实验二 单相桥式全控整流及有源逆变

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1、实验二单相桥式全控整流及有源逆变一．实验目的1．加深理解单相桥式全控整流及逆变电路的工作原理。2．研究单相桥式变流电路整流的全过程。3．研究单相桥式变流电路逆变的全过程，掌握实现有源逆变的条件。4．掌握产生逆变颠覆的原因及预防方法。二．实验所需挂件及附件序号型号备注1DJK01电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”、“励磁电源”等模块2DJK02晶闸管主电路该挂件包含“晶闸管”、“电感”等模块3DJK03-1晶闸管触发电路该挂件包含“锯齿波同步触发电路”模块4DJK10变压器实验该挂件包含“逆变变压器”、“三相不控整流”等模块5D42三相可调电阻6双踪示波器7万用表

2、三．实验线路及原理图3-2为单相桥式整流带电阻电感性负载，其输出负载R用D42三相可调电阻器，将两个900Ω接成并联形式，电抗Ld用DJK02面板上的700mH，直流电压、电流表均在DJK02面板上。触发电路采用DJK03-1组件挂箱上的“锯齿波同步移相触发电路Ⅰ”和“Ⅱ”。图3-2单相桥式整G1流实验原理图锯齿波K1DJK03-1触发电路ⅠG4K4锯齿波G2挂件K2触发电路ⅡG3K3图3-2单相桥式整流实验原理图图3-3为单相桥式有源逆变原理图，三相电源经三相不控整流，得到一个上负下正的直流电源，供逆变桥路使用，逆变桥路逆变出的交流电压经升压变压器反馈回电网。“三

3、相不控整流”是DJK10-1上的一个模块，其“心式变压器”在此做为升压变压器用，从晶闸管逆变出的电压接气心式变压器”的中压端Am、Bm，返回电网的电压从其高压端A、B输出，为了避免输出的逆变电压过高而损坏心式变压器，故将变压器接成Y/Y接法。图中的电阻R、电抗Ld和触发电路与整流所用相同。2G1锯齿波K1DJK03-1触发电路ⅠG4K4锯齿波G2挂件K2触发电路ⅡG3K3图3-3单相桥式有源逆变实验原理图有关实现有源逆变的必要条件等内容可参见电力电子技术教材的有关内容。四．实验内容1．单相桥式全控整流电路带电阻电感负载。2．单相桥式有源逆变电路带电阻电感负载。3．有

4、源逆变电路逆变颠覆现象的观察。五．预习要求1．阅读电力电子技术教材中有关单相桥式全控整流电路的有关内容。2．阅读电力电子技术教材中有关有源逆变电路的内容，掌握实现有源逆变的基本条件。六．思考题实现有源逆变的条件是什么？在本实验中是如何保证能满足这些条件？七．实验方法1．触发电路的调试将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。将控制电压Uct调至零（将电位器RP2顺时针旋

5、到底），观察同步电压信号和“6”点U6的波形，调节偏移电压Ub（即调RP3电位器），使α=180°。将锯齿波触发电路的输出脉冲端分别接至全控桥中相应晶闸管的门极和阴极，注意不要把相序接反了，否则无法进行整流和逆变。将DJK02上的正桥和反桥触发脉冲开关都打到“断”的位置，并使Ulf和Ulr悬空，确保晶闸管不被误触发。2．单相桥式全控整流按图3-2接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持Ub偏移电压不变（即RP3固定），逐渐增加Uct（调节RP2），在α=0°、30°、60°、90°、120°时，用示波器观察、记录整流电压ud和晶闸管两端电压uVT的波形，

6、并记录电源电压U2和负载电压Ud的数值于下表中。α30°60°90°120°U2Ud(记录値)Ud(计算値)计算公式：Ud=0.9U2(l+cosα)/23．单相桥式有源逆变电路实验按图3-3接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持Ub偏移电压不变（即RP3固定），逐渐增加Uct（调节RP2)，在β=30°、60°、90°时，观察、记录逆变电流id和晶闸管两端电压uVT的波形，并记录负载电压Ud的数值于下表中。β30°60°90°U2Ud(记录値)Ud(计算値)4．逆变颠覆现象的观察调节Uct，使α=150°，观察Ud波形。突然关断触发脉冲（可将触发信号

7、拆去），用双踪慢扫描示波器观察逆变颠覆现象，记录逆变颠覆时的ud波形。八．实验报告1．画出α=30°、60°、90°、120°、150°时ud和uVT的波形。2．画出电路的移相特性Ud=f(α)曲线。3．分析逆变颠覆的原因及逆变颠覆后会产生的后果。九．注意事项1．参照实验一的注意事项2．在本实验中，触发脉冲是从外部接入DJK02面板上晶闸管的门极和阴极，此时，应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将Ulf和Ulr悬空，避免误触发。3．为了保证从逆变到整流不发生过流，其回路的电阻R应取比较大的值，但也要考虑到晶闸管的维持电流，保证