实验二、三相桥式有源逆变电路的仿真实验指导书
三相有源逆变电路实训
三相有源逆变电路实训
一、实训目的
1、理解三相有源逆变电路的工作原理。
2、掌握三相有源逆变电路的调试步骤及检测方法。
二、实训设备
1、DJDK-1电力电子技术及电机控制柜 1台
2、双踪示波器 1台
3、万用表 1块
4、导线若干
三、实训内容
1、设计三相有源逆变电路
2、利用示波器观察整流与逆变的全过程及分析波形与给定之间的关系。
四、实训步骤
1、设计三相有源逆变电路
参照实训设备的电气布局，画出三相有源逆变电路的实际电气原理图。
参考原理图如下：
2、利用示波器观察整流与逆变的全过程及分析波形与给定之间的关系。
调节锯齿波斜率电位器，使六路脉冲的波形都为相差60º的双脉冲。
按电气原理图接线，把示波器的探头接在逆变晶闸管的两端，信号线接在共阴极端，屏蔽线接在共阳极端。
将给定输出调到零，调节偏置电位器使波形为最大逆变状态。
调节给定输出，观察并记录逆变到整流的整个过程。
五、注意事项
1、示波器使用时，探测线的档位一定要拨到×10的位置。
2、实训一定要按顺序进行，一定要把脉冲调好后才能做下一步。
3、滑动变阻器要调到最大位置。
4、逆变电路的电压表表头的极性不能接反。
六、实训报告要求
1、完成电气原理图
2、根据实训内容、过程，完成实训报告
3、分析给定电压与负载电流的关系，即整流与逆变使负载电流的关系。
4、写出实训体会。
实验2 三相桥式有源逆变电路
实验2 三相桥式有源逆变电路1. 实验目的（1）加深理解三相桥式有源逆变电路的工作原理，验证可控整流电路在有源逆变时的工作条件，并比较与整流工作时的区别。
（2）掌握三相桥式有源逆变电路的MATLAB仿真方法，学会设置各模块的参数。
2. 实验步骤（1）在MATLAB中进入simulink仿真界面，在编辑器窗口中绘制如图2.1 所示的三相桥式有源逆变电路的模型。
图2.1 三相桥式有源逆变电路的模型（2）了解图2.1电路模型中各模块参数的设定。
a．交流电压源：三相电源的相位互差120˚，设置峰值为100V、频率为50Hz，A、B、C三相的相位（Phase）分别为30˚、-90˚、-210˚。
b．负载：R=2Ω，L=0.01H，C=inf；反电动势为200V。
c．通用变换器桥：Measurements=All voltages and currents，其余参数为默认值。
d．同步6脉冲触发器：同步电压频率为50 Hz，脉冲宽度为10˚，并勾选“Double pulsing”（触发器给出间隔60˚的双脉冲。
）其中“alpha_deg”是移相控制角信号输入端，可与常数模块相连；“Block”为触发器模块的使能端，用于触发器模块的开通与封锁操作。
e．常数模块：Firing Arigle中数值为120，Enable中的数值为0。
f．万用表模块（Multimeter）：将Usw1和Isw1移入“Selected Measurements”中。
g．多路分配器（Demux）：默认设置。
h．示波器：窗口内的波形图数为3，时间轴的时间范围（time range,s）=0.05，显示间隔（sample time,s）=1e-4。
（3）测试有源逆变电路的工作特性。
图2.2 α=120˚（即β=60˚）时三相桥式有源逆变电路的仿真波形3. 实验报告内容（1）分析教材中三相桥式有源逆变电路的工作原理。
（2）按照实验步骤的要求，记录有关波形，分析并得出结论。
三相桥式全控整流及有源逆变电路实验200409
三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一．实验目的⒈熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。
⒉掌握三相桥式全控整流及有源逆变电路的调试方法。
二．实验设备⒈MCL﹣31低压控制电路及仪表。
⒉MCL﹣32电源控制屏。
⒊MCL﹣33触发电路及晶闸管主回路。
⒋MCL﹣35三相变压器。
⒌MEL﹣03三相可调电阻器。
⒍二极管及开关板。
⒎双踪示波器。
三．实验原理三相桥式全控整流电路实质上是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联。
在任何时刻都必须有两个晶闸管导通才能形成导电回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，另一个晶闸管是共阳组的。
6个晶闸管导通的顺序是按VT6–VT1 →VT1–VT2 →VT2–VT3 →VT3–VT4 →VT4–VT5 →VT5–VT6依此循环，每隔60°有一个晶闸管换相。
为了保证在任何时刻都必须有两个晶闸管导通，采用了双脉冲触发电路，在一个周期内对每个晶闸管连续触发两次，两次脉冲前沿的间隔为60°。
三相桥式全控整流电路原理图如右图所示。
三相桥式全控整流电路用作有源逆变时，就成为三相桥式逆变电路。
由整流状态转换到逆变状态必须同时具备两个条件：一定要有直流电动势源，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压；其次要求晶闸管的 ＞90°，使U d为负值。
三相桥式全控整流电路原理图四．实验内容⒈接线在实验装置断电的情况下，按三相桥式全控整流及有源逆变电路实验线路图及接线图进行接线。
图中的可调电阻器R p，选用MEL﹣03中的其中一组可调电阻器并联，R p的初始电阻值应调到最大值。
⒉触发电路调试将MCL﹣32电源控制屏的电源开关拨向“开”的位置，接通控制电路电源﹙红色指示灯亮﹚。
⑴检查晶闸管的触发脉冲是否正常。
用示波器观察MCL﹣33脉冲观察孔“1”～“6”，应有相互间隔60o，幅度相同的双脉。
⑵用示波器观察每只晶闸管的控制极、阴极，应有幅度为1V﹣2V的脉冲。
三相桥式有源逆变电路的仿真
2011-2012学年第二学期工作室项目研究报告研究题目：三相桥式有源逆变电路的仿真班级：姓名：同组人：指导教师：2012年6月10日1、前言通常把交流电能变换成直流电能的过程称之为整流，而把直流电能变换成交流电能的过程称之为逆变，它是整流的逆过程。
在逆变电路中，按照负载性质的不同，逆变分为有源逆变和无源逆变。
Matlab软件是一种用于科学工程的高级语言，也是当今控制系统设计与仿真中重要的工具软件，Matlab提供的仿真工具箱Simulink是一个功能十分强大的仿真软件，可以根据用户的需要方便地为系统建立模型，并且十分直观，仿真精度高，结果准确。
本次工作室项目主要对有源逆变电路进行讨论,并应用Matlab的可视化仿真工具Simulink对三相全桥有源逆变电路进行建模,并对仿真结果进行了分析, 并得出了正确的仿真结果。
采用Matlab 来仿真电力电子技术课程中的传统实验,和传统的硬件实验对比,此实验方法有很大优越性。
2、变换器工作原理所谓逆变，就是要求把负载（电机）吸收的直流电能转变为交流电能反馈回电网。
三相桥式有源逆变电路实质上是三相桥式可控整流电路工作的一个特定状态，三相桥式逆变电路原理图如图1所示。
要使整流电路工作于逆变状态，必须有两个条件：(1)变流器的输出Ud能够改变极性。
因为晶闸管的单向导电性，电流Id不能改变方向，为了实现有源逆变，必须去改变Ud 的电极性。
只要使变流器的控制角α>90°即可。
(2)必须要有外接的直流电源E，并且直流电源E也要可以改变极性，并且|E|>|Ud|。
上述条件必须同时满足，才能实现有源逆变。
图（1）三相桥式有源逆变电路原理图3、仿真模型的建立3.1三相半波可控整流及有源逆变电路的建模和参数设置（1）建立一个新的模型窗口，命名为YYNB。
（2）打开电源模块组,分别复制三个交流电压源到YYNB模型窗口中,重命名为Ua、Ub、Uc。
打开参数设置对话框,按三相对称正弦交流电源要求设置参数(Um=50V、f=50Hz、初相位依次为0°、-120°、-240°)；打开电力电子模块组，复制一个通用变流器桥到YYNB窗口中，选择Thyristor类型，桥的结构选择三相。
2三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告
2三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告
一、实验目的
本次实验的目的是研究三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理，探讨电路结构和特性，并对实际应用进行探究。
二、实验原理
三相桥式全控整流及有源逆变电路是自主控制全三相调制半桥型整流，并用PGL线圈构成有源逆变电路，将全桥式整流和有源等效件结合，组成的智能放大型结构无功补偿电路。
独特的PGL（Pulse Generator and Logic）系统控制全桥式整流，实现有效的三相调制，并给消耗功率的用电仪表供电。
三、实验装置
本次实验主要使用德国LreUro制造的三相桥式全控整流及有源逆变电路装置，包括输出及控制模块、专用电源模块和保护模块等。
四、实验步骤
1.根据实验原理，组装实验电路。
2.检查电路的丝印和引脚序号是否完整，如有损坏，可以用万用表检查是否符合等电位要求。
3.使用专用电源模块向实验电路供电，将调制输出和有源输出供给恒定电压和频率。
4.测量三相电压输出电流，检查三相等电压，检验实验电路正常工作。
五、实验结果
实验中得出结论：三相桥式全控整流及有源逆变电路能够形成正确的三相输出，具有较高的调制率，输出电压、电流稳定，实际负载能有效的调制，满足有效的实际需求，可以用于智能放大型补偿系统。
实验二 三相全桥整流及有源逆变实验baogao
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电力电子技术试验--三相全桥整流及有源逆变实验
时,电路处于临界连续状态，输出电压及晶闸管 VT1 上电压波形如下
时，各电路参数波形如下
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电力电子技术试验--三相全桥整流及有源逆变实验
当电路带感性负载时由于电感的续流作用即使晶闸管两端电压变为负值后仍能继续导通， 故电流不断续。 时波形如下
三． 实验条件描述
1．主要仪器设备 主要设备仪器名称 电力电子及电气传动 教学实验平台 型号 MCL-III 型 主要参数 TDS2012（主要包括降压变压器、MCL-35、六只 晶闸管、大功率滑动变阻器、电阻、电感、电流 表（量程 2A）、电压表、导线若干） 带宽：100MHZ 最高采样频率：1GS/s
波形（时刻注意电流表注意保持 ≤0.6A）；
图 2 触发延迟角为 0 时 Ud 的波形
时封锁任 1 只晶闸管（VT3）的脉冲信号，记录
的波形；
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电力电子技术试验--三相全桥整流及有源逆变实验
时封锁两只晶闸管分一下三种情况：a 不同相但同为共阴极 b 同一相的共阴极和共阳极 c 不同 相的共阴极和共阳极 封锁 VT3 和 VT5 时 的波形为 （a 情况）
二．实验内容
1 观测分析整流状态下（阻性和阻感负载时） 和 的波形 ； 和 的波形及功率测量。
2 观测分析逆变状态下（阻-感性-反电动势负载）
实验操作台上已提供待整流的交流电源（由三相隔离变压器 MCL-32 二次绕组接至三相降压 变压器 MCL-35 输出的三相电源） 、逆变时负载回路的电动势源（由三相隔离变压器 MCL-32 二次绕组戒指有二极管组成的三相不可控全波整流桥充当） ，实验时可在阻性阻感性和有源 负载之间通过一个双刀双掷开关切换，以搭建整流和逆变实验所需的电路。因为 是 整流和逆变状态的分界点，可以在实验台上通过调节 来调节 角的大小，现已将实验操 作台调节为 时 ， 时处于整流移相控制 时处于逆变移相控 制，所以实验中约定整流逆变临界控制点为 。
三相桥式全控整流及有源逆变电路实验山东大学
三相桥式全控整流及有源逆变电路实验姓名：学号：班级：21级3班同组者：一、实验目的(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)观察在电阻负载、阻感负载情况下电路的输出电压和电流波形。
(3)研究三相桥式全控整流电路转换到逆变状态的过程，验证有源逆变的条件。
二、实验设备(1)电源控制屏DZ01:包括三相电源输出、励磁电源等单元。
(2)晶闸管主电路(见附录一DJK02):包括晶闸管主电路、电抗器等单元。
(3)三相晶闸管触发电路(见附录一DJK02-1):包括触发电路、正反桥功放等单元。
(4)三相数字晶闸管触发电路实验(DJK02-3):包含触发电路、正反桥功放等单元。
(5)变压器(见附录-一DJK10):包括逆变变压器、三相不控整流等单元。
(6)给定直流电源(见附录一DJK06):提供士15V可调直流电源等单元。
(7)D42三相可调电阻。
(8)示波器、万用表。
三、实验步骤(一)触发电路调试方法一:通过专用的十芯扁平线将DJK02上的“三相同步信号输出”端与DJK02-3上的“三相同步信号输人”端连接。
(1)打开DJK02-3挂箱电源开关,将面板上的“控制切换”开关拨向“数字”侧，相应的红色发光二极管点亮;“晶闸管触发角度显示”处的数显为“160.0”。
按住“减少”键不松开,2s后晶闸管触发角约以每秒5°的速度减少。
点动“减少”键，触发角减少0.1。
长按或点动“增加”键,结果与操作“减少”键相反。
同时按住“增加”与“减少”键不松开，约5s后显示开始闪烁。
同时松开两个按键,进人初始角度设置状态。
每点动一次“增加”或“减少”键,相应的初始角度增加或减少1°。
将初始角度设置为“150”后，再同时按住“增加”与“减少”键不松开并保持5s以上，显示停止闪烁，松开两个按键完成初始角设置。
(2)数字控制:通过按动“增加”或“减少”键调节触发角角度。
方法二:触发电路调试方法与三相半波可控整流电路实验相同。
电力电子实验指导书(东华大学)
东华大学信息学院电力电子技术实验指导书2014年4月目录实验一晶闸管触发电路研究实验二单相桥式半控整流电路实验三三相桥式整流电路实验四三相有源逆变电路附录一固纬GRS-6032A示波器使用简介附录二固纬GRS-6032A示波器面板图片《电力电子实验》一般注意事项：1.每次合、分主回路电源前要将各高、低压调压器（如：三相交流调压器、G给定Ug电位器）旋至最小位置，电阻器置最大值。
2.晶闸管控制极内部已连线至触发电路，面板上插孔禁止连接导线。
3. 使用双踪示波器时两个探头的接地线要共点，以免因电压差造成过流。
测量Ud时示波器探头的正极（红线）置晶闸管共阴极，负极（黑线）置晶闸管共阳极；UVT是晶闸管阳极对阴极的电压，测量时探头红线置阳极，黑线置阴极。
4. 交直流表要分清，选择量程要符合要求。
5.“主电源送电”的含义是：按下交流电源“闭合“的绿色按钮。
6. 数字表计的读数显示滞后于调节进程，因此相应的操作宜缓。
固纬GRS-6032A示波器的使用1.示波器调节的主要目标显示为：屏幕上方显示信息：“ smpl ”屏幕下方显示信息：“DC 2V（或5V） 2 mS （或5mS） LINEf AC”2.测量前扫描线居中校准：对“CH1”/ “CH2”通道选择“GND”方式后，调节“POSITION”使扫描线居中。
3. TIME/DIV一般选择5mS，正弦波一个周期在水平方向占4格（90°/格）4.测试过程LEVEL、POSITION、TIME/DIV、X1/MAG等功能键钮均不能随意操作，以免引起波形在水平、垂直方向的移动，影响测量结果。
实验一锯齿波同步移相触发电路实验一．实验目的1．锯齿波同步移相触发电路的工作原理。
2．掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。
3．测试锯齿波同步触发电路各点波形及移相特性。
二．实验内容1．锯齿波同步触发电路的调试。
2．锯齿波同步触发电路各点波形观察，分析。
三．实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路主要由同步电源、同步信号、锯齿波形成、脉冲移相、脉冲形成、脉冲放大、脉冲输出七个环节。
实验二 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
（电气、电子类专业用）
班级：0317406姓名：许志帅学号：031740616实验成绩：
实验时间：2019年10月16日7-8节实验地点：实验楼6楼
课程名称：电力电子技术实验实验类型：设计型□验证型□综合型□√
实验题目：实验二三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
实验仪器：教学实验台主控制屏；触发电路及晶闸主回路组件；电阻负载组件；
（3）用示波器观察每只晶闸管的控制极输出Ug接至触发电路及晶闸管主回路面板的Uct端，调节偏移电压Ub，在Uct=0时，使=150o。
2．三相桥式全控整流电路
按图9－1接线,并将RD调至最大（900欧姆）。
合上控制屏交流主电源。调节G给定Uct，使在30o~90o范围内，用示波器观察记录=30O、60O、90O时，整流电压ud=f（t），晶闸管两端电压uVT=f（t）的波形，并记录相应的Ud和交流输入电压U2数值，并验证公式：
四、实验结果记录与分析
五、思考题解答
实验线路如图9-1所示。
图9－1
三、实验步骤及内容
1．未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。
（1）用示波器观察触发电路及晶闸管主回路的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60o的幅度相同的双脉冲。
（2）检查相序，用示波器观察“1”，“2”单脉冲观察孔，“1”脉冲超前“2”脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。
变压器组件；二踪示波器（自备）；万用表（自备）
一、实验目的
1．熟悉触发电路及晶闸管主回路组件。
2．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。
二、实验原理、原理图及电路图
主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。触发电路为数字集成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。
实验二 三相桥式全控整流与有源逆变电路
实验二 三相桥式全控整流与有源逆变电路1.实验目的（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。
2.实验线路及实验原理（1）三相桥式全控整流电路实验线路如图3所示。
主电路由三相全控整流电路组成，如图3（a ）所示。
其中R 的电阻值为450欧姆（由挂件NMEL-03/4中的电阻串并联得到）、电源线电压为200V 。
图3（b ）中的给定电路（位于挂件NMCL-31A ）的U g 作为控制信号与触发电路（位于挂件NMCL-33F 中）的“脉冲控制信号”U ct 相连接，并将与主电路所用晶闸管组对应的“脉冲信号放大”电路U blf 端进行接地处理，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。
图3（c ）所示为移相电压的给定输入信号电路图。
三相桥式整流电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
（a ） （b ）U g（c ）图 3 三相桥式全控整流电路实验原理图（a ）三相桥式全控整流主电路 （b ）触发电路（控制电路） （c ）移相电压的给定输入信号电路（2）三相桥式有源逆变电路在三相桥式有源逆变电路中，负载电阻为450欧姆（由挂件NMEL-03/4中的电阻串并联得到），电抗器的电感值取700mH （位于NMCL-331），芯式变压器接成Y/Y 接法。
（a ）U g（b）（c）图 4 三相桥式有源逆变电路实验原理图（a）三相桥式有源逆变主电路（b）触发电路（控制电路）（c）移相电压的给定输入信号电路3.实验设备电力电子实验台、晶闸管主电路挂件NMCL-33F（此挂件内含有三相桥式全控整流电路的触发电路）、芯式变压器挂件NMEL-24B、给定及实验器件NMCL-31A、三相可调电阻挂件NMEL-03/4、双踪示波器、万用表、平波电抗器NMCL-331。
4.实验内容1）控制电路（触发电路）调试按图3（b）、（c）接线，将NMCL-33F挂件上的U blf接地，即将I组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。
三相桥式全控整流及有源逆变电路仿真
三相桥式全控整流及有源逆变电路一、实验目的（1）加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。
（2）了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
（3）整流电路MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。
二、实验原理在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不可控整流及心式变压器可在实验装置上获得。
三相桥式全控整流电路的计算公式如下：Ud=2.34U2cosa (0~60o))] (60~120o)Ud=2.34U2[1+cos(α+π3三相桥式有源逆变电路计算公式如下：Ud=2.34U2cos(180o-β)三、实验内容(1)三相桥式全控整流电路。
(2)三相桥式有源逆变电路。
(3)在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障（人为模拟）时观测主电路的各电压波形。
四、实验仿真三相桥式全控整流系统模型图相关参数设置：（1）交流电压源的参数设置：三相电源的相位互差120o，设置交流峰值相电压为141.4V、频率为50Hz。
（2）负载的参数设置：R=45Ω,L=0H,C=inf（3）通用变换桥参数设置：（4）同步6脉冲触发器的参数设置：（5）常数模块参数设置：观察三相电源电压，三相电源电流，触发信号，负载电流，负载端电压的波形：1.带电阻性负载的仿真（1）控制角为60o时的波形图:（2）控制角为90o时的波形图：（3）控制角为120o时的波形图：2.带电阻电感性负载的仿真负载参数设置：R=45Ω,L=1H,C=inf(1)控制角为60o时的波形图：(2)控制角为90o时的波形图：(3)控制角为120o时的波形图：3.有源逆变带电阻电感性负载的仿真负载参数设置如下：R=45Ω,L=1H,C=inf与负载串联的反电势DC设置为100V(1)控制角为120o时(2)控制角为150o时4.计算Id有效值：5.计算功率因数：6.编写程序，绘制u d（α）曲线:程序：a0=1:5:91;Vd=[];for ii=1:1:19;a=a0(ii);sim('shiyan5',[0,0.1]);Vd=[Vd,Ud(end)];endplot(a0,Vd);负载为电阻电感性负载时u d（α）曲线图（α为0~90o）：。
电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告
电力电子技术三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告实验目的：1.熟悉三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的工作原理；2.学习三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的控制方法；3.通过实验验证三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的性能。
实验器材：1.三相交流电源；2.三相桥式全控整流电路电路板；3.电阻箱；4.示波器。
实验原理：三相桥式全控整流电路是一种常见的电力电子设备，用于将三相交流电转换为直流电。
其基本原理是通过控制整流桥中的晶闸管开通角和关断角，控制电路中负载电流的方向和大小，从而实现对电流的整流和调节。
有源逆变电路是一种将直流电转换为交流电的电力电子设备。
其基本原理是通过控制逆变桥中的晶闸管开通角和关断角，控制电路中负载电流的方向和大小，从而实现对电流的逆变和调节。
实验过程：1.将三相交流电源连接到三相桥式全控整流电路电路板；2.根据实验要求调节电源电压和频率；3.设置适当的负载电阻；4.通过控制触发电路，控制晶闸管的开通和关断；5.使用示波器观察和记录整流电流和电压波形。
实验结果：根据实验数据和示波器观察结果，整流电流和电压波形基本符合预期，呈现出期望的整流和调节性能。
实验结论：通过本次实验，我们深入理解了三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的工作原理和控制方法。
同时，我们也验证了这两种电路的性能和实际应用。
这项实验的结果对于电力电子技术的学习和应用具有重要意义，为我们掌握和应用电力电子技术提供了实验基础和理论指导。
同时，通过实验的过程，我们也提高了实验操作的能力和实验数据处理的技巧。
总结：本次实验对于我们理解和掌握电力电子技术中的三相桥式全控整流电路和有源逆变电路的工作原理、控制方法和性能具有重要意义。
通过实验，我们不仅加深了对电力电子技术的理解，提高了实验操作的能力，还培养了我们的团队合作精神和实验数据处理的技巧。
通过本次实验的学习，我们对于电力电子技术的应用和发展有了更加深入的了解，相信在今后的学习和工作中，我们将能够更好地应用电力电子技术解决实际问题，为电力电子技术的发展做出更大的贡献。
三相桥式整流及有源逆变电路的MATLAB仿真
三相桥式整流及有源逆变电路的MATLAB 仿真5.1 三相桥式整流及有源逆变电路的原理和仿真模型5.1.1 三相桥式整流及有源逆变电路的原理实验线路如图5-1及图5-2所示。
主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成，触发电路为DJKO2-1中的集成触发电路，由KCO4、KC4l 、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。
集成触发电路的原理可参考有关内容，三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
图中的R 用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式；电感Ld 在DJK02面板上，选用700mH ，直流电压、电流表由DJK02获得。
在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，其中心式变压器用作升压R图5-1 三相桥式全控整流电路实验原理图R图5-2 三相桥式有源逆变电路实验原理图变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am 、Bm 、Cm,返回电网的电压从高压端A 、B 、C 输出，变压器接成Y/Y 接法。
当整流负载容量较大，或要求直流电压脉动较小时，应采用三相整流电路。
其交流侧由三相电源供电。
三相可控整流电路中，最基本的是三相半波可控整流电路，应用最为广泛的是三相桥式全控整流电路、以及双反星形可控整流电路、十二脉波可控整流电路等，均可在三相半波的基础上进行分析。
三相桥式整流电路主回路接线图如图所示。
完整的三相桥式全控整流电路由整流变压器，6个桥式连接的晶闸管、负载、触发器和同步环节组成。
六个晶闸管依次相隔60°触发，将电源交流电整流为直流电。
5.1.2三相桥式整流及有源逆变电路的仿真模型三相桥式整流电路及有源逆变的仿真使用了MATLAB模型库中的三相桥和触发集成模块，建立该电路的仿真过程可以分为建立仿真模型，设置模型参数和观测仿真结果等几个主要阶段，叙述如下：1. 建立仿真模型（1）首先建立一个仿真的新文件。
2三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告(精)
实验报告课程名称：现代电力电子技术实验项目：三相桥式全控整流及有源逆变电路实验实验时间：实验班级：总份数：指导教师：***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：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（二）项目名称：三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加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。
(2了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
2. 实验原理实验线路如图3-13及图3-14所示。
主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成，触发电路为DJKO2-1中的集成触发电路，由KCO4、KC4l、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。
集成触发电路的原理可参考1-3节中的有关内容，三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
图3-13 三相桥式全控整流电路实验原理图在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am、Bm、Cm,返回电网的电压从高压端A、B、C输出，变压器接成Y/Y接法。
图中的R均使用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式；电感Ld在DJK02面板上，选用700mH，直流电压、电流表由DJK02获得。
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”等几个模块。
2 DJK02 晶闸管主电路3 DJK02-1三相晶闸管触发电路该挂件包含“触发电路”,“正反桥功放”等几个模块。
4 DJK06 给定及实验器件该挂件包含“二极管”等几个模块。
5 DJK10 变压器实验该挂件包含“逆变变压器”以及“三相不控整流”。
实验二、三相桥式有源逆变电路的仿真实验指导书
三相桥式有源逆变电路的仿真一、实验目的和要求1.掌握三相桥式有源逆变电路的工作原理2.熟练运用MATLAB 中的simulink 模块建立三相桥式有源逆变电路的模型，并通过修改参数，得出相应的波形并分析波形得出结论。
二、实验原理1.三相桥式有源逆变电路图2.1三相桥式有源逆变原理图（b ）输出电压 （c ）触发脉冲 （d ）晶闸管导通情况图2.2三相桥式有源逆变电路相关波形2.3.1逆变工作原理三相桥式逆变电路结构如图2.2(a)所示。
如果变流器输出电压U d 与直流电机电势E D 的极性如图所示（均为上负下正）， 当电势E D 略大于平均电压U d 时，回路中产生的电流I d 为 T a V 1bV 3cV 5u d i d V 4V 6V 2R M＋－E D ＋－(a)R U E I dD d -= （1）电流I d 的流向是从E D 的正极流出而从U d 的正极流入，即电机向外输出能量，以发电状态运行；变流器则吸收能量并以交流形式回馈到交流电网，此时电路即为有源逆变工作状态。
电势E D 的极性由电机的运行状态决定，而变流器输出电压U d 的极性则取决于触发脉冲的控制角。
欲得到上述有源逆变的运行状态，显然电机应以发电状态运行，而变流器晶闸管的触发控制角α应大于π/2，或者逆变角β小于π/2。
有源逆变工作状态下，电路中输出电压的波形如图2.2(b)实线所示。
此时，晶闸管导通的大部分区域均为交流电的负电压， 晶闸管在此期间由于E D 的作用仍承受极性为正的相电压，所以输出的平均电压就为负值。
三相桥式逆变电路一个周期中的输出电压由6个形状相同的波头组成，其形状随β的不同而不同。
该电路要求6个脉冲，两脉冲之间的间隔为π/3， 分别按照1， 2， 3， …， 6的顺序依次发出，其脉冲宽度应大于π/3或者采用“双窄脉冲”输出。
上述电路中， 晶闸管阻断期间主要承受正向电压， 而且最大值为线电压的峰值。
三相全控桥式整流及有源逆变电路的实训
目录目录 (1)一、实训题目：三相桥式全控有源逆变电路实训 (2)二、设计目的 (3)三．设计理念与思路 (3)四．设计主要设备及仪器 (3)五．设计电路图及工作原理 (4)（一）电路结构 (4)（二）有源逆变电路工作原理： (4)（三）三相全控桥式整流及有源逆变主电路图 (5)六．电路调试 (6)七．注意事项 (13)八．最小逆变角的确定 (13)九．心得体会 (14)十．参考文献 (15)一、实训题目：三相桥式全控有源逆变电路实训任务：在已学的《电力电子技术》课程后，为了进一步加强对整流和有源逆变电路的认识。
可设计一个三相全控桥式整流电路及有源逆变电路。
分析两种电路的工作原理及相应的波形。
通过电路接线的实验手段来进行调试，绘制相关波形图要求：a. 要有设计思想及理论依据b. 设计出电路图即有源逆变电路的结构图d. 绘出有源逆变电路的u d(t)波形图e. 对控制角α和逆变β的最小值的要求二、设计目的1．熟悉NMCL-33组件。
2．研究三相全控桥式逆变电路的工作原理，并且验证全控桥式电路在有源逆变时的工作条件，了解逆变电路的用途。
三．设计理念与思路晶闸管是一种三结四层的可控整流元件，要使晶闸管导通，除了要在阳极—阴极间加正向电压外，还必须在控制级加正向电压，它一旦导通后，控制级就失去控制作用，当阴极电流下降到小于维持电流，晶闸管回复阻断。
因此，晶闸管的这一性能可以充分的应用到许多的可控变流技术中。
在实际生产中，直流电机的调速、同步电动机的励磁、电镀、电焊等往往需要电压可调的直流电源，利用晶闸管的单向可控导电性能，可以很方便的实现各种可控整流电路。
当整流负载容量较大时，或要求直流电压脉冲较小时，应采用三相整流电路，其交流侧由三相电源提供逆变是把直流电变为交流电，它是整流的逆过程，而有源逆变是把直流电经过直-交变换，逆变成与交流电源同频率的交流电反送到电网上去。
逆变在工农业生产、交通运输、航空航天、办公自动化等领域已得到广泛的应用，最多的是交流电机的变频调速。
2三相桥式全控整流及有源逆变电路实验报告(精)
实验报告课程名称：现代电力电子技术实验项目：三相桥式全控整流及有源逆变电路实验实验时间：实验班级：总份数：指导教师：***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：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（二）项目名称：三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加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。
(2了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
2. 实验原理实验线路如图3-13及图3-14所示。
主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成，触发电路为DJKO2-1中的集成触发电路，由KCO4、KC4l、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。
集成触发电路的原理可参考1-3节中的有关内容，三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
图3-13 三相桥式全控整流电路实验原理图在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am、Bm、Cm,返回电网的电压从高压端A、B、C输出，变压器接成Y/Y接法。
图中的R均使用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式；电感Ld在DJK02面板上，选用700mH，直流电压、电流表由DJK02获得。
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”等几个模块。
2 DJK02 晶闸管主电路3 DJK02-1三相晶闸管触发电路该挂件包含“触发电路”,“正反桥功放”等几个模块。
4 DJK06 给定及实验器件该挂件包含“二极管”等几个模块。
5 DJK10 变压器实验该挂件包含“逆变变压器”以及“三相不控整流”。
三相桥式全控逆变
实验二三项桥式全控逆变一实验目的（1）加深理解三相桥式全控逆变的工作原理。
（2）了解KC系列集成触发器的调试方法和各点的波形。
（3）了解三相桥式全控逆变电路 MATLAB的仿真方法，会设置各模块的参数。
二实验原理实验电路如下图所示。
主电路由三相桥式全控逆变直流电源的三相不可控逆变电路组成，三相桥式全控有源逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
三相全控桥式电路实验图图中的 RP用滑线变阻器接成并联形式，电感LD选用700MH。
在三相桥式有源逆变电路中，电阻电感与整流的一致，而三相不可控的整流及心式变压器可在试验装置上获得，其中心式变压器用做升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端AM,BM,CM，返回电网的电压从高压端A,B,C输出，变压器接成Y/Y 接法。
实验仿真电路图三相桥式全控逆变电路的计算公式如下：UD=2.34U2COS (0~60)UD=2.34U2[1+COS(+)](60~120)三试验仿真1带电阻负载的仿真启动MATLAB6.1，进入SIMULINK后新建文档，绘制三相桥式整流系统模型如下图所示。
双击各模块，在出现的对话框内设置相应的参数。
1、交流电压的参数设置三相电源的相位互差120，设置交流峰值相电压为100V，频率60HZ。
2、负载的参数设置R=45欧，L=0H,C=inf3、通用变换器桥参数设置仿真模块的功能通用变换器桥模块是由6个功率开关元件组成的桥式通用三相变换器模块。
功率电子元件的类别和变换器的结构可以通过对话框进行选择。
功率电子元件和变换器类型由Diode桥，Thyristor桥，MOSFET-Diode桥，IGBT-Diode桥，IdealSWITCH桥，桥的结构由单相，两相和三相。
仿真模块的图标，输入和输出通用变换器桥的图标如图3.7.3所示。
模块的输入和输出端取决于所选择的变换器桥的结构。
当A,B,C被选择为输出端，则直流DC(+-)端就是输入端。
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三相桥式有源逆变电路的仿真
一、实验目的和要求
1.掌握三相桥式有源逆变电路的工作原理
2.熟练运用MATLAB 中的simulink 模块建立三相桥式有源逆变电路的模型，并通过修改参数，得出相应的波形并分析波形得出结论。
二、实验原理
1.三相桥式有源逆变电路
图2.1三相桥式有源逆变原理图
（b ）输出电压 （c ）触发脉冲 （d ）晶闸管导通情况
图2.2三相桥式有源逆变电路相关波形
2.3.1逆变工作原理
三相桥式逆变电路结构如图2.2(a)所示。
如果变流器输出电压U d 与直流电机电势E D 的极性如图所示（均为上负下正）， 当电势E D 略大于平均电压U d 时，回路中产生的电流I d 为 T a V 1
b
V 3
c
V 5u d i d V 4V 6V 2R M
＋－E D ＋－(a)
R U E I d
D d -= （1）
电流I d 的流向是从E D 的正极流出而从U d 的正极流入，即电机向外输出能量，以发电状态运行；变流器则吸收能量并以交流形式回馈到交流电网，此时电路即为有源逆变工作状态。
电势E D 的极性由电机的运行状态决定，而变流器输出电压U d 的极性则取决于触发脉冲的控制角。
欲得到上述有源逆变的运行状态，显然电机应以发电状态运行，而变流器晶闸管的触发控制角α应大于π/2，或者逆变角β小于π/2。
有源逆变工作状态下，电路中输出电压的波形如图2.2(b)实线所示。
此时，晶闸管导通的大部分区域均为交流电的负电压， 晶闸管在此期间由于E D 的作用仍承受极性为正的相电压，所以输出的平均电压就为负值。
三相桥式逆变电路一个周期中的输出电压由6个形状相同的波头组成，其形状随β的不同而不同。
该电路要求6个脉冲，两脉冲之间的间隔为π/3， 分别按照1， 2， 3， …， 6的顺序依次发出，其脉冲宽度应大于π/3或者采用“双窄脉冲”输出。
上述电路中， 晶闸管阻断期间主要承受正向电压， 而且最大值为线电压的峰值。
2.3.2电路中基本电量的计算
由于三相桥式逆变电路相当于两组三相半波逆变电路的串联， 故该电路输出平均电压应为三相半波逆变电路输出平均电压的两倍， 即
β
βϕϕcos 34.2cos 17.1222U U U d -=⨯-= （2）
式中，U 2φ为交流侧变压器副边相电压有效值。
输出电流平均值为 D
B d
D d R R R R
U E I +=-= （3） 式中，R B 为变压器绕组的等效电阻；R D 为变流器直流侧总电阻。
输出电流的有效值为
∑+=22N d I I I （4）
式中，I N 为第N 次谐波电流有效值。
N 的取值由波形的谐波分析展开式确定。
晶闸管流过电流的平均值为
d VV I I 31=
（5）
晶闸管流过电流的有效值为
I I V 31 （6）
三、模型的建立及参数设置
1.建立MATLAB 仿真模型
通过MATLAB 的Simulink 模块和powerlib 模块建立三相桥式有源逆变电路的仿真模型，如下图3所示，图中因为用的是MATLAB2012b 版本，所以在这个系统中添加了一个powergui 模块保证系统的连续运行。
图3
2.参数的设置
交流电源：打开参数设置对话框，按三相对称电源要求设置参数。
Um=100V 、f=50Hz 、初相位依次为0°、-120°、120°）
直流电源：
Synchronized 6-pulse generator：
同步脉冲触发器用于触发三相全控整流桥的6个晶闸管，同步6脉冲触发器可以给出双脉冲,双脉冲间隔为60°,触发器输出的1～6号脉冲依次送给三相全控整流桥对应编号的6个晶闸管。
alpha_deg：此端子为脉冲触发角控制信号输入；AB, BC, CA：三相电源的三相线电压输入即Vab, Vbc, and Vca；Block：触发器控制端，输入为“0”时开放触发器，输入大于零时封锁触发器；
Pulses：6脉冲输出信号。
alpha_deg为30度时双6脉冲同步触发器的输入输出信号。
Frequency of synchronization voltages(Hz)：同步电压频率（赫兹）；Pulse width(degrees) ：触发脉冲宽度（角度）；Double pulsing：双脉冲触发选择。
Universal Bridge：
负载RLC：RLC原件设置参数为R=1Ω、L=0.01H、C=inf
算法：选择ode23tb算法，相对误差设置为1e-3，开始仿真时间设置为0，停止仿真时间设置为0.05s
四、模型仿真及波形分析
1.参数设置完后，点击运行，并记录波形，
2.改变负载：
（1）纯电阻负载情况下分别改变移相角为60、90、120，记录波形并比较分析波形
（2）阻感情负载况下分别改变移相角为60、90、120 ，记录波形并比较分析波形
（3）在一种移相角下，修改负载参数（增大或者减小），记录波形并分析负载参数对逆变效果的影响。