三相桥式全控整流电路实验报告

实验编号

实验报告书

实验项目：三相桥式全控整流及实验

所属课程: 电力电子技术基础

课程代码: 面向专业: 自动化

学院(系): 物理与机电工程学院自动化系

实验室: 电机与拖动代号: 426

2012年 10 月 20 日

一、实验目的：

1．熟悉MCL-01, MCL-02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。

3．了解集成触发器的调整方法及各点波形。

二、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．观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。三、实验主要仪器设备：

1．MCL系列教学实验台主控制屏。

2．MCL—01组件。

3．MCL—02组件。

4．MEL-03可调电阻器。

5．MEL-02芯式变压器

6．二踪示波器

7．万用表

三相桥式全控整流及有源逆变电路实验线路图及接线图

四、实验示意图：

五、实验有关原理及原始计算数据，所应用的公式：

三相桥式全控整流电路的原理

一般变压器一次侧接成三角型，二次侧接成星型，晶闸管分共阴极和共阳极。一般1、3、5为共阴极，2、4、6为共阳极。

（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：

1)按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60°。

2)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°。

3)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°。

（3）Ud一周期脉动6次，每次脉动的波形都一样，故该电路为6脉波整流电路。

（4）需保证同时导通的2个晶闸管均有脉冲，可采用两种方法：一种是宽脉冲触发一种是双脉冲触发（常用）

（5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压的关系也相同。

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 a ＞90 °，使 U d 为负值。

三相桥式全控整流电路原理图

实验线路如图2-1所示。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 60 o ，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。

⑶ 调节 MCL ﹣ 31 的给定电位器 RP1 使 U g ＝ 0V ，然后调节偏移电压 U b 使 a ＝ 150 o ，逐渐调节给定电压 U g ，观察触发脉冲移相范围是否满足 a ＝30 °～150 °。

⒊ 三相桥式全控整流电路

⑴ 调节 MCL ﹣ 31 的给定电位器 RP1 使 U g ＝ 0V 。

⑵ 将主电路开关 S1 拨向左边短接线端接通电阻负载，将 R d 调至最大值 (450 W ) 。

⑶ 按下 MCL ﹣ 32 电源控制屏的“闭合”按钮，接通主电路电源﹙绿色指示灯亮﹚。

⑷ 调节 MCL ﹣ 31 的给定电位器 RP1 使 a ＝90 °，用示波器观察记录整流电路输出电压 U d ＝ f （ t ）以及晶闸管两端电压U VT ＝ f （ t ）的波形。采用类似方法，分别观察记录 a ＝30 °、

a ＝60 °时 U d ＝ f （ t ）、 U VT ＝ f （ t ）的波形。

⒋ 三相桥式有源逆变电路

⑴ 调节 MCL ﹣ 31 的给定电位器 RP1 使 U g ＝ 0V 。

⑵ 按 MCL ﹣ 32 电源控制屏的“断开”按钮，切断主电路电源﹙红色指示灯亮﹚，将主电路开关 S1 拨向右边的不可控整流桥接线端，将 R d 调至最大值 (450 W ) 。

⑶ 按下 MCL ﹣ 32 电源控制屏的“闭合”按钮，接通主电路电源﹙绿色指示灯亮﹚。

⑷ 调节 MCL ﹣ 31 的给定电位器 RP1 ，使 a ＝90 °，用示波器观察记录逆变电路输出电压 U d ＝ f （ t ）以及晶闸管两端电压 U VT ＝ f （ t ）的波形。采用类似方法，分别观察记录 a ＝ 120 °、 a ＝150 °时 U d ＝ f （ t ）、 U VT ＝ f （ t ）的波形。

六、实验数据记录：

整流逆变

（º）30O60Oβ（º）30O60O90O U2（V） 110 110 U2（V） 110 110 110 Ud（V） 120 78 Ud（V） -133 -65 0

七、实验结果的计算及曲线：

三相全控整流α=600 U d、U VT波形

三相全控整流α=600 U d波形