实验七 三相桥式全控整流电路实验.doc

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）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。a60°，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°。 晶闸管及输出整流电压的情况如下表所示： 时段 I II III IV V VI 共阴极组中导通的晶闸管 VT1 VT1 VT3 VT3 VT5 VT5 共阳极组中导通的晶闸管 VT6 VT2 VT2 VT4 VT4 VT6 整流输出电压ud uα -ub =uab uα -uc =uαc ub –uc =ubc ub –ua =uba uc–ua =uca uc–ub =ucb 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°。 （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：单宽脉冲触发、双窄脉冲触发。 （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。 2. 阻感性负载 时， ud波形连续，工作情况与带电阻负载时十分相似。区别在于id的波形可近似为一条水平线。 时，阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。电阻负载时，ud波形不会出现负面积，阻感负载时，ud波形会出现负面积，带阻感负载时，三相桥式全控整流电路的α 角移相范围为。 图7-3 三相桥式全控整流电路（阻感性负载）时波形 图7-4 三相桥式全控整流电路（阻感性负载）时波形 当整流输出电压连续时（即带阻感负载时，或带电阻负载时）的平均值为： 带电阻负载且时，整流电压平均值为： 输出电流平均值为 ： 四、实验内容 三相桥式全控整流电路用了六只晶闸管，共阴极组为,共阳极组为。图中R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。 (1) 三相桥式全控整流电路接电阻性负载 触发电路调试正常后，按图7-5电路图接线。将电阻器调在最大阻值位置，按下“启动”按钮，用示波器观察负载电压Ud、晶闸管VT两端电压UVT的波形，调节电位器RP1，观察时Ud、UVT的波形，并测量直流输出电压Ud和电源电压U2，记录于下表中。 图7-5 三相桥式全控整流电路实验原理图 α 0o 30° 45o 60° 90° 120° 135° U2 Ud（记录值） Ud/U2 Ud（计算值） 计算Ud的公式 (2) 三相桥式全控整流电路接电阻电感性负载 将负载电阻R改成电阻电感性负载（由电阻器与平波电抗器Ld串联而成）。暂不接续流二极管VD1，保持电感量不变，改变R的电阻值,注意电流不要超过1A]情况下，观察并记录时的直流输出电压值Ud及UVT的波形。 α 0o 30° 45o 60° U2 Ud（记录值） Ud/U2 Ud（计算值） 计算Ud的公式 接入续流二极管VD1，重复上述实验，观察时Ud、UVT的波形，并测量直流输出电压Ud和电源电压U2，记录于下表中。 α 0o 30° 45o 60° 90° 120° 1