阻断图1-2 电力二极管的伏安特性能力，进入截止状态。

在关断之前有较大的图1-3 电力二极管的动态过程波形 a)正向偏置转换为反向偏置b)零偏置转换为正向偏置反向电流出现，并伴随有明显的反向电压过冲。

延迟时间：td=t1-t0电流下降时间：tf =t2- t1反向恢复时间：trr=td+ tf恢复特性的软度： tf /td ，或称恢复系数，用Sr 表示。

由零偏置转换为正向偏置，先出现一个过冲UFP ，经过一段时间才趋于接近稳态压降的某个值（如2V ）。

电力电子技术a实验讲义

实验四三相半波可控整流电路的研究一．实验目的了解三相半波可控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载和电阻—电感性负载时的工作情况。

二．实验线路及原理三相半波可控整流电路用三只晶闸管，与单相电路比较，输出电压脉动小，输出功率大，三相负载平衡。

不足之处是晶闸管电流即变压器的二次电流在一个周期内只有1/3时间有电流流过，变压器利用率低。

实验线路见图4－1。

1)电源控制屏位于MEL-002T；2)L平波电抗器位于NMCL-331挂件；3)可调电阻R位于NMEL-03/4挂件4)G给定（Ug）位于NMCL-31调速系统控制单元中；5)Uct位于NMCL-33F挂件；6)晶闸管位于NMCL-33F挂件。

图4-1三．实验内容- 考试1．研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作情况。

2．研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作情况。

四．实验设备及仪表1．教学实验台主控制屏2．触发电路及晶闸主回路组件3．电阻负载组件4．示波器五．注意事项整流电路与三相电源连接时，一定要注意相序。

六．实验方法1. 三相半波可控整流电路带电阻性负载。

合上主电源，接上电阻性负载R。

⑴改变给定电压U g，观察在不同触发移相角α（30°、60°）时，可控整流电路的输出电压U d的波形，并记录相应的U d、I d值。

⑵改变给定电压U g，当α=30°时，记录晶闸管A、K间端电压U VT=f（t）的波形。

2. 三相半波可控整流电路带电阻—电感性负载。

接入的电抗器L=700mH。

⑴改变给定电压U g，观察在不同触发移相角α（30°、60°）时，可控整流电路的输出电压U d的波形，并记录相应的U d、I d值。

⑵改变给定电压U g，当α=30°时，记录晶闸管的端电压U VT=f（t）（电阻性负载、电阻—电感性负载）、I d=f（t）（电阻—电感性负载）的波形。

电力电子技术完整版课件全套ppt教程 (2)全文编辑修改

（四）动态参数
1．断态电压临界上升率du／dt du／dt是在额定结温和门极开路的情况下，不导致晶闸管从断态到通态转换的最大阳极电压上升率。在实际使用时的电压上升率必须低于此
规定值。
表1-3 断态电压临界上升率（du / dt）的等级
du /
dt
V
25
/μs
级别
A
50 100 200 500 800 1000
8
800
20
9
900
22
10 1000 24
12 1200 26
14 1400 28
16 1600 30
18 1800
2000 2200 2400 2600 2800 3000
表1-2 晶闸管正向通态平均电压的组别
正向通态平均电压 V
组别代号
正向通态平均电压 V
组别代号
UT（AV） ≤0.4
晶闸管承受断态重复峰值电压UDRM 和反向重复峰值电压URRM 时的峰值电流。
5. 浪涌电流ITSM ITSM是一种由于电路异常情况引起的使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流，用峰值表示。它是用来设计保护电路的。
按标准，普通晶闸管型号的命名含义如下：
（三）门极触发电流IGT和门极触发电压UGT IGT是在室温下，给晶闸管施加6V正向阳极电压时，使元件由断态转入通态所必需的最小门极电流。
4．通态（峰值）电压UTM UTM 是晶闸管通以π倍或规定倍数额定通态平均电流值
时的瞬态峰值电压。从减小损耗和器件发热的观点出发，应
该选择UTM较小的晶闸管。 5．通态平均电压(管压降)UT(AV) 当元件流过正弦半波的额定电流平均值和稳定的额定结

电力电子技术实验教程(总20页)

电力电子技术实验教程(总20页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除电工电子实验中心实验指导书电力电子技术实验教程二零零九年三月高等学校电工电子实验系列电力电子技术实验教程主编王利华周荣富攀枝花学院电气信息工程学院电工电子实验中心内容简介本书是根据高等院校理工科本(专)科的电力电子技术实验课程的基本要求编写的。

全书包含三个部分。

第一部分对基本实验的目的、内容、原理、实验仪器和实验方法进行了阐述。

第二部分对DKSZ-1电机控制系统实验装置进行了简述。

第三部分是对实验装置控制组件介绍。

本书可作为我校电类和非电类专业本科生、专科生实验教学用书，还可作为从事电力电子技术的工程技术人员的参考书。

前言电力电子技术是电气工程学科的基础课程，由电力电子器件、电力电子电路、电力电子系统及其控制三部分组成，是电力电子装置、开关电源技术、自动控制系统、变频调速应用、柔性输电系统等课程的先行课程。

同时，也是电气信息类其他相关专业的重要基础课之一。

电力电子技术作为21 世纪解决能源危机的必备技术之一而受到重视。

本书依据应用型人才培养目标，遵循“面向就业，突出应用”的原则，注重教材的“科学性、实用性、通用性、新颖性”，力求做到学科体系完整、理论联系实际、夯实基础知识、突出时代气息，具备科学性及新颖性，并强调知识的渐进性，兼顾知识的系统性，注重培养学生的实践能力。

本书着重讲授各种电能变换电路的基本工作原理、电路结构、电气性能、波形分析方法和参数计算等。

通过对本课程的学习，学生能理解并掌握电力电子技术领域的相关基础知识，培养其分析问题、解决问题的能力，了解电力电子学科领域的发展方向。

本书由三部分组成。

第一部分为基础实验。

该部分主要介绍电力电子技术的实验内容原理。

第二部分为DKSZ-1电机控制系统实验装置介绍。

第三部分为实验装置控制组件介绍。

在本书的编写过程中，为了突出其实效性，注意体现以下特点：（1）理论性与实践性相结合的原则；（2）深入浅出、循序渐进的原则；（3）典型示例，举一反三原则。