单相半控桥整流电路实验报告

目录

一、实验基本内容----------------------------------2

1.实验项目名称-----------------------------------2

2.实验已知条件-----------------------------------2

3.实验完成目标-----------------------------------3

二、实验条件描述-----------------------------------3

1.主要设备仪器-----------------------------------3

2.小组人员分工-----------------------------------3

三、实验过程描述-----------------------------------4

1.实现同步---------------------------------------4

2.半控桥纯阻性负载试验---------------------------4

3.半控桥阻-感性负载（串联L=200mH）实验-----------6

四、实验仿真---------------------------------------9

五、实验数据处理及讨论-----------------------------18

六、实验思考---------------------------------------22

一、实验基本内容

1.实验项目名称：单相半控桥整流电路实验

2.实验已知条件：单相半控桥整流电路如图所示，图中晶闸管VT1,二极管VD4组成一对桥臂，VT3,VD2组成另一对桥臂，变压器u2加在桥臂的中间。

(1)阻性负载电源电压u2在（0，α），VD2,VT3承受反向阳极电压处于截止状态，由于VT1未加触发脉冲而使VT1,VD4处于正向阻断状态，此时ud=0 , uVT1=u2, uVD2= -u2, uVT3=0, uVD4=0；wt=α时刻，触发VT1，VT1，VD4立即导通，VD2，VT3承受反向电压关断，此时ud= u2 , uVT1= 0, uVD2= -u2, uVT3=-u2, uVD4=0；u2在负半周（π，π+α）期间，VT3,VD2虽然承受正向阳极电压但由于门极没有触发信号而正向阻断，此时ud=0,uVT1=0,uVD4=u2,uVT3= -u2,uVD2=0; wt=π+α时刻触发VT3，则VT3,VD2，此时ud= u2，uVT1=-u2，uVD4=u2, uVT3=0, uVD2=0。

(2)感性负载负载电感足够大从而使负载电流连续且为一水平线。电源电压u2的正半周，wt=α时刻触发晶闸管VT1，则VT1，VD4立即导通，电流从电源出来经VT1,负载，VD4流回电源，此时ud=u2。当wt=π时，电源电压u2经零变负，由于电感的存在，VT1将继续导通，此时a点电位较b点电位低，二极管自然换相，从VD4换至VD2,这样电流不再经过变压器绕组，而由VT1,VD2续流，忽略器件导通压降，ud=0，整流电路不会输出负电压。电源电压u2的负半周，wt=π+α时刻触发VT3，则VT3,VD2导通，使VT1承受反向电压关断，电源通过VT3和VD2又向负载供电，ud= -u2。U2从负半周过零变正时，电流从VD2换流至VD4,电感通过VT3,VD4续流，ud又为零。以后，VT1再次触发导通，重复上诉过程。

3. 实验完成目标：

（1）实现控制触发脉冲与晶闸管同步。

（2）观测单相半控桥在纯阻性负载时U

d ，U

VT

波形，测量最大移相范围及输入-输

出特性。

（3）单相半控桥在阻-感性负载时，测量最大移相范围，观察失控现象并讨论解决方案。

二、实验条件描述

1、主要设备仪器

设备名称型号主要参数

电力电子及电气传动教学试验台MCL-III型

包括降压变压器、MCL-35、两只晶闸管、

两只电力二极管、大功

率滑动变压器、可调电阻、导线若干

整机容量≤1.5kVA

工作电源：3N/380V/50Hz/3A

尺寸：1.60m*0.75m*1.50m

重量：300Kg

数字万用表GDM-8145 直流电压精度：0.03%

最高分辩率10μ V,10Nv,10 mΩ最高电压档：1200V

电流档：20A

Tektronic TDS2012 带宽：100MHz

最高采样频率：1Gs/s

2个独立通道，8位垂直分辨率，11种自动测试功能，可选4种参数实显示

2、小组人员分工

姓名学号实验操作分工实验报告分工

连接实验线路实验仿真

总体指挥数据处理

拍照记录思考讨论

测量数据实验仪器

调试仪器整理汇总

记录数据实验原理

记录数据实验内容

三、实验过程描述

1、实现同步：

①从三相交流电源进端取线电压U

（约230v）到降压变压器（MCL-35）,输出单

uw

。

相电压（约120v）作为整流输入电压u

2

②在（MCL-33）两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列(共12只)中,选定两只晶闸管,与整流二极管阵列(共6只)中的两只二极管组成共阴极方式的半控整流桥,保证控制同步,并外接纯阻性负载。

2、半控桥纯阻性负载试验：

①连续改变控制角α，测量并记录电路实际的最大移相范围,用数码相机记录α

波形(注意：负载电阻不宜过小，确保当输出电最小、最大和90o时的输出电压U

d

压较大时，I

不超过0.6A)。

d

A.调节移相可调电位器RP，观察当晶闸管触发脉冲的触发角α最小时输出电压U

d 波形，并拍摄此时数字示波器显示波形如下图。

B．调节移相可调电位器RP，观察当晶闸管触发脉冲的触发角α为90o时输出电压