三相橋式整流及有源逆變

1、: 專業(yè)： 迫子倍息匚程姓名沖滬乂謬實(shí)驗(yàn)報(bào)告囂仝匕地點(diǎn)：教二課程名稱： 電力電子技術(shù) 指導(dǎo)老師：馬皓成績實(shí)驗(yàn)名稱：三相橋式整流及有源逆變實(shí)驗(yàn)類型:同組學(xué)生：_一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螅ū靥睿┒?、?shí)驗(yàn)容和原理（必填）三、主要儀藩設(shè)備（必填）五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填）七. 討論、心得一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?. 熟悉三相橋式全控整流及有源逆變電路的接線及工作原理。2. 了解集成觸發(fā)器的調(diào)整方法及各點(diǎn)波形。3. 對(duì)三相橋式全控整流及有源逆變電路的特性進(jìn)行研究。裝二.實(shí)驗(yàn)容和原理訂1. 三相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)（帶電阻一電感性負(fù)載）。線2.三相橋式有源逆變電路實(shí)驗(yàn)。3.

2、觀察整流狀態(tài)下，模擬電路故障現(xiàn)象時(shí)的波形。：習(xí)慣上給6只晶閘管編號(hào)，共陰極的三只依次為1、3、5,共陽極的三只依次為4、6、2,即VT1和VT4:接A相，VT3和VT6接B相，VT5和VT2接C相。為保證電路正常工作，晶閘管的觸發(fā)脈沖通常是雙窄脈沖。j在三相橋式全控整流電路中，以自然轉(zhuǎn)換點(diǎn)作為控制角的起算點(diǎn)，該點(diǎn)比相應(yīng)的相電壓波形過零點(diǎn)：滯后30 ,即VT1、VT3. VT5的自然轉(zhuǎn)換點(diǎn)，分別滯后于A、B、C相電壓正向過零點(diǎn)30 : VT4. VT6、VT2： 的自然轉(zhuǎn)換點(diǎn)，分別滯后于A、B、C相電壓負(fù)向過零點(diǎn)30。:在三相橋式全控整流電路中，必須保證有二只晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，才能形成電路回路，且

3、每只管子導(dǎo)通丨 120 （強(qiáng)感性負(fù)載下）。由于電路中共陰極與共陽極的換流點(diǎn)相差60 ,所以每隔60有一次換流。i 在阻性負(fù)載下，電路的控制角u最大移相控制用為120 :在感性負(fù)載下，電路的控制角（最大移j相控制圍為90 o 在阻性負(fù)載時(shí)，負(fù)載電壓ud是六個(gè)不同線電壓的組合。當(dāng)a二0。時(shí)，為三相線電壓的正向包絡(luò)線，:每周期脈動(dòng)6次，其脈動(dòng)頻率為300Hz。當(dāng)控制角a W 60時(shí)，輸出電流為連續(xù)的；當(dāng)控制角a 60：時(shí)，輸岀電流波形發(fā)生斷續(xù)。輸岀電壓的平均值為j控制角OWa W 60時(shí)r 2兀- L3 y/6Us sin efd(ef) - 2.341 / cos a 兀J亍a控制角60 WaW

4、120 時(shí)U, = L 61/ sin) = 2.34U (1 + cos a)式中，Us為輸入相電壓有效值：也可以用U2表示。 輸出電流平均值流過每只晶閘管的平均電流流過每只晶閘管的電流有效值應(yīng)根據(jù)電流的連續(xù)與斷續(xù)情況分別計(jì)算得岀。 當(dāng)感性負(fù)載時(shí)，其輸出電流連續(xù)，輸出電壓的平均值為U& = - fJ+f7V6t； sin 勁d( = 2.34C； cos a 龍 Jj+a當(dāng)三相橋式整流電路的負(fù)載是電感性負(fù)載，且有直流側(cè)電源時(shí)，控制角a90%電路則工作在有源逆 變狀態(tài)（直流側(cè)電源ED必須稍大于Ud,為逆變提供能戢）o注意，半控橋電路或有續(xù)流二極管的電路, 因?yàn)椴豢赡茌敵鲐?fù)電壓，也不允許直流側(cè)接

5、上反極性的直流電源，故不能實(shí)現(xiàn)有源逆變。為了區(qū)別于控制角a,通常用卩角表示逆變角，控制角a和逆變角卩之間的關(guān)系為a + |3=18O。在有 源逆變電路中，以a =180的為0角的起算點(diǎn)，往左移卩角施加觸發(fā)脈沖。當(dāng)控制角a90時(shí)，輸岀電壓 的平均值為負(fù)，因此逆變角的移相圍為0p90o在實(shí)際應(yīng)用中，三相橋式全控整流電路在整流工作時(shí)，若發(fā)生觸發(fā)脈沖缺失或觸發(fā)脈沖太小太窄，無 法觸通某相晶閘管時(shí)，至多發(fā)生缺相電壓，使輸出電壓減小。但工作在有源逆變時(shí)，若發(fā)生脈沖丟失或觸 發(fā)不通的情況，則會(huì)發(fā)生瞬時(shí)Ud電壓與ED順極性串聯(lián)，出現(xiàn)很大的電路，立刻燒毀晶閘管或負(fù)載，這 稱為逆變顛覆。另一種導(dǎo)致電路故障的情況是

6、逆變角太小。由于存在換相重疊角丫，當(dāng)角卩太小時(shí)，原擬換流關(guān)斷的 晶閘管承受的電路換流反壓時(shí)間小于其關(guān)斷時(shí)間tq,使其不能可靠關(guān)斷，相當(dāng)于丟失一個(gè)觸發(fā)脈沖，導(dǎo)致 逆變失敗。為保證逆變工作可靠，通常設(shè)置最小逆變角其中，為關(guān)斷時(shí)間所對(duì)應(yīng)的電角度，為換相重疊角，為安全裕量角。四、主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. DDSX 01型電源控制屏。2. DDS 02“一、二組橋晶閘管電路“實(shí)驗(yàn)掛箱。3. DDS 03“晶閘管觸發(fā)電路“實(shí)驗(yàn)掛箱。4. DT41三相芯式變壓器”實(shí)驗(yàn)掛箱。5. DT10“直流電壓、電流表實(shí)驗(yàn)掛箱。6. 雙蹤記憶示波器。五、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟1. 三相橋式全控整流電路帶電阻一電感性負(fù)載實(shí)驗(yàn)研究(1)

7、 .按圖2接線。完成后,用專用扁線電纜在專用接口處連接“DDS02”和“DDSO3”掛箱；用導(dǎo)線將 “DDS 03”掛箱上“電壓給左器”單元中的輸出”接口和“移相控制電壓”單元中的“Uct”接口連接起來：再將“脈沖放大控制”單元中的“Ublf”對(duì)地連接。(2) .在“DDS 03”掛箱上，將脈沖選擇開關(guān)撥向“窄”；按下I組脈沖開關(guān)使其接通，I組的指示燈應(yīng)全 亮：將“電壓給左器”單元中的S1開關(guān)撥向“正給泄”，S2開關(guān)撥向“土給定”。(3) .檢査接線無誤后，開啟“電壓控制屏”總電源開關(guān)，將電源選擇開關(guān)撥向電力電子”，開啟“DDS03” 掛箱上的電源開關(guān)。(4) .觀察“電源控制屏”有無異常。若

8、相序指示燈不亮，說明相序正確；否則應(yīng)重接。(5) .用示波器觀察單、雙脈沖觀察孔，檢測脈沖信號(hào)，應(yīng)岀現(xiàn)均勻間隔60、幅度相同的脈沖信號(hào)，且“ 1 ” 孔脈沖超前“2”孔60，“2”孔脈沖超前“3”孔脈沖60 ,依次類推。用示波器觀察晶閘管控制極、 陰極，應(yīng)有幅度為1 2V的脈沖信號(hào)。(6) .用示波器測量鋸齒波斜率調(diào)節(jié)與觀察孔”單元中的“a”相鋸齒波和雙窄脈沖的相位角。調(diào)節(jié)“移 相控制電壓”單元中的可調(diào)電位器，使a =150 (7) .斷開“主電路電源”，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)三相電壓調(diào)壓器到底，即將輸入電壓調(diào)至最小，同時(shí)也將負(fù)載電阻 Rd逆時(shí)針調(diào)至較大位置：開啟“電源控制屏”上主電路電源開關(guān)。緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)三

9、相電壓調(diào)壓器，升髙輸入 電壓，觀察輸入交流電壓表，調(diào)節(jié)輸入電壓到180 V左右。(8) .調(diào)節(jié)RP1即給泄電壓Uct,用示波器觀察整流輸出電壓ud、晶閘管兩端電壓uT的波形，記錄a =30、 60c、90時(shí)的波形，觀察輸岀直流電壓表的讀數(shù)，將數(shù)值記錄于表格中。(9) .需要注意的是，在調(diào)節(jié)給左電壓RP1時(shí)，a角不斷相應(yīng)變化。一邊緩慢調(diào)小負(fù)載電阻Rd, 邊觀察 輸出直流電流表，使得負(fù)載電流Id不超過0.8A。特別是當(dāng)a = 90時(shí)，應(yīng)在負(fù)載電流Id允許的用，盡 量減小負(fù)載電阻Rd,使整個(gè)負(fù)載呈較強(qiáng)感性。2. 模擬故障研究調(diào)節(jié)RP1,使a二30。，關(guān)斷一只觸發(fā)脈沖信號(hào)，模擬觸發(fā)信號(hào)丟失的故障，觀察

10、并記錄此時(shí)的ud、uT波形變化情況，然后恢復(fù)a二90。3. 三相橋式有源逆變電路斷開電源控制屏上的主電源開關(guān)，拆除負(fù)載電阻Rd和整流電壓ud的連線，將三相不控整流橋 電路串入。開啟主電路開關(guān)，調(diào)節(jié)RP1使a二120。、150。，記錄電路中相應(yīng)的ud、uT的波形，并 將相應(yīng)的電壓表讀數(shù)記錄于表格中。此時(shí)應(yīng)當(dāng)注意安全，在移動(dòng)示波器探頭時(shí)，都要將“主電路 電源“開關(guān)斷開。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理a306090120150Ud實(shí)測80.8V43.9V0-56.6V-83.3VUt理論84.8V49V（）-49V-84.9V相電壓145V七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1 各角度下的圖像a = 30a = 60CHI-亠亠卜-亠廣.v丄亠；亠亠.； ；：加廠i吋訓(xùn)匕20. UT ime 2 0明陽:iH-400. Ousa = 90a = 120502 圖像實(shí)際值和理論值（紅）對(duì)比3 模擬故障研究八、心得體會(huì)1. 實(shí)驗(yàn)接線比較復(fù)雜，多次調(diào)試才成功。2. 實(shí)驗(yàn)增進(jìn)了對(duì)理論知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步了解了工作原理。3. 在使用示波器時(shí)，由于其兩個(gè)探頭的地線都應(yīng)與示波器的外殼相連接，因此兩個(gè)探頭的地線不能同時(shí)接在某一電路的不同兩點(diǎn)上，否則將使這兩點(diǎn)通過示波器發(fā)生電