1单相桥式全控整流及有源逆变电路实验实验报告.doc
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实验报告
课程名称：
现代电力电子技术
实验项目：
单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
实验时间：
2012/10/19
实验班级：
总份数：
指导教师：
朱鹰屏
自动化学院电力电子实验室
二〇〇年月日
广东技术师范学院实验报告
学院：
自动化学院
专业：
电气工程及其自动化
班级：
成绩：
姓名：
学号：
组别：
组员：
实验地点：
电力电子实验室
实验日期：
10/19
指导教师签名：
预习情况
操作情况
考勤情况
数据处理情况
实验
（一）项目名称：
单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
1.实验目的和要求
（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。
2.实验原理
图3-8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3-9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。
“三相不控整流”是DJK10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“心式变压器”的中压端Am、Bum，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。
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。
3.主要仪器设备
序号
型号
备注
1
DJK01电源控制屏
该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。
2
DJK02晶闸管主电路
该挂件包含“晶闸管”，以及“电感”等几个模块。
3
DJK03-1晶闸管触发电路
该挂件包含“单结晶体管触发电路”模块。
4
DJK06给定及实验器件
该挂件包含“二极管”等几个模块。
5
D42 三相可调电阻
6
双踪示波器
自备
7
万用表
自备
4.实验内容及步骤
（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）有源逆变电路逆变颠覆现象的观察。
实验步骤：
（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Cut调至零（将电位器RP2顺时针旋到底），观察同步电压信号和“6”点U6的波形，调节偏移电压UBS（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DJKO2上的正桥和反桥触发脉冲开关都打到“断”的位置,并使Ulf和Ulf悬空，确保晶闸管不被误触发。
图3-8单相桥式整流实验原理图
图3-9单相桥式有源逆变电路实验原理图
（2）单相桥式全控整流按图3-8接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持UBS偏移电压不变（即RP3固定），逐渐增加Cut（调节RP2），在α=0°、30°、60°、90°、120°时，用示波器观察、记录整流电压Due和晶闸管两端电压Ute的波形，并记录电源电压U2和负载电压Due的数值于下表中。
α
30°
60°
90°
120°
U2
216.4
216.6
218.6
222.5
Due（记录值）
182.2
146.3
103
45
Due（计算值）
18407
146.2
98.37
47
计算公式:
Due＝O.9U2（1+cosα）/2
（3）单相桥式有源逆变电路实验按图3-9接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持UBS偏移电压不变（即RP3固定），逐渐增加Cut（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Ute的波形，并记录负载电压Due的数值于下表中。
β
30°
60°
90°
U2（记录值）
90
50
0
调节Cut,使α=150°，观察Due波形。
突然关断触发脉冲（可将触发信号拆去），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Due波形。
5.实验数据记录和处理
α
30°
60°
90°
120°
U2
216.4
216.6
218.6
222.5
Due（记录值）
182.2
146.3
103
45
Due（计算值）
18407
146.2
98.37
47
β
30°
60°
90°
U2（记录值）
90
50
0
6.实验结果与分析
（1）画出α=30°、60°、90°、120°时Ud和UVT的波形。
α=30°Ud的波形
α=60°Ud的波形
α=90°Ud的波形
α=120°Ud的波形
α=30°Uvt的波形
α=60°Uvt的波形
α=90°Uvt的波形
α=120°Uvt的波形
7.问题与讨论
分析逆变颠覆的原因及逆变颠覆后会产生的后果。
（1）触发电路工作不可靠。
如个别相失去脉冲或移相角过范围。
（2）晶闸管本身性能不好。
如不能正常导通或阻断。
（3）交流电源故障。
如突然断电，缺相或电压过低等。
（4）换相的裕量角过小。
主要是对换相重叠角估计不足，使换相时间小于晶闸管的关断时间。
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