单相桥式全控整流及有源逆变电路实验

实验三 单相桥式全控整流及有源逆变电路实验
1．实验目的
（1）加深理解单相桥式全控整流及逆变电路的工作原理；
（2）研究单相桥式变流电路整流的全过程；
（3）研究单相桥式变流电路逆变的全过程，掌握实现有源逆变的条件；
（4）掌握产生逆变颠覆的原因及预防方法。
2．预习要求
（1）阅读教材中有关单相桥式全控整流电路的相关内容；
（2）阅读教材中有关有源逆变电路的内容，掌握实现有源逆变的基本条件。
3．实验器材
（1）DJDK-1型电力电子技术及电机控制实验装置；
（2）DJK01、DJK02、DJK03-1、DJK10、D42等挂箱；
（3）双踪示波器；
（4）万用表。
4．实验内容
（1）单相桥式全控整流电路带电阻电感负载；
（2）单相桥式有源逆变电路带电阻电感负载；
（3）有源逆变电路逆变颠覆现象的观察。
5．实验电路
图3-8为单相桥式整流带电阻电感性负载，其输出负载R用D42三相可调电阻器，将两个900Ω接成并联形式，电抗 用DJK02面板上的700mH，直流电压、电流表均在DJK02面板上。触发电路采用DJK03-1组件挂箱上的“锯齿波同步移相触发电路Ⅰ”和“Ⅱ”。

图3-8 单相桥式整流实验原理图      图3-9 单相桥式有源逆变电路实验原理图
图3-9为单相桥式有源逆变原理图，三相电源经三相不控整流，得到一个上负下正的直流电源，供逆变桥路使用，逆变桥电路逆变出的交流电压经升压变压器反馈回电网。“三相不控整流”是DJK10上的一个模块，其“心式变压器”在此做为升压变压器用，从晶闸管逆变出的电压接“心式变压器”的中压端Am、Bm，返回电网的电压从其高压端A、B输出，为了避免输出的逆变电压过高而损坏心式变压器，故将变压器接成Y/Y接法。图中的电阻R、电抗 和触发电路与整流所用相同。
有关实现有源逆变的必要条件等内容可参见电力电子技术教材的有关内容。
6．实验内容及步骤
(1)触发电路的调试
将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧使输出线电压为200V，用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，用示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。
将控制电压 调至零（将电位器RP2顺时针旋到底)，观察同步电压信号和“6”点 的波形，调节偏移电压 （即调RP3电位器)，使 180°。将锯齿波触发电路的输出脉冲端分别接至全控桥中相应晶闸管的门极和阴极，注意不要把相序接反了，否则无法进行整流和逆变。将DJKO2上的正桥和反桥触发脉冲开关都打到“断”的位置,并使 和 悬空，确保晶闸管不被误触发。
(2)单相桥式全控整流
按图3-9接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持 偏移电压不变（即RP3固定)，逐渐增加 （调节RP2），在 0°、30°、60°、90°、120°时，用示波器观察、记录整流电压 和晶闸管两端电压 的波形，并记录电源电压 和负载电压 的数值于下表中。

	30°	60°	90°	120°
（记录值）
（计算值）

计算值： 
（3）单相桥式有源逆变电路实验
按图8-11接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持 偏移电压不变，逐渐增加 ，在 30°、60°、90°时，观察、记录逆变电流 和晶闸管两端电压 的波形，并记录负载电压 的数值于下表中。

	30°	60°	90°
（记录值）
（计算值）

（4）逆变颠覆现象的观察
调节 ，使 150°，观察 波形。突然关断触发脉冲（可将触发信号拆去），用双踪描示波器观察逆变颠覆现象，记录逆变颠覆时的 波形。
实现有源逆变的条件是什么？在本实验中是如何保证能满足这些条件？
7．注意事项
（1）在本实验中，触发脉冲是从外部接入DJKO2面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将 和 悬空，避免误触发。
（2）为了保证从逆变到整流不发生过流，其回路的电阻R应取比较大的值，但也要考虑到晶闸管的维持电流，保证可靠导通。
8．实验报告要求
（1）画出 30°、60°、90°、120°、150°时 和 的波形；
（2）画出电路的移相特性 曲线；
（3）分析逆变颠覆的原因及逆变颠覆后会产生的后果。