实验二 单相桥式全控整流电路

实验报告

实验项目：单相桥式全控整流电路

专业班级：自动化1305班

姓 名： 夏锟 学 号： *********

实验室号： 402 实验组号： 一组

实验时间： 2015.12.20 批阅时间：

指导教师： 朱冬梅 成 绩：

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一．实验目的：

1.熟悉Matlab 仿真软件和Simulink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。

二．实验器材：

1.Matlab仿真软件

2.Simulink模块库

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三．实验原理：

电路由交流电源u1、整流变压器T、晶闸管VT1-4、负载R以及触发电路组成。在变压器二次电压u2的正半周触发晶闸管VT1和VT3，在u2的负半周触发晶闸管VT2和VT4，由于晶闸管的单向可控性能，在负载上可以得到方向不变的直流电，改变晶闸管的控制角，可以调节输出直流电压和电流的大小。晶闸管触发电路输出脉冲与电源同步是电路工作的重要条件。

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四．实验步骤：

分为建立仿真模型，设置模型参数和仿真参数，观测仿真结果等几个主要步骤。

1、 建立仿真模型

（1） 打开Simulink仿真平台

（2） 提取电路元件模块

（3） 将电路元器件模块按单项整流电路的原理连接起来组成仿真电路

2、 设置模块参数

（1）、交流电压源AC，电压为220V，频率为50Hz，初始相位为0。

（2）、变压器参数：一次电压为2200V（有效值），二次电压为100V（有效值）。

（3）、晶闸管VT1-4直接使用模型参数。

（4）、负载RLC的参数设置。

（5）、脉冲发生器Synchronized 6-pulse generator参数设置。同步频率为50Hz，脉冲宽度取10。

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。

实验五 单相桥式全控整流电路实验

一．实验目的

1．了解单相桥式全控整流电路的工作原理。

2．研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。

3．熟悉NMCL—05(A)组件或NMCL—36组件。

二．实验线路及原理

参见图1-3。

三．实验内容

1．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。

2．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。

四．实验设备及仪器

1．教学实验台主控制屏

2．NMCL—33组件

3．NMCL—05(A)组件或NMCL—36组件

4．NMEL—03组件

5．NMEL—02组件或NMCL—35组件

6．NMCL—31A组件

7．双踪示波器（自备）

8．万用表（自备）

五．注意事项

1．本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05挂箱（或NMCL—36组件），故NMCL-33的内部脉冲需断，以免造成误触发。

2．电阻RD的调节需注意。若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔断丝烧断，或仪表告警）；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流，造成可控硅时断时续。

3．电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。

4．NMCL-05（或NMCL—36）面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。同时，需要注意同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30°～180°），可尝试改变同步电压极性。

5．逆变变压器采用NMEL-02三相芯式变压器（或NMCL—35组式变压器），原边为220V，副边为110V。

6．示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。

六．实验方法

1．将NMCL—05(A)（或NMCL—36）面板左上角的同步电压输入接NMCL—002的NMEL-02NMCL-35图1-3 单相桥式全控整流电路主电源输出，位于NMCL-002I组晶闸管，位于NMCL-33直流电流表，量程为5A负载电阻，可选用NMEL-03(900欧并联)平波电抗器，位于NMCL-331上RDALUVW锯齿波触发电路21G3K3G4K4UctRP2RP33RP1-15V5-15V476K2G2K1G1+15V同 步 电 压 输 入~220VG(给定)NMCL-31ANMCL-05ANMCL-36VU、V输出端）， “触发电路选择”拨向“锯齿波”。

《电力电子技术》实验报告

1 福州大学物信学院

《电力电子技术》

实验报告

实验题目： 单相桥式全控整流电路仿真

姓 名： 111200318

学 号： 111200318

专 业： 电子科学与技术

年 级： 2013 指导老师： 11111111

实验时间： 2016.5.11

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2 目 录

1. 实验内容……………………………………………………页码

2. 实验软件……………………………………………………页码

3. 实验电路图 ………………………………………………页码

4. 实验步骤和仿真波形………………………………………页码

5. 实验结论……………………………………………………页码

《电力电子技术》实验报告

3 实验内容

单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。

单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载。

单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。

实验软件

MATLAB R2010a

实验电路图

单相桥式全控整流电路图（阻感性负载），R=1Ω,L=0.001H

单相桥式全控整流电路图（阻感性负载），R=1Ω，L=0.01H 《电力电子技术》实验报告

4 单相桥式全控整流电路图（电阻性负载），R=1Ω

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5 实验步骤和仿真波形

在MATLAB新建一个Model，同时模型建立如相对应的电路图

模型参数设置：

交流电源参数（已知整流电源单相交流220V）；晶闸管；电压测量U1、U2、

U3；负载电阻R；示波器； 脉冲信号发生器；

设置对应的脉冲信号，如：α=60°与α=90°时，观察示波器的波形并记

录。

比较示波器波形，在不同触发角情况下电路电流电压变化。

仿真波形：

（其中电路的各项参数有：u：整流电源正弦电压、ug1：Th1的门极脉冲、

ug2：Th2的门极脉冲、iT1：流经晶闸管Th1与Th3的电流、iT2：流经

晶闸管Th2与Th4的电流、id：流经负载的电流、ud：整流输出电压、uT1：