Файл: MU_po_LR_SE.pdf

1 

Министерство образования и науки Российской Федерации 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 

высшего профессионального образования 

Кубанский государственный технологический университет 

Кафедра электротехники и электрических машин 

СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА  

методические указания  по выполнению лабораторных работ  

для бакалавров очной формы обучения  

направления 13.03.02 – Электроэнергетика и электротехника 

Краснодар 2015 

2 

          Составители: 

канд. техн. наук, ст.преп.  Н.В.Ладенко 

                                        канд. техн. наук, доц. С.А. Попов 

Силовая  электроника:  методические  указания  по  выполнению 
лабораторных  работ  для  студентов  очной  формы  обучения 
направления 13.03.02 – Электроэнергетика и электротехника / Сост.: 
Н.В. Ладенко,  С.А. Попов; Кубан. гос. ун-т. Каф. электротехники и 
электрических машин. – Краснодар: 2015. – 68 с. 
 

Методические  указания  содержат  краткие  теоретические 

сведения,  необходимые  для  выполнения  лабораторных  работ, 
описание  лабораторных  установок,  содержание  и  порядок 
выполнения  работы,  содержание  отчета  и  контрольные  вопросы  для 
допуска  и  защиты  лабораторных  работ.  Приведена  рекомендуемая 
основная и дополнительная   литература.                                     

Ил.  38.   Табл.  2,    Библиогр.: 3 назв.  

 Рецензенты: 
 

д.т.н.,  профессор  кафедры  электротехники  и  электрических  машин 
КубГТУ А.Н. Плахотнюк;  
главный инженер ООО «Энергетическая компания» к.т.н.  
Е.В. Кочарян 

3 

Содержание 

Введение…………………………………………………………….…………………………………….. 

4 

Лабораторная работа №1. Исследование ВАХ силовых 

электронныхустройств для управляемого электропривода…………………… 

5 

Лабораторная работа №2. Исследование работы   выпрямителей  

для управляемого электропривода…………………………………..……………………… 

16 

Лабораторная работа №3. Исследование работы инвертора  

для управляемого электропривода………………............................................. 

37 

Лабораторная работа №4. Ограничение токов короткого замыкания  

электропривода и выбортокоограничивающих реакторов………...…………… 

58 

Основная и дополнительная литература ………………………......…………………….  68 

4 

ВВЕДЕНИЕ

Преобразовательная  техника  в  общем  объеме  производства  электро-

технической  промышленности  занимает  значимое  место,  поскольку  необ-
ходимость  регулирования  частоты  переменного  тока  сегодня  особо  акту-
альны.  Поэтому  технико-экономические  показатели  и  эксплуатационные 
свойства  этих  устройств  имеют  важное  значение  для  развития  экономики 
нашей страны.  

5 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 

«ИССЛЕДОВАНИЕ ВАХ СИЛОВЫХ 

ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ УПРАВЛЯЕМОГО  

ЭЛЕКТРОПРИВОДА» 

 
     Цель работы – Исследовать основные характеристики 

электронных ключей и получить функциональные зависимости. 

     Содержание работы: 
1. Измерение уровней напряжений на электронных ключах. 
2. Определение крутизны напряжения управления и напряжения 

силового канала. 

Краткие теоретические сведения 

1. Классификация транзисторов 

Транзистор  -  это  электропреобразовательный  прибор,  содержащий 

два  и  более  р-n-переходов,  имеющий  три  и  более  вывода  и  предназначен-
ный  для  усиления мощности.  В  силовой  электронике  транзисторы практи-
чески всегда применяются только в ключевом режиме, то есть могут быть 
либо  полностью  открыты,  либо  полностью  закрыты.  Транзисторы  обычно 
не допускают приложения к ним обратного напряжения и, поэтому, шунти-
руются  встречно  включенными  диодами.  Такое  сочетание  транзистора  и 
диода будем называть транзисторным ключом. 

В  настоящее  время  существует  множество  различных  типов  транзи-

сторов. На рис.1 приведена классификация основных типов транзисторов. 

Транзисторы по принципу действия делятся на биполярные (управля-

емые  током),  униполярные  (управляемые  электрическим  полем  или  поле-
вые)  и  IGBT—транзисторы.  Аббревиатура  IGBT  —  это  сокращение  назва-
ния Insulated gate bipolar transistor. В переводе это значит биполярный тран-
зистор с изолированным затвором (БТИЗ). 

В  биполярных  транзисторах  ток  определяется  движением  носителей 

зарядов обоих знаков: электронов и дырок, поэтому они называются бипо-
лярными. 

В полевых транзисторах ток определяется шириной проводящего ка-

нала, по которому движутся носители зарядов одного знака, отсюда их дру-
гое название — униполярные. 

IGBT—транзисторы  являются  гибридными,  в  них  сочетаются  поло-

жительные свойства биполярных и полевых транзисторов. 

Биполярные транзисторы содержат три чередующихся слоя с различ-

ным  типом  проводимости.  Средний  слой  структуры  называется  базой. 
Крайний слой, являющийся источником носителей заряда, называется эмит-
тером.  Другой  крайний  слой,  принимающий  заряды,  называется  кол-
лектором.  В  зависимости  от  порядка  их  чередования  биполярные  транзи-