相桥式整流及有源逆变

1、相桥式整流及有源逆变 作者: 日期：专业：电子信息工程姓名二学号：309010日期： 2012年地点： 教二成绩同组学生姓名：二、实验内容和原理四、操作方法和实验步六、实验结果与分析课程名称： 电力电子技术 指导老师:马 皓实验名称：三相桥式整流及有源逆变 实验类型: 一、实验目的和要求（必填）（必填）三、主要仪器设备（必填）骤五、实验数据记录和处理（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求r*i 1.熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理:2. 了解集成触发器的调整方法及各点波形。二一 3.对三相桥式全控整流及有源逆变电路的特性进行研究。装订线 二、实验内容和原理1 .三相桥式全控

2、整流电路实验（带电阻一电感性负载）。2 .三相桥式有源逆变电路实验。3 .观察整流状态下，模拟电路故障现象时的波形。习惯上给6只品闸管编号，共阴极的三只依次为1、3、5,共阳极的三只依次为4、6、2,即 VT侪口 VT4接Af, VT3ffiVT68/目，VT5KVT28）目。为保证电路正常工作，晶闸管的触发脉冲通常是 双窄脉冲。在三相桥式全控整流电路中，以自然转换点作为控制角a的起算点，该点比相应的相电压波形过零点滞后30° ,即VT1、VT3 VT5勺自然转换点，分别滞后于A、B、Cf电压正向过零点30° ;VT4 VT6 VT2的自然转换点，分别滞后于A、B、Cf电压

3、负向过零点30°。在三相桥式全控整流电路中，必须保证有二只品闸管同时导通，才能形成电路回路，且 每只管子导通120。（强感性负载下）。由于电路中共阴极与共阳极的换流点相差60。，所以每隔600有一次换流。在阻性负载下，电路的控制角a最大移相控制范围为120。；在感性负载下，电路的控制角 a最大移相控制范围为90°。在阻性负载时，负载电压Ud是六个不同线电压的组合。当a = 0 0时，为三相线电压的正 向包络线，每周期脉动6次，其脉动频率为300Hz当控制角a < 60°时，输出电流为连续的；当控制角a > 60 °时，输出电流波形发生断续。输

4、出电压的平均值为控制角0< a < 60 °时U. - - D 乐 J 士山 md（硝-2.34L cos a控制角60° & a 0 1200时q 二二 j4r y/6Us siii 6>rd(r) = 234L (1 + cosz) n式中，Us为输入相电压有效值；也可以用U2表示。输出电流平均值流过每只晶闸管的平均电流流过每只晶闸管的电流有效值应根据电流的连续与断续情况分别计算得出。 当感性负载时，其输出电流连续，输出电压的平均值为写= 234C; cos a当三相桥式整流电路的负载是电感性负载，且有直流侧电源时，控制角a > 90,

5、0电路则工作在有源逆变状态(直流侧电源ED必须稍大于Ud,为逆变提供能量)。注意，半控桥电路或有续流二 极管的电路，因为不可能输出负电压，也不允许直流侧接上反极性的直流电源，故不能实现有源逆变。为了区别于控制角通常用B角表示逆变角，控制角a和逆变角B之间的关系为a + B = 180 o在有源逆变电路中，以a = 1801 勺为B角的起算点，往左移B角施加触发脉冲。当控制角a > 90 时，输出电压的平均值为负，因此逆变角的移相范围为 0 & B < 90 0在实际应用中，三相桥式全控整流电路在整流工作时，若发生触发脉冲缺失或触发脉冲 太小太窄，无法触通某相品闸管时，至多发

6、生缺相电压，使输出电压减小。但工作在有源逆变时，若发生 脉冲丢失或触发不通的情况，则会发生瞬时Ud电压与ED顺极性串联，出现很大的电路，立刻烧毁晶闸管 或负载，这称为逆变颠覆。另一种导致电路故障的情况是逆变角太小。由于存在换相重叠角丫当角B太小时，原拟换流关断的品闸管承受的电路换流反压时间小于其关断时间 tq,使其不能可靠关断，相当于丢失一个触 发脉冲，导致逆变失败。为保证逆变工作可靠，通常设置最小逆变角ZU =4+尸+色光30,其中，为关断时间所对应的电角度，为换相重叠角，为安全裕量角。四、主要实验设备1. DDSX 01型电源控制屏。2. DDS 02 J 二组桥晶闸管电路”实验挂箱。3.

7、 DDS 03箱闸管触发电路”实验挂箱。4. DT41主相芯式变压器”实验挂箱。5. DT10直流电压、电流表”实验挂箱。6. 双踪记忆示波器。五、操作方法和实验步骤1 .三相桥式全控整流电路带电阻一电感性负载实验研究(1) .按图2接线。完成后，用专用扁线电缆在专用接口处连接“DDS 02”和“DDS 03”挂箱；用导线将“ DDS 03”挂箱上“电压给定器”单元中的“输出”接口和“移相控制电 压”单元中的“ Uct”接口连接起来；再将“脉冲放大控制”单元中的“Ublf”对地连接。(2) .在“DDS 03”挂箱上，将脉冲选择开关拨向“窄”；按下I组脉冲开关使其接通，I组 的指示灯应全亮；将

8、“电压给定器”单元中的 S1开关拨向“正给定”，S2开关拨向“土 给定”。(3) .检查接线无误后，开启“电压控制屏”总电源开关，将电源选择开关拨向“电力电 子”，开启“ DDS03”挂箱上的电源开关。(4) .观察“电源控制屏”有无异常。若相序指示灯不亮，说明相序正确；否则应重接。(5) .用示波器观察单、双脉冲观察孔，检测脉冲信号，应出现均匀间隔60。、幅度相同的脉冲信号，且“ 1”孔脉冲超前“ 2”孔60。，“2”孔脉冲超前“ 3”孔脉冲60。，依次类 推。用示波器观察晶闸管控制极、阴极，应有幅度为1 2 V的脉冲信号。(6) .用示波器测量“锯齿波斜率调节与观察孔”单元中的“ a”相锯

9、齿波和双窄脉冲的相位 角。调节“移相控制电压”单元中的可调电位器，使 a = 150。.断开“主电路电源”，逆时针旋转三相电压调压器到底，即将输入电压调至最小，同时 也将负载电阻Rd逆时针调至较大位置；开启“电源控制屏”上主电路电源开关。缓慢转动 三相电压调压器，升高输入电压，观察输入交流电压表，调节输入电压到 180 V左右。(8) .调节RP1即给定电压Uct,用示波器观察整流输出电压 ud、晶闸管两端电压uT的波 形，记录a =30°、60°、90°时的波形，观察输出直流电压表的读数，将数值记录于表格 1(9) .需要注意的是，在调节给定电压 RP1时，a角

10、不断相应变化。一边缓慢调小负载电阻 Rd, 一边观察输出直流电流表，使得负载电流 Id不超过0.8 A。特别是当a = 90°时，应在 负载电流Id允许的范围内，尽量减小负载电阻 Rd,使整个负载呈较强感性。2 .模拟故障研究调节RP1,使口= 30。，关断一只触发脉冲信号，模拟触发信号丢失的故障，观察并记录此时 的ud、uT波形变化情况，然后恢复a= 90 o3 .三相桥式有源逆变电路断开电源控制屏上的主电源开关，拆除负载电阻 Rdffi整流电压ud的连线，将三相不控整流桥 电路用入。开启主电路开关，调节 RP位a= 120°、150°,记录电路中相应的ud、u

11、T的波 形，并将相应的电压表读数记录于表格中。此时应当注意安全，在移动示波器探头时，都要将 生 电路电源”开关断开。六、实验数据记录和处理a306090120150Ud实测80.8V43.9 V0-56.6V-83.3VUt理论84.8 V49V0-49V-84.9V相电压145V七、实验结果与分析1.各角度下的图像 a = 30a = 60a = 902.000msa = 12009k = e实际值和理论值（红）对比3.模拟故障研究八、心得体会1 .实验接线比较复杂，多次调试才成功。2 .实验增进了对理论知识的理解和认识，进一步了解了工作原理。3 .在使用示波器时，由于其两个探头的地线都应与示波器的外壳相连接，因此两个探头的地 线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点通过示波器发生电气短路。4 .经过本次实验，对三相整流电路与有源逆变电路的