实验二 单相桥式全控整流电路实验

一．实验目的：1，熟悉Matlab 仿真软件和Simulink 模块库。

模块库。

2，掌握单相桥式全控整流电路的工作原理、工作情况和工作波形。

形。

二．实验器材：MATLAB 仿真软件仿真软件三．实验原理：VT1 VT3 VT2 VT4触发器1 触发器2 四．实验步骤： 电阻负载：一、仿真步骤一、仿真步骤1．启动MATLAB MATLAB，进入，进入SIMULINK 后新建一个仿真模型的新文件。

并布置好各元器件。

器件。

2．参数设置。

．参数设置。

各模块参数的设置基本与上一实验相同，各模块参数的设置基本与上一实验相同，但要注意触发脉冲的给定。

但要注意触发脉冲的给定。

但要注意触发脉冲的给定。

互为对角的互为对角的两个示波器的控制角设置必须相同，否则就会烧坏晶闸管。

二、模型仿真二、模型仿真设置好后，即可开始仿真。

设置好后，即可开始仿真。

点击开始控件。

点击开始控件。

点击开始控件。

仿真完成后就可以通过示波器来观察仿真完成后就可以通过示波器来观察仿真的结果。

仿真的结果。

电阻电感负载：带电阻电感性负载的仿真与带电阻性负载的仿真方法基本相同，但须将RLC 的串联分支设置为电阻电感负载。

本例中设置的电阻R ＝1，L ＝0.01H 0.01H，电容为，电容为inf inf。

五．实验数据：v +-Voltage Measurement1v+-Voltage MeasurementSeries RLC BranchScopePulse Generator3Pulse Generator2Pulse Generator1Pulse GeneratorDetailed Thyristor3Detailed Thyristor2Detailed Thyristor1Detailed Thyristori+-Current MeasurementAC Voltage Source电源电压触发信号1触发信号1触发信号2触发信号2流过晶闸管电流负载电流晶闸管端电压负载电压电阻负载：α=0度α=60度α=120度阻感负载：α=30度α=60度。

单相桥式全控整流电路一、原理图1.1为单相桥式全控整流带电阻电感性负载，图中DJK03是装置上的晶闸管触发装置。

假设电路已工作于稳态。

在u2正半周期，触发角α处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通，ud=u2。

负载中有电感存在时负载电流不能突变，电感对负载电流起平波作用，假设负载电感很大，负载电流id连续且波形近似为一水平线，u2过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT1和VT4中仍流过电流id，并不关断。

至ωt=π+α时刻，给VT3和VT2加触发脉冲，因VT3和VT2本已承受正电压，故两管导通。

VT3和VT2导通后，u2通过VT3和VT2分别向VT1和VT4施加反压使VT1和VT4关断，流过VT1和VT4的电流迅速转移到VT3和VT2上，此过程成为换相，亦称换流。

至下一周期重复上述过程，如此循环下去，其平均值为Ud=0.9U2。

图1.2为单相桥式有源逆变电路实验原理图，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，逆变桥路逆变出的交流电压经升压变压器反馈回电网。

图中的电阻Rp、电抗Ld和触发电路与单相桥式整流电路相同。

产生有源逆变的条件如下：（1）要有直流电动势，其极性需和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压。

（2）要求晶闸管的控制角α>π/2.，使Ud为负值。

两者必须同时具备才能实现有源逆变。

二、实验内容（1）单相桥式全控整流电路带电阻性负载。

（2）单相桥式有源逆变电路带电阻电感性负载。

（3）有源逆变电路逆变颠覆现象的观察。

（4）单相桥式整流、单相桥式有源逆变电路带电阻电感性负载时MATLAB的仿真。

三、实验仿真1.带电阻电感性负载的仿真启动MATLAB，进入SIMULINK后新建文档，绘制单相桥式全控整流电路模型，如图1.3所示。

双击各模块，在出现的对话框内设置相应的参数。

注意：触发脉冲“Pulse”和“Pulse2”的控制角设置必须相同，“Pulse1”和“Pulse3”的控制角设置必须相同，否则就会烧坏晶闸管。

实验二单相桥式全控整流电路实验
一、实验目的
（1）加深理解单相桥式全控整流电路的工作原理；
（2）了解KC系列集成触发器的调整方法和各电的波形。

二、实验设备
（1）主控制屏DJK01；（2）DJK03触发电路组件挂箱；（3）双臂滑线电阻器；（4）DJK02三相变流桥电路挂箱；（5）双踪慢扫描示波器；（6）万用表；
三、实验线路原理及内容
图2-1单相桥式整流电路实验原理图
（1）单相桥式全控整流电路带电阻、阻感负载整流分析；
四、实验步骤
1、按图2-1接线
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，并将触发脉冲信号开关拨到“通”位置，Uct与Ug连接，U1f与地接线。

2、单相桥式全控整流电路
调节锯齿波触发电路中的移相调节电位器RP1，使Uct=0，调节偏移电位器RP2使a=1500。

保持Ub不变（即RP2固定），逐渐增加Uct在a=0~900的范围内，做单相桥式全控整流电路带电阻、电感负载实验，在a=00、300、600、900
时，用示波器观察、记录整流电压 Ud 晶闸管两端电压u
T
的波形，并记录U2、Ud的数值于下表中。

计算公式：Ud=0.9U
2（1+cosa）/2 Ud=0.9U
2
cosa。

五、实验数据及处理
六、实验结果分析与结论
（1）画出a=00、300、600、900、1200、1500时Ud和UT的波形；
（2）分析实验中出现的现象，写出体会。

注意：
做阻感负载时，电感串联，调电阻时注意电流表上的电流不要大于 0.6A，防止电流太大，损坏设备。

实验二、单相桥式全控整流电路一、实验目的1、掌握单相桥式全控整流电路的基本组成和工作原理。

2、熟悉单相桥式全控整流电路的基本特性。

二、实验内容1、验证单相桥式全控整流电路的工作特性。

三、实验设备与仪器1、“电力电子变换技术挂箱Ⅱx（DSE03）”—DE08、DE09单元2、“触发电路挂箱Ⅰ（DST01）—DT02单元3、“电源及负载挂箱Ⅰ（DSP01）”或“电力电子变换技术挂箱Ⅱa（DSE03）”—DP01、DP02单元4、慢扫描双踪示波器、数字万用表等测试仪器四、实验电路的组成及实验操作1、实验电路的组成：实验电路主要由触发电路、脉冲隔离、功率开关（晶闸管）、电源及负载组成。

主电路原理见图2-4。

单相全控电路的主电路是由四只晶闸管构成的全控桥，把不可控桥式整流电路中的四只不可控导通的二极管换成四只可控的晶闸管，就成为了全控整流电路。

在交流电源的每一个半波内有一对晶闸管来限定电图2-4单相桥式全控整流电路示意图流的通路，2、实验操作：打开系统总电源，系统工作模式设置为“电力电子”。

将主电源面板上的电压选择开关置于“3”位置，即主电源相电压输出设定为220V。

按附图4完成实验接线。

将DT02单元的控制电位器逆时针旋到头，经指导教师检查无误后，可上电开始实验。

依次闭合控制电路、挂箱上的电源开关、主电路；用示波器监测负载电阻两端的波形，顺时针缓慢调节DT02单元的控制电位器，观察并记录负载电压波形及变化情况，分析电路工作原理。

实验完毕，依次关闭系统主电路、挂箱上的电源开关、控制电路以及系统总电源。

五、实验报告1、通过实验，分析单相全控整流电路的工作特性及工作原理。

2、分析桥式全控整流较半波可控整流电路的优缺点。

3、拟定数据表格，分析实验数据。

4、观察并绘制有关实验波形。

（1）、带电阻负载时的整流电压波形（2）、带电阻串联大电感负载时的整流电压波形附图4 锯齿波移相触发的单相桥式全控整流电路。