三相桥式全控整流电路分析
三相桥式全控整流电路及工作原理
三相桥式全控整流电路及工作原理
三相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子变换电路,广泛应用于交流调速、直流传动、直流无刷电机等领域。
它具有输出电压可调、功率因数可控和双向传输功率等特点。
1. 电路结构
三相桥式全控整流电路由六个可控硅整流器()组成,三个正并联,另外三个反并联。
每个可控硅整流器的阳极与交流电源的一相相连,阴极与负载相连。
整流器的栅极连接到相应的脉冲发生电路,用于控制导通时间。
2. 工作原理
在每个周期内,三相交流电源的三相电压有两相电压大于另一相电压。
整流电路利用这一特性,使两相较高电压的可控硅整流器导通,从而将这两相电压的正半周经整流器输出到负载。
通过控制每个整流器的导通时间,可以调节输出电压的幅值和相位。
当某一相电压达到最大值时,该相的两个整流器将导通。
随着时间推移,其他两相电压将超过该相电压,相应的整流器也将导通。
如此循环,每个整流器在每个周期内均有一段导通时间。
通过调节每个整流器的导通时间,即控制脉冲发生电路对栅极施加脉冲的时间,可以控制输出电压的幅值。
同时,还可以改变脉冲施加的相位角,从而控制功率因数。
3. 特点
(1) 输出电压可连续调节
(2) 功率因数可控
(3) 双向传输功率
(4) 电路结构相对简单
三相桥式全控整流电路通过控制整流器的导通时间和相位,可以实现对输出电压和功率因数的精确控制,是一种非常重要和实用的电力电子变换电路。
三相桥式全控整流电路实验报告
三相桥式全控整流电路实验报告一、实验目的本实验旨在通过搭建三相桥式全控整流电路，理解电力电子整流技术的基本原理，掌握三相桥式全控整流电路的工作过程，探究整流电路的输出特性，为进一步研究和应用电力电子技术打下基础。
二、实验原理三相桥式全控整流电路是一种常见的整流电路，其工作原理基于三相半波可控整流电路。
在该电路中，三相交流电通过6个晶闸管（或二极管）整流，将交流电转换为直流电。
6个晶闸管分为三组，每组两个，分别与三相交流电的每一相相连。
通过控制晶闸管的导通时刻，可以控制电流的流向和大小，从而实现整流的目的。
三、实验步骤1.搭建三相桥式全控整流电路。
使用电源、电阻、二极管、晶闸管等元器件搭建电路。
注意确保连接正确、安全可靠。
2.连接输入电源，调整输入电压，使输入电压在允许范围内。
3.触发晶闸管，控制其导通时刻。
可以使用脉冲信号发生器触发晶闸管，通过改变触发脉冲的相位来控制晶闸管的导通时刻。
4.观察并记录输出电压和电流的变化情况。
可以使用示波器等设备观察输出波形，并记录相关数据。
5.改变触发脉冲的相位，观察输出电压和电流的变化情况，并记录数据。
6.分析实验数据，探究整流电路的工作特性和输出特性。
四、实验结果与分析1.实验结果在实验过程中，我们观察到了整流电路的输出电压和电流的变化情况。
当触发脉冲的相位角增加时，输出电压和电流的平均值增加；当触发脉冲的相位角减小时，输出电压和电流的平均值减小。
实验结果表明，通过控制触发脉冲的相位角，可以有效地控制整流电路的输出电压和电流。
2.结果分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：（1）三相桥式全控整流电路可以实现整流的功能，将交流电转换为直流电。
（2）通过控制触发脉冲的相位角，可以控制晶闸管的导通时刻，进而控制输出电压和电流的大小。
当触发脉冲的相位角增加时，晶闸管的导通时间增加，输出电压和电流的平均值增加；当触发脉冲的相位角减小时，晶闸管的导通时间减少，输出电压和电流的平均值减小。
三相桥式全控整流电路实验结论
三相桥式全控整流电路实验结论一、电路结构与工作原理三相桥式全控整流电路由三相交流电源、三相全控桥、负载电阻以及触发脉冲源等部分组成。
其工作原理基于三相全控桥的工作原理，通过控制触发脉冲的相位来控制整流输出的电压大小和方向。
二、触发脉冲与控制方式本实验采用脉冲变压器触发方式，通过调节触发脉冲的相位来控制整流输出的电压大小和方向。
控制方式采用移相控制方式，通过调节控制电压的大小和极性来控制触发脉冲的相位。
三、输出电压与负载特性实验结果表明，随着控制电压的增大，整流输出电压增大，当控制电压达到一定值时，整流输出电压达到最大值。
当负载电阻增大时，整流输出电压减小，当负载电阻达到无穷大时，整流输出电压达到最小值。
四、功率因数与谐波分析实验结果表明，采用三相桥式全控整流电路可以有效地提高功率因数，减小谐波对电网的影响。
但是，当整流输出电压增大时，谐波电流也会相应增大，因此需要对谐波进行抑制。
五、电路参数设计与优化为了提高三相桥式全控整流电路的性能，需要对电路参数进行设计与优化。
实验结果表明，触发脉冲的频率和移相角是影响整流输出电压大小和稳定性的关键因素。
因此，在参数设计时需要重点考虑这些因素。
同时，为了减小谐波对电网的影响，需要选择合适的滤波器参数。
六、实验结果对比与分析通过对不同控制方式下的实验结果进行对比与分析，可以发现采用移相控制方式可以有效提高整流输出电压的稳定性和调节速度。
同时，采用脉冲变压器触发方式可以有效减小整流输出电压的脉动和噪声。
七、电路性能评估与改进建议根据实验结果，可以对三相桥式全控整流电路的性能进行评估。
本实验中，采用了以下指标进行评估：整流输出电压的大小和稳定性、功率因数、谐波含量以及调节速度等。
通过对这些指标进行分析，可以发现该电路具有以下优点：可以实现对交流电源的整流作用；可以提高功率因数；可以实现对整流输出电压的快速调节等。
但是也存在一些不足之处，例如触发脉冲的脉动和噪声较大等问题。
实验七 三相桥式全控整流电路实验
实验七三相桥式全控整流电路实验一、实验目的了解三相桥式全控整流电路的工作原理, 研究可控整流电路在电阻负载, 电阻电感性负载, 反电动势负载时的工作情况。
二、实验所需挂件及附件1.电源控制屏2.三相晶闸管触发电路3.双踪示波器, 万用表4.晶闸管主电路5.可调电阻，电感等三、实验原理1.电阻性负载图7-1 三相桥式全控整流电路（电阻性负载）及o 0=α波形阴极连接在一起的3个晶闸管（VT1, VT3, VT5）称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管（VT4, VT6, VT2）称为共阳极组。
共阴极组中与a, b, c 三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1, VT3, VT5, 共阳极组中与a, b, c 三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4, VT6, VT2。
晶闸管的导通顺序为VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。
表示各晶闸管从其自然换相点开始触发, 得到的输出电压波形为其线电压的包络线。
图7-2 三相桥式全控整流电路（电阻性负载）o 30=α时波形从图可以看出, 当 时, ud 波形连续, 对于电阻负载, id 波形与ud 波形形状一样, 也连续, 每管工作120( , 每间隔60(有一管换流。
60(为波形连续和不连续的分界点。
(>60(, 由于对应线电压的过零变负, 非同一相的共阴极组和共阳极晶闸管串联承受负压而关断, 此时输出电压电流为零。
负载电流断续, 各晶闸管导通角小于120(。
I IIIIIIVVVI三相桥式全控整流电路的特点:（1）2管同时通形成供电回路, 其中共阴极组和共阳极组各1, 且不能为同1相器件。
（2）对触发脉冲的要求: 按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序, 相位依次差60(。
共阴极组VT1.VT3.VT5的脉冲依次差120(, 共阳极组VT4.VT6.VT2也依次差120(。
同一相的上下两个桥臂, 即VT1与VT4, VT3与VT6, VT5与VT2, 脉冲相差180(。
三相全控桥式整流电路实验报告doc
三相全控桥式整流电路实验报告篇一：实验一、三相桥式全控整流电路实验实验一、三相桥式全控整流电路实验一、实验目的1. 熟悉三相桥式全控整流电路的接线、器件和保护情况。
2. 明确对触发脉冲的要求。
3. 掌握电力电子电路调试的方法。
4. 观察在电阻负载、电阻电感负载情况下输出电压和电流的波形。
二、实验类型本实验为验证型实验，通过对整流电路的输出波形分析，验证整流电路的工作原理和输入与输出电压之间的数量关系。
三、实验仪器1．MCL－III教学实验台主控制屏。
2．MCL—33组件及MCL35组件。
3．二踪示波器 4．万用表 5．电阻（灯箱）四、实验原理实验线路图见后面。
主电路为三相全控整流电路，三相桥式整流的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。
五、实验内容和要求1. 三相桥式全控整流电路2. 观察整流状态下，模拟电路故障现象时的波形。
实验方法：1．按图接好主回路。
2.接好触发脉冲的控制回路。
将给定器输出Ug接至MCL-33面板的Uct端，将MCL-33 面板上的Ublf接地。
打开MCL-32的钥匙开关，检查晶闸管的脉冲是否正常。
（1）用示波器观察MCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60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60，则相序正确，否则，应调整输入电源。
3．三相桥式全控整流电路（1）电路带电阻负载（灯箱）的情况下：调节Uct（Ug），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，并用万用表记录相应的Ud和交流输入电压U2数值。
ou??= 30°uuia?tOuab=30O?ti a?=90O?tuuabacOuabuac??= 60°u（2）电路带阻感负载的情况下：在负载中串入700mH 的电感调节Uct（Ug），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，并用万用表记录相应的Ud和交流输入电压U2数值。
三相桥式全控整流电路实验报告
三相桥式全控整流电路实验报告实验报告：三相桥式全控整流电路一、实验目的1.了解三相桥式全控整流电路的工作原理；2.掌握三相桥式全控整流电路的实际应用；3.熟悉实验中相关的仪器设备使用和操作；4.通过实验，加深对三相桥式全控整流电路的认识和理解。
二、实验原理1.三相交流电源通过三相桥式整流器，经过电感L1平滑滤波，然后由IGBT或晶闸管等元件构成的全控整流桥对交流电进行整流；2.控制信号通过控制电路产生，并通过触发电路以一定的脉冲方式送入IGBT或晶闸管触发端，从而实现对整流桥的控制。
三、实验所需器材和材料三相交流电源、电感、电容、IGBT或晶闸管、示波器、台式多功能电源等。
四、实验步骤及调试过程1.搭建三相桥式全控整流电路。
2.将三相交流电源连接到整流电路的输入端。
3.连接示波器，通过示波器观察输入和输出波形。
4.连接控制电路，根据实验要求对整流电路进行控制。
5.进行相应的实验数据采集和记录。
五、实验数据记录和分析1.实验中记录了输入电压、输出电压、输出电流等数据。
2.通过分析记录的数据，可以得出整流电路的性能指标，例如：输出电流的大小、纹波系数、效率等。
3.通过数据的分析可以得出实验结果。
六、实验结果分析1.通过数据分析得出输入输出电流的关系，验证了三相桥式全控整流电路的工作原理。
2.通过实验结果可以得出整流电路的性能指标，并对实验结果进行评价。
3.通过实验结果的分析可以对整流电路进行改进和优化。
七、实验结论八、实验中遇到的问题和解决方法1.连接电路时，需要注意电源的极性和电路的连接顺序，否则会导致电路不能正常工作。
解决方法是仔细查阅电路图和实验指导书，正确连接电路。
2.控制电路的参数设置不当，导致无法对整流电路进行控制。
解决方法是按照实验要求对控制电路进行参数调整，确保其能够正常工作。
3.示波器波形不清晰，无法正确观察到输入和输出波形。
解决方法是检查示波器和连接线路，确保其连接良好，并对示波器参数进行适当调整。
三相桥式全控整流电路
1主电路的原理主电路其原理图如图1所示;图1 三相桥式全控整理电路原理图习惯将其中阴极连接在一起的3个晶闸管VT1、VT3、VT5称为共阴极组；阳极连接在一起的3个晶闸管VT4、VT6、VT2称为共阳极组;此外,习惯上希望晶闸管按从1至6的顺序导通,为此将晶闸管按图示的顺序编号,即共阴极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT1、VT3、VT5,共阳极组中与a、b、c三相电源相接的3个晶闸管分别为VT4、VT6、VT2;从后面的分析可知,按此编号,晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6;主电路原理说明整流电路的负载为带反电动势的阻感负载;假设将电路中的晶闸管换作二极管,这种情况也就相当于晶闸管触发角α=0o时的情况;此时,对于共阴极组的3个晶闸管,阳极所接交流电压值最高的一个导通;而对于共阳极组的3个晶闸管,则是阴极所接交流电压值最低或者说负得最多的一个导通;这样,任意时刻共阳极组和共阴极组中各有1个晶闸管处于导通状态,施加于负载上的电压为某一线电压;此时电路工作波形如图2所示;图2 反电动势α=0o时波形α=0o时,各晶闸管均在自然换相点处换相;由图中变压器二绕组相电压与线电压波形的对应关系看出,各自然换相点既是相电压的交点,同时也是线电压的交点;在分析ud的波形时,既可从相电压波形分析,也可以从线电压波形分析;从相电压波形看,以变压器二次侧的中点n为参考点,共阴极组晶闸管导通时,整流输出电压ud1为相电压在正半周的包络线；共阳极组导通时,整流输出电压ud2为相电压在负半周的包络线,总的整流输出电压ud = ud1－ud2是两条包络线间的差值,将其对应到线电压波形上,即为线电压在正半周的包络线;直接从线电压波形看,由于共阴极组中处于通态的晶闸管对应的最大正得最多的相电压,而共阳极组中处于通态的晶闸管对应的是最小负得最多的相电压,输出整流电压ud为这两个相电压相减,是线电压中最大的一个,因此输出整流电压ud波形为线电压在正半周的包络线;由于负载端接得有电感且电感的阻值趋于无穷大,电感对电流变化有抗拒作用;流过电感器件的电流变化时,在其两端产生感应电动势Li,它的极性事阻止电流变化的;当电流增加时,它的极性阻止电流增加,当电流减小时,它的极性反过来阻止电流减小;电感的这种作用使得电流波形变得平直,电感无穷大时趋于一条平直的直线;为了说明各晶闸管的工作的情况,将波形中的一个周期等分为6段,每段为60o,如图2所示,每一段中导通的晶闸管及输出整流电压的情况如表所示;由该表可见,6个晶闸管的导通顺序为VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6;表1三相桥式全控整流电路电阻负载α=0o时晶闸管工作情况图3 给出了α=30o时的波形;从ωt1角开始把一个周期等分为6段,每段为60o与α＝0o时的情况相比,一周期中ud波形仍由6段线电压构成,每一段导通晶闸管的编号等仍符合表1的规律;区别在于,晶闸管起始导通时刻推迟了30o,组成ud 的每一段线电压因此推迟30o,ud平均值降低;晶闸管电压波形也相应发生变化如图所示;图中同时给出了变压器二次侧a相电流ia 的波形,该波形的特点是,在VT1处于通态的120o期间,ia为正,由于大电感的作用,ia波形的形状近似为一条直线,在VT4处于通态的120o期间,ia波形的形状也近似为一条直线,但为负值;图3 α=30o时的波形由以上分析可见,当α≤60o时,u d波形均连续,对于带大电感的反电动势,i d波形由于电感的作用为一条平滑的直线并且也连续;当α＞60o时,如α＝90o时电阻负载情况下的工作波形如图4所示,ud平均值继续降低,由于电感的存在延迟了VT的关断时刻,使得ud的值出现负值,当电感足够大时,ud中正负面积基本相等,ud平均值近似为零;这说明带阻感的反电动势的三相桥式全控整流电路的α角的移相范围为90度;图4α＝90o时的波形2各参数的计算输出值的计算三相桥式全控整流电路中,整流输出电压的波形在一个周期内脉动6次,且每次脉动的波形相同,因此在计算其平均值时,只需对一个脉波即1/6周期进行计算即可;此外,因为所以电压输出波形是连续的,以线电压的过零点为时间坐标的零点,可得整流输出电压连续时的平均值为;4-1输出波形的分析时的输出波形如图11所示;图11 整流电路的输出波形如图11所示,从ωt1时刻开始把一个周期等分为6份,在Wt1时刻共阴极组VT1晶闸管接受到触发信号导通,此时阴极输出电压Ud1为幅值最大的a相相电压；到Wt2时刻下一个触发脉冲到来,此时a相输出电压降低,b相输出电压升高,于是阴极输出电压变为b相相电压；到Wt3时刻第三个脉冲到来,晶闸管VT1关断而晶闸管VT2导通,输出电压为此时最高的c相相电压；重复以上步骤,即共阴极组输出电压Ud1为在正半周的包络线;共阳极组中输出波形原理与共阴极组一样,只是每个触发脉冲比阴极组中脉冲相差180度;6个时段的导通次序如表1所示一样,只是Wt1从零时刻往后推迟30度而已;这样就得出最后输出整流电压为共阴极组输出电压与共阳极组输出电压的差即Ud=Ud1-Ud2 4-9而由于电路中大电感L的作用,输出的电流为近似平滑的一条直线;图中同时给出了变压器二次侧a相电流 ia 的波形,该波形的特点是,在VT1处于通态的120o期间,ia为正,由于大电感的作用,ia波形的形状近似为一条直线,在VT4处于通态的120o期间,ia波形的形状也近似为一条直线,但为负值;3逆变逆变原理图如图12所示;图12逆变原理图如图12所示,当电机M工作时,调节整流电路的触发角α使α<90°,这时候整流电路工作在整流状态,三相交流点存储装置向M供电使M工作在电动状态,电能转换为动能带动汽车行驶;当电机M能量过剩时时,调节α角使α>90°,使输出直流电压Ud平均值为负值,且|Em|>|Ud|,这时候整流电路工作在逆变状态,电机M的过剩能量装换为电能,M向三相交流电存储装置输送电流,三相交流电存储装置接受并存储电能;。
三相桥式全控整流电路(阻感负载)
晶闸管VT1的波形由 负载电流id波形决定， 和ud的波形不同
图3-2 三相桥式全控整流电路(阻感负载）α=0°的波形
α>60°，阻感负载与电阻 负载不同 阻感负载时，由于电 感Ｌ的作用，ud波形 会出现负的部分。
图3-3 三相桥式全控整流电路(阻感负载）α=90°的波形
若电感L值足够大， ud正负面积基本相等， ud平均值近似为零。
授课教师：谭阳
2 d
2
3
Id 3
数值计算
④ 晶闸管所承受的最大正反向电 压：
2 3U2 6U 2
⑤ 整流变压器二次侧正、负半周 内均有电流流过 每半周期内导通 120°，变压器二次侧电流有效值：
I2
2 3 Id
图3-1 三相桥式全控整流电路(阻感负载）
三相桥式全控整流电路 （阻感负载）
谢谢观看！
a 角移相范围为90
图3-3 三相桥式全控整流电路(阻感负载）α=90°的波形
电路分析 ☞①输出电压平均值Ud
整流输出电压在一周期内脉动六次， 且每次脉动的波形相同
因此，计算Ud 的平均值， 只需对一个脉波（即1/6 周期)进行计算即可
图3-4 三相桥式全控整流电路(阻感负载）α=90°的波形
设其表达式为
区别
三相桥式全控整流电 路电阻负载时α=0°， id波形和ud波形形状 一样
图3-2 三相桥式全控整流电路(电阻负载）α=0°的波形
区别
阻感负载时，由于电 感作用，使得负载电 流波形变得平直。
图3-1 三相桥式全控整流电路(电阻负载）α=0°的波形
区别
当电感足够大时，负 载电流的波形近似为 一条水平线。
重庆电力高等专科学校
三相全控桥式整流电路
三相全控桥式整流电路一、引言随着工业技术的发展和电力电子技术的不断推广，三相全控桥式整流电路在各个行业中广泛应用。
三相全控桥式整流电路采用三相交流电源作为输入端，能够将交流电信号转换成满足不同负载需求的直流电信号。
本文将从以下几个方面详细介绍三相全控桥式整流电路的工作原理、主要构成和应用。
二、工作原理三相全控桥式整流电路是一种将交流电信号转换成直流信号的电路。
该电路采用三相变压器将三相交流电源通过变换，将input交流电进行相间差异为120度的降低或升高零电平的变换，接至整流桥三相管闸流控制器的输入端，然后将通过整流桥的三相管管子交错导通，实现交流电的全波整流。
三相全控桥式整流电路通过改变控制器的输出扭矩控制灵活性，从而控制整流桥输出直流电的电压和电流。
三、主要构成三相全控桥式整流电路主要由三相变压器、整流桥和控制器组成。
1. 三相变压器三相变压器的作用是将输入的三相交流电信号通过变换，降低或升高零电平，将降低或升高零电平后的输入信号接入整流桥电路中。
通常情况下，三相变压器分为多种类型，如输入和输出相等的三相变压器、桥式三相变压器、三角变压器等。
2. 整流桥整流桥是三相全控桥式整流电路中的重要部分。
整流桥需要至少4个按一定方式排列的二极管构成，在同一个相序的三个管相互导通的同时，三个相可以实现交替导通。
整流桥既能进行三相半波整流，也能进行三相全波整流。
3. 控制器在三相全控桥式整流电路中，控制器的主要作用是对整流桥输出直流信号进行控制。
通过控制器，可以实现相依输入电压的0-360°可控角度矩，从而实现输出电压的控制。
整流桥控制器通常采用高性能单片机或FPGA，以实现控制回环环节过程控制、溅液等自动保护功能等。
四、应用三相全控桥式整流电路主要应用于高功率负载的变频调速、电力变流器、电弧炉等领域。
在风力发电、太阳能发电等清洁能源领域，三相全控桥式整流电路也具有广泛的应用前景。
在消费电子产品如UPS、电流计、电子锁等领域，也可以采用三相全控桥式整流电路实现高品质的电源供应。
实验三 三相桥式全控整流电路实验
实验三三相桥式全控整流电路实验一、实验目的(1)加深理解三相桥式全控整流的工作原理。
(2)了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理实验线路如图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四、实验内容三相桥式全控整流电路。
五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关三相桥式全控整流电路的有关内容。
(2))学习本教材中有关集成触发电路的内容，掌握该触发电路的工作原理。
六、思考题(1)如何解决主电路和触发电路的同步问题?在本实验中主电路三相电源的相序可任意设定吗?答：①采用宽脉冲触发或双脉冲触发发式。
在本实验中使脉冲宽度大于1/6个周期。
②在除法某个晶闸管的同时，前一个晶闸管补发脉冲，即用两个窄脉冲替代宽脉冲。
(2)在本实验的整流时，对α角有什么要求?为什么?答：在本实验的整流时，移相角度α角度为0-90度，这是因为移相角度α超过90度就会进入逆变状态。
七、实验方法(1)三相桥式全控整流电路按图3-13接线，将DJK06上的 “给定”输出调到零(逆时针旋到底)，使电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，调节给定电位器，增加移相电压，使α角在30°～150°范围内调节，用示波器观察并记录α=30°、60°及90°时的整流电压U d 和晶闸管两端电压U vt 的波形，并记录相应的U d 数值于下表中。
计算公式:U d =2.34U 2cosα (0～60O) U d =2.34U 2[1+cos(a+3)] (60o ～120o) 描绘α=300、600时Ud 、Uvt 的波形。
三相桥式全控整流电路
输出电压与输入电压的关系
01
输出电压与输入电压的有效值成 正比，与触发脉冲的相位角有关 。
02
当触发脉冲在合适的相位角触发 晶闸管时，输出电压接近于输入
电压的最大值。
随着触发脉冲相位角的减小，输 出电压逐渐减小。
03
当触发脉冲相位角为0度时，输出 电压为0。
04
03
电路参数
整流元件的参数选择
额定电压
整流元件的额定电压应大 于电路的最大输出直流电 压。
额定电流
整流元件的额定电流应大 于电路的最大输出直流电 流。
反向耐压
整流元件的反向耐压应大 于电路的最大反向电压。
变压器的参数选择
额定功率
变压器的额定功率应大于电路的最大输出功率。
匝数比
变压器的匝数比应与电路的输入输出电压要求 相匹配。
磁芯材料
变压器的磁芯材料应具有较高的磁导率和较低的损耗，以提高变压器的效率。
常见故障与排除方法
故障1
整流输出电压异常
排除方法
检查输入电源是否正常，检查整流管是否损坏 ，检查电路连接是否良好。
故障2
可控硅不导通
排除方法
检查触发脉冲是否正常，检查可控硅控制极的连接 是否正确。
电路发热严重
故障3
排除方法
检查电路的散热情况，确保散热器安装良好，检查负载 是否过重。
维护与保养建议
滤波电容器的参数选择
电容量
滤波电容器的电容量应根据电路的输出电流和电压纹波的要求进 行选择。
耐压值
滤波电容器的耐压值应大于电路的最大输出直流电压。
温度特性
滤波电容器的温度特性应与电路的工作温度要求相匹配。
04
电路分析
三相桥式全控整流电路
小结:
❖ 7. 为确保电源合闸或电流断续情况正常工作， 触发脉冲应采用双脉冲或宽度不小于60度旳 宽脉冲。
❖ 8. 在负载电流连续时，每个SCR导通120度； 三相桥式全控电路旳整流电压在一种周期内 脉动六次，对于工频电源,脉动频率为 6×50HZ＝300Hz，比三相半波时大一倍。
小结:
❖ 9. 整流后旳输出电压为两相电压相减后旳波 形，即线电压。
❖ 此时，因为输出电压Ud波形连续, 负载电流波形也连续
❖ 在一种周期内每个晶闸管导通 120o，输出电压波形与电感性负 载时相同。
电阻性负载控制角α>60度
❖ 以控制角等于90度为例， 线电压过零时，负载电 压电流为0, SCR 关断， 电流波形断续
T+a,T-b导经过程
T+a,T-c导经过程
❖ 三相桥式电路中变压器绕组中，一周期既有正向电 流，又有反向电流，提升了变压器旳利用率，防止 直流磁化
❖ 因为三相桥式整流电路是两组三相半波整流电路旳 串联，所以输出电压是三相半波旳两倍。
一.电感性负载电感性负载
❖ 设电感足够大， ❖ 负载电流连续。 ❖ 1.控制角α=0 ❖ 相当于六个二极管整流
可控整流电路
三相桥式全控整流电路
第三节 三相桥式全控整流电路
❖ 一.电路构成: ❖ 共阴极三相半波+共阳极三相半波。
第三节 三相桥式全控整流电路
❖ 一.电路构成: （输出串联构成）
三相桥式全控整流电路
❖ 共阴极组电路和共阳极组电路串联，并接到变压器 次极绕组上
❖ 两组电路负载对称，控制角相同，则输出电流平均 值相等，零线中流过电流为零
❖ ◆输出电压旳脉动较小（6脉波/周期）； ❖ ◆变压器利用率高，无直流磁化问题； ❖ ◆最常用（大容量负载供电，电力拖动系统）
三相桥式全控整流电路实验报告.doc
三相桥式全控整流电路实验报告.doc
实验目的：
1. 熟悉三相桥式全控整流电路的电气特性。
实验原理：
三相桥式全控整流电路是一种采用单相半波可控整流器结构组成的三相可控整流电路。
一般采用交-直-交的方式将三相电源的电能转换为直流电源供给负载使用。
该电路结构简单，可靠性高，输出电流稳定。
实验设备：
2. 示波器。
3. 多用表。
实验步骤：
1. 将三相交流电源接入实验箱的三相输入端，注意接线正确。
2. 打开实验箱电源开关，使电源工作。
3. 调整多用表测量输出电压和输出电流。
4. 通过改变触发角来改变输出电压的大小，记录不同触发角对输出电压和电流的影响。
5. 将示波器连接到电路中测量输出波形，观察波形随着触发角的变化而发生的变化。
实验结果：
观察实验箱测量仪器读数，当改变触发角时，输出电压大小也会相应改变。
输出电压
与触发角度是成反比关系的。
通过观察示波器显示的实验结果，可以看到，随着触发角的变化，输出波形也会随之
发生变化。
当触发角为0时，输出波形为直流电平；当触发角为90时，输出波形为正半波；当触发角为180度时，输出波形为负半波；当触发角为270度时，输出波形又变为正
半波。
三相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子器件，其输出电压大小与触发角成反比
关系，输出波形则随触发角的变化而变化。
掌握该电路的工作原理，能够较好地开发利用
其电气特性。
三相全控桥式整流电路实验报告
三相全控桥式整流电路实验报告三相全控桥式整流电路实验报告引言：电力是现代社会的基础设施之一，而电力的供应离不开电力系统的稳定运行。
整流电路是电力系统中的重要组成部分，它将交流电转换为直流电，为各种电子设备提供所需的稳定电源。
本实验旨在研究三相全控桥式整流电路的工作原理和性能。
一、实验目的本实验的目的是探究三相全控桥式整流电路的工作原理，并通过实验验证其性能指标。
具体目标如下：1. 理解三相全控桥式整流电路的原理；2. 掌握三相全控桥式整流电路的搭建方法；3. 测量和分析整流电路的输出电压和电流波形；4. 计算整流电路的输出电压和电流的平均值、峰值和脉动系数。
二、实验原理三相全控桥式整流电路由三相交流电源、三相可控硅和负载组成。
其工作原理如下：1. 当可控硅的控制电压施加在其控制端时，可控硅将导通，使得电流可以流过负载；2. 当可控硅的控制电压为零时，可控硅将截止，使得电流无法通过负载。
三、实验步骤1. 按照实验电路图搭建三相全控桥式整流电路；2. 连接实验仪器，包括交流电源、示波器和负载；3. 开启交流电源，调节电压和频率为合适的数值；4. 通过控制可控硅的触发角，改变整流电路的输出波形；5. 使用示波器测量和记录整流电路的输出电压和电流波形；6. 计算整流电路的输出电压和电流的平均值、峰值和脉动系数。
四、实验结果与分析通过实验测量和计算，得到了三相全控桥式整流电路的输出电压和电流的各项指标。
根据实验数据，可以得出以下结论：1. 整流电路的输出电压和电流呈现出脉动的特点，这是由于可控硅的导通和截止引起的；2. 控制可控硅的触发角可以改变整流电路的输出波形，从而调节输出电压和电流的大小；3. 整流电路的输出电压和电流的平均值、峰值和脉动系数与可控硅的触发角有关，可以通过调节触发角来控制输出电压和电流的稳定性。
五、实验总结本实验通过搭建三相全控桥式整流电路，探究了其工作原理和性能指标。
实验结果表明，通过控制可控硅的触发角，可以调节整流电路的输出电压和电流的大小和稳定性。
三相桥式全控整流电路
三相桥式全控整流电路1. 引言三相桥式全控整流电路是一种常用的电力电子器件，广泛应用于直流供电系统中。
它能将三相交流电转换成稳定的直流电，并且可以根据需要调整输出电压大小。
本文将详细介绍三相桥式全控整流电路的结构、工作原理以及优缺点。
2. 结构三相桥式全控整流电路由六个可控硅组成，分别为三相桥臂和控制电路。
其中，三相桥臂由三个可控硅和三个反并联的二极管组成，形成了一个三相全控整流单元。
控制电路用于控制可控硅的导通和关断，以实现对输出电压的调节。
3. 工作原理当输入电源为三相交流电时，通过变压器将其降压，并适当调整相位，然后将其输出到三相桥臂上。
根据控制电路的控制信号，控制可控硅的导通和关断。
当可控硅导通时，交流电信号经过可控硅和二极管之间的通路，形成一个通路；当可控硅关断时，通路中断。
可控硅的导通和关断时间可以通过控制电路的触发方式和触发角来控制。
触发角表示可控硅导通的延迟时间，可以调整导通角度来控制输出电压的大小。
通过调整可控硅的导通角度，可以实现对输出电压的调节。
一般情况下，三相桥式全控整流电路的工作周期是以输入交流电的周期为基准的。
在每个周期内，三相桥臂会分别导通和关断，以便实现对输出电压的稳定控制。
控制电路会根据电压反馈信号和控制信号，实时调整可控硅的导通角度，以使输出电压达到设定值。
4. 优缺点4.1 优点•三相桥式全控整流电路具有较高的稳定性和精度，适用于对电压要求较高的场合。
•可控硅的导通角度可调，可以实现对输出电压的精确调节。
•结构相对简单，制造成本较低。
4.2 缺点•由于可控硅的导通和关断需要外部控制电路的支持，因此整体的复杂度较高。
•整流过程中会产生一定的谐波，可能对其他电器设备造成干扰。
•输出电压的调节需要实时监测和反馈，对控制电路提出了一定的要求。
5. 应用三相桥式全控整流电路广泛用于直流供电系统中，如直流电源、电动机控制等领域。
其稳定性和精确控制性使其成为电力电子设备的重要组成部分。
三相桥式全控整流电路实验报告
三相桥式全控整流电路实验报告三相桥式全控整流电路实验报告引言：在现代电力系统中，电力的传输和分配都离不开电力电子设备。
全控整流电路作为一种重要的电力电子器件，广泛应用于变频调速、电力质量改善等领域。
本实验旨在研究三相桥式全控整流电路的工作原理和性能特点，并通过实验验证其可靠性和稳定性。
一、原理介绍三相桥式全控整流电路是由六个可控硅器件组成的桥式整流电路。
通过对六个可控硅器件的控制，可以实现对输入交流电的整流和调节。
其工作原理如下：当输入交流电为正半周时，通过适当控制可控硅器件的导通时间，使得输出电压为正；当输入交流电为负半周时，通过适当控制可控硅器件的导通时间，使得输出电压为负。
通过不断调整可控硅的导通角，可以实现对输出电压的精确控制。
二、实验装置和步骤实验装置包括三相交流电源、三相桥式全控整流电路、负载电阻和测量仪器。
实验步骤如下：1. 连接实验装置：将三相交流电源的三相输出接入三相桥式全控整流电路的输入端，将负载电阻接入输出端，同时连接测量仪器以测量电流和电压。
2. 调节可控硅的触发角：通过控制触发脉冲的时刻和宽度，调节可控硅的导通时间，从而控制输出电压的大小。
3. 测量电流和电压：通过电流表和电压表分别测量负载电阻上的电流和输出电压的大小。
4. 记录实验数据：记录不同触发角下的输出电压和电流值，并绘制电压-电流特性曲线。
三、实验结果与分析通过实验测量和数据记录，得到了不同触发角下的输出电压和电流值。
根据这些数据绘制出了电压-电流特性曲线。
通过分析曲线，可以得出以下结论：1. 输出电压与触发角度成正比：当触发角度增大时，输出电压也随之增大；当触发角度减小时，输出电压也随之减小。
2. 输出电流与触发角度成正比：当触发角度增大时，输出电流也随之增大；当触发角度减小时，输出电流也随之减小。
3. 输出电压和电流的波形呈现近似直流的特点，具有较好的稳定性和可控性。
四、实验总结通过本次实验，我们深入了解了三相桥式全控整流电路的工作原理和性能特点。
三相桥式全控整流电路
12
三、定量分析
➢ 4. 整流变压器视在功率计算
➢ 1). 流过整流变压器二次侧旳电流在前面已经算得:
i
I
d
2π/3
0
π
2π/3
2π
ωt
TR二次侧电流有效值： TR二次侧电压有效值：
I2
2 3
I
d
0.816 I d
U2
Ud 2.34
TR二次侧视在功率：
S2
3U 2 I2
3
Ud 2.34
0.816
围是120
7
二、原理分析
2.电路工作波形
2）阻感负载时旳工作情况
➢ a≤60时（a =0 图－6；a =30 图－7）
• ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相同。
各晶闸管旳通断情况
输出整流电压ud波形 晶闸管承受旳电压波形
• 区别在于：得到旳负载电流id波形不同。
当电感足够大旳时候， id旳波形可近似为一条水平线。
三相桥式全控整流电路原理图
返回
26
单宽脉冲
27
双窄脉冲
28
t
t t t
返回 17
图-3
三相桥式全控整流电路
带电阻负载a=0时旳波形
uud21 = 0°ua
ub
uc
O ud2 uu2dL
t1
ⅠⅡ uab uac
ⅢⅣ ubc uba
ⅤⅥ uca ucb
uab uac
O
iVT1
O uVT1
uab uac ubc uba uca ucb uab uac
O uab uac
控制，电网向晶体管整流装置提供旳 是超前旳无功电流。
三相桥式全控整流电路实验报告
三相桥式全控整流电路实验报告实验目的，通过搭建三相桥式全控整流电路，了解其工作原理和特性，掌握整流电路的调试方法和技巧。
实验器材，三相交流电源、三相桥式全控整流电路板、示波器、电压表、电流表、直流电源。
实验原理，三相桥式全控整流电路由六个可控硅组成，分别为T1、T2、T3、T4、T5、T6，接在三相交流电源上。
当T1和T4导通时，电流从A相正半周流向负极，当T2和T5导通时，电流从B相正半周流向负极，当T3和T6导通时，电流从C相正半周流向负极。
这样便实现了三相桥式全控整流电路的整流功能。
实验步骤：1. 按照实验电路原理图，搭建三相桥式全控整流电路。
2. 接通三相交流电源，调节电压和频率，观察整流电路的工作状态。
3. 使用示波器观察整流电路的输入输出波形，记录波形特点。
4. 调节触发脉冲的相位和宽度，观察整流电路的输出电压和电流变化。
5. 测量整流电路的输出电压和电流，绘制特性曲线。
实验结果与分析：通过实验观察和测量，我们得到了三相桥式全控整流电路的输入输出波形和特性曲线。
在不同触发脉冲相位和宽度的情况下，整流电路的输出电压和电流呈现出不同的变化规律。
当触发脉冲提前或延迟，整流电路的输出电压和电流波形会发生相位移动和变形，从而影响整流电路的工作效果。
结论：通过本次实验，我们深入了解了三相桥式全控整流电路的工作原理和特性，掌握了整流电路的调试方法和技巧。
同时，我们也发现了整流电路在不同触发脉冲条件下的输出特性，为今后的实际工程应用提供了重要的参考依据。
实验总结：三相桥式全控整流电路作为一种常见的电力电子器件，具有广泛的应用前景。
通过本次实验，我们不仅学习了整流电路的基本原理，还掌握了实际调试和测量的技能。
希望通过今后的实验和学习，能够更深入地理解电力电子技术，为工程实践和科研创新提供有力支持。
以上就是本次三相桥式全控整流电路实验的报告内容，希望能够对大家有所帮助。
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一、三相桥式全控整流电路分析
三相桥式全控整流电路原理图如图所示。
三相桥式全控整流电路是由三相半波可控整流电路演变而来的，它由三相半波共阴极接法(VT1，VT3，VT5)和三相半波共阳极接法(VT1，VT6，VT2)的串联组合。
其工作特点是任何时刻都有不同组别的两只晶闸管同时导通，构成电流通路，因此为保证电路启动或电流断续后能正常导通，必须对不同组别应到导通的一对晶闸管同时加触发脉冲，所以触发脉冲的宽度应大于π／3的宽脉冲。
宽脉冲触发要求触发功率大，易使脉冲变压器饱和，所以可以采用脉冲列代替双窄脉冲；每隔π／3换相一次，换相过程在共阴极组和共阳极组轮流进行，但只在同一组别中换相。
接线图中晶闸管的编号方法使每个周期内6个管子的组合导通顺序是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6；共阴极组T1，T3，T5的脉冲依次相差2π／3；同一相的上下两个桥臂，即VT1和VT4，VT3和VT6，VT5和VT2的脉冲相差π，给分析带来了方便；当α=O时，输出电压Ud一周期内的波形是6个线电压的包络线。
所以输出脉动直流电压频率是电源频率的6倍，比三相半波电路高l倍，脉动减小，而且每次脉动的波形都一样，故该电路又可称为6脉动整流电路。
在第（1）段期间，a相电压最高，而共阴极组的晶闸管VT1被触发导通，b相电位最低，所以供阳极组的晶闸管KP6被触发导通。
这时电流由a相经VT1流向负载，再经VT6流入b 相。
变压器a、b两相工作，共阴极组的a相电流为正，共阳极组的b相电流为负。
加在负载上的整流电压为ud=ua-ub=uab
经过60°后进入第(2)段时期。
这时a相电位仍然最高，晶闸管VTl继续导通，但是c 相电位却变成最低，当经过自然换相点时触发c相晶闸管VT2，电流即从b相换到c相，VT6承受反向电压而关断。
这时电流由a相流出经VTl、负载、VT2流回电源c相。
变压器a、c 两相工作。
这时a相电流为正，c相电流为负。
在负载上的电压为ud=ua-uc=uac 再经过60°，进入第(3)段时期。
这时b相电位最高，共阴极组在经过自然换相点时，触发导通晶闸管VT3，电流即从a相换到b相，c相晶闸管VT2因电位仍然最低而继续导通。
此时变压器bc两相工作，在负载上的电压为ud=ub-uc=ubc
余相依此类推。
仿真实验
“alpha_deg”是移相控制角信号输入端，通过设置输入信号给它的常数模块参数便可以得到不同的触发角α，从而产生给出间隔60度的双脉冲。
二、MATLAB仿真
（1）MATLAB simulink模型如图
（2）参数设置
电源参数设置：电压设置为380V，频率设为50Hz。
注意初相角的设置，a相电压设为0，b相电压设为-120，a相电压设为-240。
负载参数设置：电阻负载：电阻设为100Ω，电感设为0，电容设为0
阻感负载：电阻设为100Ω，电感设为10H，电容设为0
同步6脉冲发生器：频率设为50Hz，脉冲宽度为1度，选择双脉冲触发方式
Universal bridge的结构如下
“alpha_deg”是移相控制角信号输入端，通过设置输入信号给它的常数模块参数便可以得到不同的触发角α，从而产生给出间隔60度的双脉冲。
（3）实验记录
三项桥式全控整流电路的电阻负载（电阻设为100Ω，电感设为0，电容设为0）
电阻负载α=0度（左边从上到下依次为三相交流源电压(红黄蓝依次为三项电源的电压)，变压器二次电流（红黄蓝依次为Ia，Ib，Ic），晶闸管VT1的电压，输出整流电压Ud（通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流）Id）
电阻负载α=30度（左边从上到下依次为三相交流源电压(红黄蓝依次为三项电源的电压)，变压器二次电流（红黄蓝依次为Ia，Ib，Ic），晶闸管VT1的电压，输出整流电压Ud（通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流）Id）
电阻负载α=60度（左边从上到下依次为三相交流源电压(红黄蓝依次为三项电源的电压)，变压器二次电流（红黄蓝依次为Ia，Ib，Ic），晶闸管VT1的电压，输出整流电压Ud（通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流）Id）
电阻负载α=90度（左边从上到下依次为三相交流源电压(红黄蓝依次为三项电源的电压)，变压器二次电流（红黄蓝依次为Ia，Ib，Ic），晶闸管VT1的电压，输出整流电压Ud（通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流）Id）
三项桥式全控整流电路的阻感负载（电阻设为100Ω，电感设为10H，电容设为0）电阻负载α=0度（左边从上到下依次为三相交流源电压(红黄蓝依次为三项电源的电压)，变压器二次电流（红黄蓝依次为Ia，Ib，Ic），晶闸管VT1的电压，输出整流电压Ud（通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流）Id）
电阻负载α=30度（左边从上到下依次为三相交流源电压(红黄蓝依次为三项电源的电压)，变压器二次电流（红黄蓝依次为Ia，Ib，Ic），晶闸管VT1的电压，输出整流电压Ud（通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流）Id）
电阻负载α=60度（左边从上到下依次为三相交流源电压(红黄蓝依次为三项电源的电压)，变压器二次电流（红黄蓝依次为Ia，Ib，Ic），晶闸管VT1的电压，输出整流电压Ud（通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流）Id）
电阻负载α=90度（左边从上到下依次为三相交流源电压(红黄蓝依次为三项电源的电压)，变压器二次电流（红黄蓝依次为Ia，Ib，Ic），晶闸管VT1的电压，输出整流电压Ud（通过负载电压），输出整流电流（通过负载电流）Id）
三、仿真结果分析
由仿真图结合理论分析可知，上述波型图是正确的。
理论与仿真两相验证。
通过以上的波型图，我们可以得出以下结论：
1、对于纯电阻性负载，当触发角小于等于90°时，Ud波形均为正值，直流电流Id与Ud成正比，并且电阻为1欧姆，所以直流电流波形和直流电压一样。
随着触发角增大，在电压反向后管子即关断，所以晶闸管的正向导通时间减少，对应着输出平均电压逐渐减小，并且当触发角大于60°后Ud波形出现断续。
而随着触发角的持续增大，输出电压急剧减小，最后在120°时几乎趋近于0。
对于晶闸管来说，在整流工作状态下其所承受的为反向阻断电压。
移相范围是0~120。
2、对于阻感性的负载，当触发角小于60°时，整流输出电压波形与纯阻性负载时基本相同，所不同的是，阻感性负载直流侧电流由于有电感的滤波作用而不会发生急剧的变化，输出波形较为平稳。
而当触发角大于等于60°小于90°时，由于电感的作用，延长了管子的导通时间，使Ud波形出现负值，而不会出现断续，所以直流侧输出电压会减小，但是由于正面积仍然大于负面积，这时直流平均电压仍为正值。
当触发角大于90°时，由于id太小，晶闸管无法再导通，输出几乎为0。
工作在整流状态，晶闸管所承受的电压主要为反向阻断电压。
移相范围为0~90。
电感能够使电流输出平稳；在没有续流二极管的情况下，晶闸管的导通时间得到延长，而当加入续流二极管后，电流通过二极管续流，二极管续流功率损失较小，这时输出电流相对于来说就比不加续流二极管时要小，而输出电压相对来说却要大些。
3、对于反电动势负载，由于有反电动势的作用，直流侧输出电压相对于之前，会在原来的基础上减去一个反电动势输出，所以平均输出电压减小25V，相对于输出直流电流也在原来的基础上减小。
输出电压接近25V，相对的输出直流也在输出电流接近于0。
四、实验总结及收获
通过此次MATLAB仿真，虽然遇到了许多问题，比如同步6脉冲发生器在模块库总无法找到，负载无法连接电流表电压表等问题，但通过资料查阅也逐渐明白，首先熟悉了MATLAB simulink仿真的过程和结果观察，其次通过结果分析，资料查阅和书本，更加了解三项桥式全控整流电路，对电力电子技术这门课也有了一定的兴趣。