三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn).docx

三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)加深理解三相橋式全控整流及有源逆變電路的工作原理。(2)了解KC系列集成觸發(fā)器的調(diào)整方法和各點(diǎn)的波形。二、實(shí)驗(yàn)所需掛件及附件序號(hào)型 號(hào)備注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”等幾個(gè)模塊。2DJK02 晶閘管主電路 3DJK02-1三相晶閘管觸發(fā)電路該掛件包含“觸發(fā)電路”,“正反橋功放”等幾個(gè)模塊。4DJK06 給定及實(shí)驗(yàn)器件該掛件包含“二極管”等幾個(gè)模塊。5DJK10 變壓器實(shí)驗(yàn)該掛件包含“逆變變壓器”以及“三相不控整流”。6D42三相可調(diào)電阻7雙蹤示波器自備8萬(wàn)用表自備三、實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路及原理實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路如圖3-13及圖3-14所示。主電路由三相全控整流電路及作為逆變直流電源的三相不控整流電路組成，觸發(fā)電路為DJKO2-1中的集成觸發(fā)電路，由KCO4、KC4l、KC42等集成芯片組成，可輸出經(jīng)高頻調(diào)制后的雙窄脈沖鏈。集成觸發(fā)電路的原理可參考1-3節(jié)中的有關(guān)內(nèi)容，三相橋式整流及逆變電路的工作原理可參見(jiàn)電力電子技術(shù)教材的有關(guān)內(nèi)容。 圖3-13 三相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)原理圖在三相橋式有源逆變電路中，電阻、電感與整流的一致，而三相不控整流及心式變壓器均在DJK10掛件上，其中心式變壓器用作升壓變壓器，逆變輸出的電壓接心式變壓器的中壓端Am、Bm、Cm,返回電網(wǎng)的電壓從高壓端A、B、C輸出，變壓器接成Y/Y接法。圖中的R均使用D42三相可調(diào)電阻，將兩個(gè)900接成并聯(lián)形式；電感Ld在DJK02面板上，選用700mH，直流電壓、電流表由DJK02獲得。圖3-14 三相橋式有源逆變電路實(shí)驗(yàn)原理圖四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(1)三相橋式全控整流電路。(2)三相橋式有源逆變電路。(3)在整流或有源逆變狀態(tài)下，當(dāng)觸發(fā)電路出現(xiàn)故障(人為模擬)時(shí)觀(guān)測(cè)主電路的各電壓波形。五、預(yù)習(xí)要求(1)閱讀電力電子技術(shù)教材中有關(guān)三相橋式全控整流電路的有關(guān)內(nèi)容。(2)閱讀電力電子技術(shù)教材中有關(guān)有源逆變電路的有關(guān)內(nèi)容，掌握實(shí)現(xiàn)有源逆變的基本條件。(3)學(xué)習(xí)本教材1-3節(jié)中有關(guān)集成觸發(fā)電路的內(nèi)容，掌握該觸發(fā)電路的工作原理。六、思考題(1)如何解決主電路和觸發(fā)電路的同步問(wèn)題?在本實(shí)驗(yàn)中主電路三相電源的相序可任意設(shè)定嗎?(2)在本實(shí)驗(yàn)的整流及逆變時(shí)，對(duì)角有什么要求?為什么?七、實(shí)驗(yàn)方法(1)DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調(diào)試 打開(kāi)DJK01總電源開(kāi)關(guān)，操作“電源控制屏”上的“三相電網(wǎng)電壓指示”開(kāi)關(guān)，觀(guān)察輸入的三相電網(wǎng)電壓是否平衡。將DJK01“電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開(kāi)關(guān)”撥至“直流調(diào)速”側(cè)。用10芯的扁平電纜，將DJK02的“三相同步信號(hào)輸出”端和DJK02-1“三相同步信號(hào)輸入”端相連,打開(kāi)DJK02-1電源開(kāi)關(guān)，撥動(dòng) “觸發(fā)脈沖指示”鈕子開(kāi)關(guān)，使“窄”的發(fā)光管亮。觀(guān)察A、B、C三相的鋸齒波，并調(diào)節(jié)A、B、C三相鋸齒波斜率調(diào)節(jié)電位器（在各觀(guān)測(cè)孔左側(cè)），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。將DJK06上的“給定”輸出Ug直接與DJK02-1上的移相控制電壓Uct相接，將給定開(kāi)關(guān)S2撥到接地位置（即Uct=0），調(diào)節(jié)DJK02-1上的偏移電壓電位器，用雙蹤示波器觀(guān)察A相同步電壓信號(hào)和“雙脈沖觀(guān)察孔” VT1的輸出波形，使=150(注意此處的表示三相晶閘管電路中的移相角，它的0是從自然換流點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算，前面實(shí)驗(yàn)中的單相晶閘管電路的0移相角表示從同步信號(hào)過(guò)零點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算，兩者存在相位差，前者比后者滯后30)。適當(dāng)增加給定Ug的正電壓輸出，觀(guān)測(cè)DJK02-1上“脈沖觀(guān)察孔”的波形，此時(shí)應(yīng)觀(guān)測(cè)到單窄脈沖和雙窄脈沖。用8芯的扁平電纜，將DJK02-1面板上“觸發(fā)脈沖輸出”和“觸發(fā)脈沖輸入”相連，使得觸發(fā)脈沖加到正反橋功放的輸入端。將DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平電纜，將DJK02-1的“正橋觸發(fā)脈沖輸出”端和DJK02“正橋觸發(fā)脈沖輸入”端相連，并將DJK02“正橋觸發(fā)脈沖”的六個(gè)開(kāi)關(guān)撥至“通”，觀(guān)察正橋VT1VT6晶閘管門(mén)極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常。(2)三相橋式全控整流電路 按圖3-13接線(xiàn)，將DJK06上的 “給定”輸出調(diào)到零(逆時(shí)針旋到底)，使電阻器放在最大阻值處，按下“啟動(dòng)”按鈕，調(diào)節(jié)給定電位器，增加移相電壓，使角在30150范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，同時(shí)，根據(jù)需要不斷調(diào)整負(fù)載電阻R,使得負(fù)載電流Id保持在0.6A左右(注意Id不得超過(guò)0.65A)。用示波器觀(guān)察并記錄=30、60及90時(shí)的整流電壓Ud和晶閘管兩端電壓Uvt的波形，并記錄相應(yīng)的Ud數(shù)值于下表中。306090U2Ud(記錄值)Ud/U2Ud(計(jì)算值)計(jì)算公式:Ud=2.34U2cos (060O) Ud=2.34U21+cos(a+) (60o120o)(3)三相橋式有源逆變電路按圖3-14接線(xiàn)，將DJK06上的 “給定”輸出調(diào)到零(逆時(shí)針旋到底)，將電阻器放在最大阻值處，按下“啟動(dòng)”按鈕，調(diào)節(jié)給定電位器，增加移相電壓，使角在3090范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，同時(shí)，根據(jù)需要不斷調(diào)整負(fù)載電阻R,使得電流Id保持在0.6A左右(注意Id不得超過(guò)0.65A)。用示波器觀(guān)察并記錄=30、60、90時(shí)的電壓Ud和晶閘管兩端電壓UVT的波形，并記錄相應(yīng)的Ud數(shù)值于下表中。306090U2Ud(記錄值)Ud/U2Ud(計(jì)算值)計(jì)算公式:Ud=2.34U2cos(180O-)(4)故障現(xiàn)象的模擬當(dāng)=60時(shí)，將觸發(fā)脈沖鈕子開(kāi)關(guān)撥向“斷開(kāi)”位置，模擬晶閘管失去觸發(fā)脈沖時(shí)的故障，觀(guān)察并記錄這時(shí)的Ud、UVT波形的變化情況。八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1)畫(huà)出電路的移相特性Ud =f()。(2)畫(huà)出觸發(fā)電路的傳輸特性 =f(Uct)。(3)畫(huà)出=30、60、90、120、150時(shí)的整流電壓Ud和晶閘管兩端電壓UVT的波形。(4)簡(jiǎn)單分析模擬的故障現(xiàn)象。九、注意事項(xiàng)(1)可參考實(shí)驗(yàn)六的注意事項(xiàng) (1)、(2)(2)為了防止過(guò)流，啟動(dòng)時(shí)將負(fù)載電阻R調(diào)至最大阻值位置。(3)三相不控整流橋的輸入端可加接三相自耦調(diào)壓器，