三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

实验五 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
1．实验目的
（1）加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理；
（2）了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
2．预习要求
（1）阅读教材中有关三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有关内容，掌握实现有源逆变的基本条件；
（3）学习实验指导书中有关集成触发电路的内容，掌握该触发电路的工作原理。
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、DJK02-1、DJK06、DJK10、D42等挂箱；
（3）双踪示波器；
（4）万用表。
4．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；
    5．实验电路
实验线路如图3-11及图3-12所示。主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成，触发电路为DJK02-l中的集成触发电路，由KC04、KC41、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。集成触发电路的原理可参考有关内容，三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
图中的R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。
在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端Αm、Bm、Cm，返回电网的电压从高压端Α、B、C输出，变压器接成Y／Y接法。
 (3)在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障(人为模拟)时观测主电路的各电压波形。

 

图3-11 三相桥式全控整流电路实验原理图   图3-12 三相桥式有源逆变电路实验原理图

6．实验内容及步骤

（1）DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试

a)       打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，观察输的三相电网电压是否平衡；

b)       将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧；

c)       用10芯的扁平电缆，将DJK02的“三相同步信号输出”端和DJK02-1“三相同步信号输入”端相连,打开DJK02-1电源开关，拨动 “触发脉冲指示”钮子开关，使“窄”的发光管亮；

d)       观察A、B、C三相的锯齿波，并调节A、B、C三相锯齿波斜率调节电位器（在各观测孔左侧），使三相锯齿波斜率尽可能一致；

e)       将DJK06上的“给定”输出Ug直接与DJK02-1上的移相控制电压Uct相接，将给定开关S2拨到接地位置（即Uct=0），调节DJK02-1上的偏移电压电位器，用双踪示波器观察A相同步电压信号和“双脉冲观察孔” VT1的输出波形，使α=150°(与上一个实验相同)。

f)       适当增加给定Ug的正电压输出，观测DJK02-1上“脉冲观察孔”的波形，此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲；

g)       用8芯的扁平电缆，将DJK02-1面板上“触发脉冲输出”和“触发脉冲输入”相连，使得触发脉冲加到正反桥功放的输入端；

h)       将DJK02-1面板上的Ulf端接地，用20芯的扁平电缆，将DJK02-1的“正桥触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连，并将DJK02“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”，观察正桥VT1～VT6晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲是否正常；

(2)三相桥式全控整流电路

按图3-12接线，将DJK06上的 “给定”输出调到零(逆时针旋到底)，使电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，调节给定电位器，增加移相电压，使b角在30°～150°范围内调节，同时，根据需要不断调整负载电阻R，使得负载电流Id保持在0.6A左右(注意Id不得超过0.65A)。用示波器观察并记录α=30°、60°及90°时的整流电压Ud和晶闸管两端电压Uvt的波形，并记录相应的Ud数值于下表中。

b	30°	60°	90°
u2
ud（记录值）
ud（计算值）

计算值： （阻感性负载）

(3)三相桥式有源逆变电路

按图8-13接线，将DJK06上的 “给定”输出调到零(逆时针旋到底)，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，调节给定电位器，增加移相电压，使a角在30°～90°范围内调节，同时，根据需要不断调整负载电阻R，使得电流 保持在0.6A左右(注意Id不得超过0.65A)。用示波器观察并记录 30°、60°、90°时的电压 和晶闸管两端电压 的波形，并记录相应的 数值于下表中。

	30°	60°	90°
（记录值）
（计算值）

(4)故障现象的模拟

当 60°时，将触发脉冲钮子开关拨向“断开”位置，模拟晶闸管失去触发脉冲时的故障，观察并记录这时的 、 T波形的变化情况。

7．注意事项

（1）为了防止过流，启动时将负载电阻R调至最大阻值位置；

（2）三相不可控整流桥的输入端可加接三相自耦调压器，以降低逆变用直流电源的电压值；

（3）有时会发现脉冲的相位只能移动120°左右就消失了，这是因为A、C两相的相位接反了，这对整流状态无影响，但在逆变时，由于调节范围只能到120°，使实验效果不明显，用户可自行将四芯插头内的A、C相两相的导线对调，就能保证有足够的移相范围。

8．实验报告要求

(1)画出电路的移相特性 ；

(2)画出触发电路的传输特性 ；

(3)画出 30°、60°、90°、120°、150°时的整流电压 和晶闸管两端电压 的波形；

(4)简单分析模拟的故障现象。

详细请查阅:电力电子实验指导书