实验晶闸管可控整流电路

竭诚为您提供优质文档/双击可除单相桥式全控整流电路实验报告篇一：实验五单相桥式全控整流电路实验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mcL—05锯齿波触发电路的工作。

二．实验线路及原理参见图4-7。

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。

3．单相桥式全控整流电路供电给反电势负载。

四．实验设备及仪器1．mcL系列教学实验台主控制屏。

2．mcL—18组件（适合mcL—Ⅱ)或mcL—31组件（适合mcL—Ⅲ）。

3．mcL—33组件或mcL—53组件（适合mcL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）4．mcL—05组件或mcL—05A组件5．meL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。

6．meL—02三相芯式变压器。

7．双踪示波器8．万用表五．注意事项1．本实验中触发可控硅的脉冲来自mcL-05挂箱，故mcL-33（或mcL-53，以下同）的内部脉冲需断x1插座相连的扁平带需拆除，以免造成误触发。

2．电阻Rp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．mcL-05面板的锯齿波触发脉冲需导线连到mcL-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(:单相桥式全控整流电路实验报告)变压器采用meL-02三相芯式变压器，原边为220V，中压绕组为110V，低压绕组不用。

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。

一、实验目的1. 了解晶闸管的基本结构、工作原理及触发方式。

2. 掌握晶闸管驱动电路的设计方法及驱动信号的生成。

3. 通过实验验证晶闸管的触发、导通和关断特性。

二、实验原理1. 晶闸管（Thyristor）是一种大功率半导体器件，具有可控硅整流器的特性，是一种四层三端器件。

晶闸管在正向电压作用下，在阳极与阴极之间形成PNPN结构，导通电流；在反向电压作用下，阻断电流。

2. 晶闸管的触发方式主要有以下几种：（1）正触发：在阳极与阴极之间施加正向电压，并在控制极与阴极之间施加正向脉冲信号，使晶闸管导通。

（2）负触发：在阳极与阴极之间施加反向电压，并在控制极与阴极之间施加负向脉冲信号，使晶闸管导通。

（3）双极触发：在阳极与阴极之间施加正向电压，同时在控制极与阴极之间施加正向脉冲信号，使晶闸管导通。

3. 晶闸管驱动电路主要作用是产生触发信号，驱动晶闸管导通和关断。

驱动电路一般由脉冲发生器、驱动放大器、隔离电路和缓冲电路组成。

三、实验器材1. 晶闸管：2只2. 驱动电路：1套3. 脉冲发生器：1台4. 测量仪器：示波器、万用表、电源等5. 电路板、导线、连接器等四、实验步骤1. 晶闸管基本特性测试（1）将晶闸管安装在电路板上，连接好电路。

（2）打开脉冲发生器，设置触发方式为正触发。

（3）使用示波器观察晶闸管的触发、导通和关断波形。

（4）调整脉冲发生器的脉冲宽度，观察晶闸管的导通和关断特性。

2. 晶闸管驱动电路设计（1）设计驱动电路，包括脉冲发生器、驱动放大器、隔离电路和缓冲电路。

（2）连接好电路，确保电路连接正确。

（3）打开脉冲发生器，设置触发方式为正触发。

（4）使用示波器观察驱动电路的输出波形，确保触发信号正确。

3. 驱动电路性能测试（1）在晶闸管驱动电路的基础上，连接晶闸管。

（2）打开脉冲发生器，设置触发方式为正触发。

（3）使用示波器观察晶闸管的触发、导通和关断波形，验证驱动电路的性能。

五、实验结果与分析1. 晶闸管基本特性测试实验结果显示，晶闸管在正触发方式下，触发电压为20V，导通电流为5A。

单元十三电力电子技术基础（教案）注：表格内黑体字格式为（黑体，小四号，1.25倍行距，居中）13.2晶闸管可控整流电路【教学过程】组织教学：1．检查出勤情况。

2．检查学生教材，习题册是否符合要求。

3．宣布上课。

引入新课：1．可控整流电路的作用是将交流电变换为电压大小可以调节的直流电，以供给直流用电设备，如直流电动机的转速控制、同步发电机的励磁调节、电镀和电解电源等，它主要利用晶闸管的单向导电性和可控性构成。

2．通过实物演示及列举实例，让学生了解桥式整流电路的原理及应用，从而激发他们的学习兴趣。

讲授新课：13.2晶闸管可控整流电路13.2.1整流电路可控整流电路的作用是将交流电变换为电压大小可以调节的直流电，以供给直流用电设备，如直流电动机的转速控制、同步发电机的励磁调节、电镀和电解电源等，它主要利用晶闸管的单向导电性和可控性构成。

13.2.1整流电路单相半波可控整流电路虽然具有电路简单、调整方便、使用元件少的优点，但却有整流电压脉动大、输出整流电流小的缺点。

比较常用的是半控桥式整流电路，简称半控桥，其电路如图13-2-1所示。

在变压器副边电压u的正半周（a端为正）时，T1和D2承受正向电压。

这时如对晶闸管T1引入触发信号，则T1和D2导通，电流的通路为a→T1→R L→D2→b图13-2-1 电阻性负载的单相半控桥式整流电路这时T2和D1都因承受反向电压而截止。

同样，在电压u的负半周时，T2和D1（讲解）（讲解）观看PPT：整流电路)承受正向电压。

这时，如对晶闸管T 2引入触发信号，则T 2和D 1导通，电流的通路为： b→T 2→R L →D 1→a图13-2-2 电阻性负载时单相半控桥式整流电路的电压与电流的波形这时T 1和D 2处于截止状态。

电压与电流的波形如图13-2-2所示。

桥式整流电路的输出电压的平均值为2cos 219.00a U U +⋅= (13-2-1)输出电流的平均值为2cos 19.000aR U R U I L L +⋅==(13-2-2) 13.2.2晶闸管的过电流、过电压保护1．晶闸管的过电流保护由于晶闸管的热容量很小，一旦发生过电流时，温度就会急剧上升而可能把PN 结烧坏，造成元件内部短路或开路。

三相半波可控整流电路实验步骤一、将实验台左侧面大旋钮逆时针（向“小”指示方向）转到头。

二、将PAC09A单元中“给定电压指示”中的“RP1”可调旋钮逆时针转到头，“S1”开关打到正给定，“S2”开关打到停止。

“直流稳压电源”中电源开关打到关。

三、将MEC42单元中的“R3”、“R4”两个可调电阻旋钮逆时针（向“增大”方向）转到头。

四、按图接线。

五、打开实验台左侧MEC01单元中的“电源总开关”。

打开PAC09A单元中“直流稳压电路”部分中的“电源开关”。

六、将MEC01单元中的“电压指示切换”开关拨到“三相电网输入”档，然后旋“三相电压指示切换”旋钮分别到Uuv、Uvw、Uwu档，分别观察“电压指示”中三相的电压是否基本相等（每打到一档应待“电压指示”指针稳定后再旋至下一档）。

若基本相等，再将“电压指示切换”开关拨到“三相调压输出”档，调节实验台左侧面大旋钮，使“电压指示”指针大概指到30左右。

七、将示波器探头接到电阻负载两端，此时开始将PAC09A单元中“给定电压指示”中的“S2”开关打到运行，再将“RP1”可调旋钮向顺时针方向慢慢旋转，过程中可观察到三相半波可控整流电路中负载两端电压波形的变化。

（观察过程中可由负载两端电压波形推断触发角大小）八、若观察过程中因为各种原因无法观察到正确波形，应按MEC01单元红色“停止”按钮。

关闭PAC09A单元中“直流稳压电路”部分中的“电源开关”，然后查找原因。

排除问题后，重新返回第一步开始向下进行。

若观察过程正确无误，则向下第九步进行。

九、观察完负载两端波形后，按MEC01单元红色“停止”按钮。

关闭PAC09A单元中“直流稳压电路”部分中的“电源开关”。

然后将示波器探头改接到晶闸管两端，再将PAC09A 单元中“给定电压指示”中的“RP1”可调旋钮逆时针转到头。

十、按MEC01单元绿色“启动”按钮重新给电路通电，打开PAC09A单元中“直流稳压电路”部分中的“电源开关”，此时开始将PAC09A单元中“给定电压指示”中的“RP1”可调旋钮向顺时针方向慢慢旋转，过程中可观察到三相半波可控整流电路中晶闸管两端电压波形的变化。

实验三 晶闸管直流调速系统的调试一、实验目的1.分析晶闸管半控桥式整流电路电机负载（反电动势负载）时的电压、电流波形。

2.熟悉典型小功率晶闸管直流调速系统的工作原理，掌握直流调速系统的整定与调试。

3.测定直流调速系统的机械特性。

二、实验设备高自EAD —I 型电力电子与自控系统实验装置 万用表 双踪示波器 滑动变阻器直流电机机组，带涡流制动和机械制动负载，并有光电数字测速计及转速反馈模拟量输出。

机组的直流电机为SZD01型稀土高性能永磁直流电动机，电机的额定值为P nom =100W ，U nom =90V ，I nom =1.5A ，n nom =1000，T nom =1Nm ，Ω=11a R 。

三、实验电路实验电路具体接线如图3-1所示 四、实验原理此调速系统是小容量晶闸管直流调速装置，适用于4kW 以下直流电动机无级调速。

装置的主回路采用单相半控桥式晶闸管可控整流电路，触发电路采用电压控制的单结晶体管移相触发电路。

具有电压负反馈和电流正反馈及电流截止负反馈环节，电路均为分离元件，用于要求不太高的小功率传动调速场合。

1.晶闸管直流调速系统的基本工作原理虽然采用转速负反馈可以有效地保持转速的近似恒定，但安装测速发电机比较麻烦，费用也多。

所以在要求不太高的场合，往往以电压负反馈加电流正反馈来代替转速负反馈。

这是由于当负载转矩变化（设转矩增加）而使转速降低时，电动机的电枢电流将增加，而电流的增加，整流装置的内阻和平波电抗器上的电压降落也成正比地增加，这样，电动机电枢两端的电压将减小，转速也因此要下降，因而可考虑引入电压负反馈，使电压保持不变。

另一方面，电枢电流（d I ）的大小也间接地反映了负载转矩l T （扰动量）的大小（d T m l I K T T Φ=≈），因此可考虑采用扰动顺馈补偿，引入电流正反馈，以补偿因负载转矩l T （扰动）增加而形成的转速降。

电压负反馈不能弥补电枢压降所造成的转速降落，调速性能不太理想。

1
RT、1kΩ、1w或1.2 kΩ、 lw
1
RT、4.7kΩ、1/8 W
l
RT、360Ω、1/8 W
1
RT、51Ω、1/8 W
1
WT、100kΩ、0.25 W
l
CGZX. 0.15 uF/160 V
1
220 V
1
三、实践操作
1．设备、工具、材料
准备操作中将用到的电工常用工具、电烙铁、万用表、仪器、印制电路板。
晶闸管两端电压分析：在晶闸管导通
期间，忽略晶闸管的管压降， uT = 0
在晶闸管截止期间，管子将承受全部反 向电压。
2）α = 30o 时的波形分析
分析： 在 α = 30o 时，晶闸管承受正 向电压，此时加入触发脉冲晶闸 管导通，负载上得到输出电压的 波形是与电源电压相同形状的波 形；同样当电源电压过零时，晶 闸管也同时关断，负载上得到的 输出电压为零；在电源电压过零 点到之间的区间上，虽然晶闸管 已经承受正向电压，但由于没有 触发脉冲，晶闸管依然处于截止 状态。
（a）输出电压波形
（b）晶闸管两端电压波形
α = 90o 时输出电压和晶闸管两端电压的实测波形
（a）输出电压波形 （b）晶闸管两端电压波形
3）其他角度时的波形分析
α = 120o 时的波形分析
（a）输出电压波形
（b）晶闸管两端电压波形
α = 120o 时输出电压和晶闸管两端电压的实测波形
（a）输出电压波形 （b）晶闸管两端电压波形
（3）当晶闸管承受正向阳极电压时，门极加上正向触发电压，晶闸管导通，这种状 态称为正向导通状态。这就是晶闸管闸流特性，即可控特性。
（4）晶闸管一旦导通后维持阳极电压不变，将触发电压撤除管子依然处于导通状态。 即门极对管子不再具有控制作用。

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：电子计算机及仿真软件三．实验原理：单相桥式全控整流电路如图所示，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VT4，在u2的负半周触发晶闸管VT2和VT3，由于晶闸管的单向可控导电性，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大小。

晶闸管触发电路输出脉冲与电源同步是电路正常工作的重要条件。

电路：四．实验步骤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）将电路元件模块按单项整流电路的原理连接成仿真电路 2.、设置模块参数（1）交流电压源AC ，电压为220V （有效值），频率为50Hz ，初始相位为0° （2）变压器参数，一次电压为220V （有效值），二次电压为100V （有效值） （3）晶闸管VT1-4直接使用模型默认参数（4）负载RCL 设置为纯电阻R=500Ω；与阻感R=500Ω，L=10H （5）脉冲发生器同步频率为50Hz ，脉冲宽度取10° 3、设置仿真参数 4、启动仿真ud1udContinuous powerguiidiVTuVTcolsev +-Voltage Measurement1v +-Voltage MeasurementgmakVT4gmakVT3gmakVT2gmak VT1alpha_deg AB BC CABlockpulsesSynchronized 6-Pulse Generator+RLMeanMean Value12++Linear Transformeri +-120Constant20Constant1AC220v5、查看波形，检查无误后保存波形五．实验数据：一、纯电阻负载（1）α=0°负载电压ud波形负载电流id波形晶闸管VT1、4电流电压波形（2）α=60°负载电压ud波形负载电流id波形晶闸管VT1、4电流电压波形（3）α=120°负载电压ud波形负载电流id波形晶闸管VT1、4电流电压波形二、阻感负载（1）α=30°负载电压ud波形负载电流id波形（2）α=60°负载电压ud波形负载电流id波形六．数据处理及分析各试验数据、波形处理过程由仿真软件自动完成，所得结果与理论计算误差在合理范围内，实验成功。

开 始充 电 ，保 证触 发脉 冲与 主 电路 电源电压 严格 同步 。
电 ，而许 多直 流负 载要求 它 的电 压大 小能 无 级调 节 ，用
晶闸管组 成 的可控 整流 电路 就能将 交 流 电变 成 电压大 小 可 调 的直 流 电。 晶闸管是 一种 可控 的硅二 极 管 ，能适 应
高电压 大 电流 的要 求 ，属 于功率 半导 体 器件 。它 具有 体 积 小 、重量轻 、效率 高 、寿命 长 和使 用方 便 等优 点 ，被
维普资讯
第 １ ９卷 第 ４期 ２０ ０ ６年 ７月
Ｄ ｖ ｌｐ ｎ ＆ Ｉ ｎ ｖ ｔ ｎ ｏ ａ ｈｎ ｒ ＆ Ｅｌｃｒ ａ ｒｄ ｃｓ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｎ ｏ ａｉ ｆＭ ｃ ｉｅｙ ｏ ｅ ｔ ｃ ｌ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｉ
机 电产 品 开崖 与 新
最 大值 。当 Ｖ ≥Ｖ 时 ，单 结 晶体 管 导 通 ；谷 点 电压 Ｖ ｒ
为 Ｒ 。 阻特性 结束 、开始恢 复正 阻特性 （ 和 ）时 的转 负 饱
折 电压 ，一般 为 ２ ５ 当 Ｖ ≤Ｖ － Ｖ。 时 ，单 结 晶体 管截止 。
Ｔ
（ ）单 结 晶体管 自激 振荡 电路及 工作 原理 。调 节 Ｒ ２ Ｐ
Ｖ— ｒ 厂ｖｉｔ） ｘ，２＋ｓ ｏ１ ＼ ２（（ ／ Ｖ １ｏ） ＝】 ｓ１（ ２ （ｃ 二 ｎｄｔ ）１ ） ￣
＝ ． Ｖ ０４ ２ ５
Ｚ
（） １
１ 实 验 电路 及 原 理
图 １为 具 有 单 结 晶体 管 同 步触 发 电 路 的 单 相 半 波 可控 整 流 实 验 电路 。 要求 ：触 发 脉 冲必 须 与 主 电路 电
广 泛应用 于直流 调压 、交 流调 压和 逆变等 场所 。 晶闸管可控整流 电路 工作原理抽象难懂 ，本实验采用

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。

二、实验所需挂件及附件序号型号备注1 PE01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。

2 PE-11三相可控整流电路该挂件包含“晶闸管”3 PE-12 晶闸管触发电路该挂件包含“锯齿波同步触发电路”模块。

4 PE-25实验元器件该挂件包含“二极管”5 PE-43变压器、可调电阻模块6 双踪示波器自备7 万用表自备三、实验线路及原理本实验线路如图所示，两组锯齿波同步移相触发电路均在PE-12挂件上，它们由同一个同步变压器保持与输入的电压同步，锯齿波触发脉冲G1，K1加到VT1的控制极和阴极，锯齿波触发脉冲G4，K4加到VT6控制极和阴极。

锯齿波触发脉冲G2，K2加到VT4的控制极和阴极，锯齿波触发脉冲G3，K3加到VT3控制极和阴极。

，晶闸管主电路的“触发脉冲输入”端的扁平电缆不要接，并将相应的触发脉冲的钮子开关关闭（防止误触发），图为单相桥式整流带电阻电感性负载，其输出负载R用电源控制屏三相可调电阻器，将两个900Ω接成并联形式，电抗L d用电源控制屏面板上的700mH，直流电压、电流表均在电源控制屏面板上。

触发电路采用PE-12组件挂箱上的“锯齿波同步移相触发电路Ⅰ”和“Ⅱ”。

图2-7 单相桥式整流实验原理图四、实验内容1.单相桥式全控整流电路带电阻负载。

2.单相桥式全控整流电路带电阻电感负载。

五、实验方法1.触发电路的调试将PE01电源控制屏的电源使输出线电压为220V，用两根导线将220V交流电压接到PE-12的“外接220V”端（电源控制屏的“A”用导线接到PE-12挂件的“外接220V”端的下端，电源控制屏的“B”用导线接到PE-12挂件的“外接220V”端的上端），按下“启动”按钮，打开PE-12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。

超越这一区间，使元件导通或阻断的条件变化， 等效电路相应改变。 3）等效电路的直线性 ¾ 假定元件具有理想输出特性，则电路为线性。
在整流电路中与元件导通条件有关的因素
电网状态（电网电压的分布情况） 门极脉冲状态（门极脉冲的分布情况） 电路结构 负载性质
2. 波形分析
3. 定量分析
如：
uBA =
6U2 sin ωt
=பைடு நூலகம்
2Lκ
di dt
解出
∫ i = 6U2
2ω Lκ
sin ωtdωt = −Im cosωt + K
根据式（2-19）初值并考虑到 i(α)=0，确定积分常数K为 K=Imcosα I = Im (cosα − cosωt)
Im
=
6U 2
2ω LK
iT1 = iT1(α ) − i = Id − Im (cosα − cosωt)
最常用的数学方法是选择适当的变量， 根据电路列微分方程并求解方程变量。
从T1通，T2通，T3断向T1断，T2通，T3通转换过程中， T1、T2、T3均导通时电量状态变化分析：
电路初始条件：
¾ 为简化分析，设在该工况中负载电流 id= Id = const 。 ¾ 由于T1T3均处通态，线电压uBA沿电感LK（LK=La=Lb） 建立导电回路，并产生环流 i ，即：
∞
∞
∞
∑ ∑ ∑ ud = Ud + an sin nωt + bn cos nωt = Ud + Cn cos(nωt −θn )
n=1
n=1
n=1
式中
cn2 = an2 + bn2
∫ an
=
1

锯齿波同步移相触发实验一．实验目的1．加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。

2．掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。

二．实验内容1．锯齿波同步触发电路的调试。

2．锯齿波同步触发电路各点波形观察，分析。

三．实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成，同步移相等环节组成，其工作原理可参见“电力电子技术”有关教材。

四．实验设备及仪器1．MCL系列教学实验台主控制屏2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）3．MCL—05组件4．双踪示波器5．万用表五．实验方法1．将MCL-05面板上左上角的同步电压输入接MCL—18的U、V端（如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，则同步电压输入直接与主控制屏的U、V输出端相连），“触发电路选择”拨向“锯齿波”。

2．三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源开关，调节主控制屏输出电压Uuv=220v，并打开MCL—05面板右下角的电源开关。

用示波器观察各观察孔的电压波形，示波器的地线接于“7”端。

注：如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源。

以下均同同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。

观察“3”~“5”孔波形及输出电压UG1K1的波形，调整电位器RP1，使“3”的锯齿波刚出现平顶，记下各波形的幅值与宽度，比较“3”孔电压U3与U5的对应关系。

3．调节脉冲移相范围将MCL—18的“G”输出电压调至0V，即将控制电压Uct调至零，用示波器观察U2电压（即“2”孔）及U5的波形，调节偏移电压Ub（即调RP），使=180O，其波形如图4-4所示。

调节MCL—18的给定电位器RP1，增加Uct，观察脉冲的移动情况，要求Uct=0时，=180O，Uct=Umax时，=30O，以满足移相范围=30O~180O的要求。

4．调节Uct，使=60O，观察并记录U1~U5及输出脉冲电压UG1K1，UG2K2的波形，并标出其幅值与宽度。

单相桥式全控整流电路实验报告一、实验目的1、熟悉单相桥式全控整流电路的工作原理。

2、掌握单相桥式全控整流电路在不同负载情况下的输出特性。

3、学会使用示波器等仪器观测电路中的电压、电流波形。

二、实验原理单相桥式全控整流电路由四个晶闸管组成，其电路图如下图所示：插入电路图在电源电压的正半周，晶闸管 VT1 和 VT4 承受正向电压，在触发脉冲的作用下导通，电流从电源的正端经 VT1、负载、VT4 流回电源的负端，负载上得到正电压；在电源电压的负半周，晶闸管 VT2 和VT3 承受正向电压，在触发脉冲的作用下导通，电流从电源的正端经VT2、负载、VT3 流回电源的负端，负载上得到负电压。

通过控制触发角α的大小，可以改变输出直流电压的平均值。

三、实验设备1、电力电子实验台2、示波器3、万用表4、电阻负载、电感负载四、实验内容及步骤（一）电阻负载实验1、按电路图连接好实验线路，将触发角α调至 0°。

2、合上电源，用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形，记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。

3、逐渐增大触发角α，分别测量α=30°、60°、90°、120°、150°时的 Ud 和 U2，并记录相应的电压波形。

（二）电感负载实验1、按电路图连接好实验线路，将触发角α调至 0°。

2、合上电源，用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形，记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。

3、逐渐增大触发角α，分别测量α=30°、60°、90°、120°、150°时的 Ud 和 U2，并记录相应的电压波形。

（三）反电动势负载实验1、按电路图连接好实验线路，将触发角α调至 0°。

2、合上电源，用示波器观测负载两端的电压波形和晶闸管两端的电压波形，记录输出直流电压 Ud 和交流输入电压 U2 的数值。

并整理得
VT L
u2 R
b) VT处于导通状态
sin( )e tan sin( )（2-4）
2.1单相半波可控整流电路
➢ 负载阻抗角j、触发角a、晶闸管导通角θ的关系
✓若j为定值，a 越大，在u2正半周L储能越少，维持导电的能力就越弱，θ越小 ✓若a为定值，j 越大，则L贮能越多，θ越大；且j 越大，在u2负半周L维持
晶闸管导通的时间就越接近晶闸管在u2正半周导通的时间，ud中负的部分 越接近正的部分，平均值Ud越接近零，输出的直流电流平均值也越小。
➢为避免Ud太小，在整流电路的负载两端并联续流二极管
当u2过零变负时，VDR导通，ud为零。此时为负的u2通过VDR向VT施加反压 使其关断，L储存的能量保证了电流id在L-R-VDR回路中流通，此过程通常 称为续流。续流期间ud为零，ud中不再出现负的部分。
第二节 单相可控整流电路分析
2.1 单相半波可控整流电路 2.2 单相桥式全控整流电路 2.3 单相桥式半控整流电路
单相可控整流电路
➢ 交流侧接单相电源
➢ 几种典型的单相可控整流电路
单相半波整流电路
– 带电阻负载的工作情况 – 带阻感负载的工作情况
单相桥式全控整流电路
– 带电阻负载的工作情况 – 带阻感负载的工作情况
VT1 T i2 a
d1
id
VT2
➢整流桥含两组桥臂，一组为共阴极组接法，一组 为共阳极组接法。整流电流由共阴极端流出，经 负载，由共阳极端流回，构成直流电流回路。
桥式不可控整流电路： 两组桥臂都采用整流管
u1
u2
b
ud
R
桥式全控整流电路： 桥式半控整流电路：
两组桥臂都采用晶闸管 一组桥臂采用晶闸管， 另一组采用整流管

纯阻性：
α
30°
U2
139.7
Id
0.66
Ud（记录值）
305
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ud（计算值）
283.1
60° 141.2 0.42 195 165.7
90° 142.2 0.12
55 44.6
七、 实验结果与分析 1.纯阻性 Ud=f（a）的相位图片：
三相桥式全控整流电路带纯电阻负载时的移相范围为 0~120°，当α>60°时，阻感性 质负载时的电压出现负值，但是纯阻性负载的电压 Ud 不会出现负值（而是断续），纯电阻 负载时和阻感性负载时的负载电流有差异，这是因为电感的平波作用导致的，电感越大， 对电流的平直作用越强，输出的 Id 越接近于水平的直线。
关 S2 拨到接地位置（即 Uct=0），调节 PE-11 上的偏移电压电位器 RP，用数字存储示波
器同时观察 A 相同步电压信号和“双脉冲观察孔” VT1 的输出波形，使α=170°。
适当增加给定 Ug 的正电压输出，观测 PE-11 上“脉冲观察孔”的波形，此时应观测到
双窄触发脉冲
用 20 芯的扁平电缆，将 PE-11 的“触发脉冲输出”端与“触发脉冲输入”端相连，并
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 0.82A、。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。
3、三相桥式有源逆变电路
六、 实验记录与处理
在三相桥式有源逆变电路中，电阻将并联形式改为串联形式、电感的取值与整流的完全 一致，而三相不控整流及心式变压器均在电源控制屏上，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 Am、Bm、Cm，返回电网的电压从高压端 A、B、C 输出，变压器接成 Y/Y 接法。

学号：13061113 姓名：陈益锐专业：自动化实验五三相半波可控整流电路的研究一．实验目的了解三相半波可控整流电路的工作原理，研究可控整流电路在电阻负载和电阻—电感性负载时的工作。

二．实验线路及原理三相半波可控整流电路用三只晶闸管，与单相电路比较，输出电压脉动小，输出功率大，三相负载平衡。

实验线路见图1-5。

三．实验内容1．研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作。

2．研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作。

四．实验设备及仪表1．教学实验台主控制屏2．NMCL—33B组件3．NMEL—03组件4．NMCL—18D组件5．双踪示波器（自备）6．万用表（自备）五．注意事项1．整流电路与三相电源连接时，一定要注意相序。

2．整流电路的负载电阻不宜过小，应使I d不超过0.8A，同时负载电阻不宜过大，保证I d超过0.1A，避免晶闸管时断时续。

3．正确使用示波器，避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上，造成短路事故。

六．实验方法1．按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。

（1）用示波器观察NMCL—33B的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，幅度相同的双脉冲（2）检查相序，用示波器观察“1”，“2”单脉冲观察孔，“1” 脉冲超前“2” 脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。

（3）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V—2V的脉冲。

2．研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作合上主电源，接上电阻性负载，调节主控制屏输出电压U uv 、U vw 、U wv ，从0V 调至110V ：（a ） 改变控制电压U ct ，观察在不同触发移相角α时，记录相应的U d 、I d 、U ct 值。

1. α=0°时， Ud=77V Id=0.07AUd 波形 Uvt 波形2. α=30°时， Ud=67V Id=0.06图1-5 三相半波可控整流电路Ud波形Uvt波形3. α=60°时，Ud=44V Id=0.03Ud波形Uvt波形4. α=90°时，Ud=21V Id=0.01Ud波形Uvt波形5. α=120°时，Ud=4V Id=-0.01AUd波形Uvt波形3．研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作接入NMCL—331的电抗器L=700mH，，可把原负载电阻Rd调小，监视电流，不宜超过0.8A（若超过0.8A，可用导线把负载电阻短路），操作方法同上。