单相半控桥整流电路实验报告
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目录
一、实验基本内容----------------------------------2
1.实验项目名称-----------------------------------2
2.实验已知条件-----------------------------------2
3.实验完成目标-----------------------------------3
二、实验条件描述-----------------------------------3
1.主要设备仪器-----------------------------------3
2.小组人员分工-----------------------------------3
三、实验过程描述-----------------------------------4
1.实现同步---------------------------------------4
2.半控桥纯阻性负载试验---------------------------4
3.半控桥阻-感性负载(串联L=200mH)实验-----------6
四、实验仿真---------------------------------------9
五、实验数据处理及讨论-----------------------------18
六、实验思考---------------------------------------22
一、实验基本内容
1.实验项目名称:单相半控桥整流电路实验
2.实验已知条件:单相半控桥整流电路如图所示,图中晶闸管VT1,二极管VD4组成一对桥臂,VT3,VD2组成另一对桥臂,变压器u2加在桥臂的中间。
(1)阻性负载电源电压u2在(0,α),VD2,VT3承受反向阳极电压处于截止状态,由于VT1未加触发脉冲而使VT1,VD4处于正向阻断状态,此时ud=0 , uVT1=u2, uVD2= -u2, uVT3=0, uVD4=0;wt=α时刻,触发VT1,VT1,VD4立即导通,VD2,VT3承受反向电压关断,此时ud= u2 , uVT1= 0, uVD2= -u2, uVT3=-u2, uVD4=0;u2在负半周(π,π+α)期间,VT3,VD2虽然承受正向阳极电压但由于门极没有触发信号而正向阻断,此时ud=0,uVT1=0,uVD4=u2,uVT3= -u2,uVD2=0; wt=π+α时刻触发VT3,则VT3,VD2,此时ud= u2,uVT1=-u2,uVD4=u2, uVT3=0, uVD2=0。
(2)感性负载负载电感足够大从而使负载电流连续且为一水平线。电源电压u2的正半周,wt=α时刻触发晶闸管VT1,则VT1,VD4立即导通,电流从电源出来经VT1,负载,VD4流回电源,此时ud=u2。当wt=π时,电源电压u2经零变负,由于电感的存在,VT1将继续导通,此时a点电位较b点电位低,二极管自然换相,从VD4换至VD2,这样电流不再经过变压器绕组,而由VT1,VD2续流,忽略器件导通压降,ud=0,整流电路不会输出负电压。电源电压u2的负半周,wt=π+α时刻触发VT3,则VT3,VD2导通,使VT1承受反向电压关断,电源通过VT3和VD2又向负载供电,ud= -u2。U2从负半周过零变正时,电流从VD2换流至VD4,电感通过VT3,VD4续流,ud又为零。以后,VT1再次触发导通,重复上诉过程。
3. 实验完成目标:
(1)实现控制触发脉冲与晶闸管同步。
(2)观测单相半控桥在纯阻性负载时U
d ,U
VT
波形,测量最大移相范围及输入-输
出特性。
(3)单相半控桥在阻-感性负载时,测量最大移相范围,观察失控现象并讨论解决方案。
二、实验条件描述
1、主要设备仪器
设备名称型号主要参数
电力电子及电气
传动教学试验台
MCL-III型
包括降压变压器、MCL-35、两只晶闸管、
两只电力二极管、大功
率滑动变压器、可调电阻、导线若干
整机容量≤1.5kVA
工作电源:3N/380V/50Hz/3A
尺寸:1.60m*0.75m*1.50m
重量:300Kg
数字万用表GDM-8145
直流电压精度:0.03%
最高分辩率10μ V,10Nv,10 mΩ
最高电压档:1200V
电流档:20A
Tektronic TDS2012
带宽:100MHz
最高采样频率:1Gs/s
2个独立通道,8位垂直分辨率,11种自
动测试功能,可选4种参数实显示
2、小组人员分工
姓名学号实验操作分工实验报告分工
连接实验线路实验仿真
总体指挥数据处理
拍照记录思考讨论
测量数据实验仪器
调试仪器整理汇总
记录数据实验原理
记录数据实验内容
三、实验过程描述
1、实现同步:
①从三相交流电源进端取线电压U
(约230v)到降压变压器(MCL-35),输出单
uw
。
相电压(约120v)作为整流输入电压u
2
②在(MCL-33)两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列(共12只)中,选定两只晶闸管,与整流二极管阵列(共6只)中的两只二极管组成共阴极方式的半控整流桥,保证控制同步,并外接纯阻性负载。
2、半控桥纯阻性负载试验:
①连续改变控制角α,测量并记录电路实际的最大移相范围,用数码相机记录α
波形(注意:负载电阻不宜过小,确保当输出电最小、最大和90o时的输出电压U
d
压较大时,I
不超过0.6A)。
d
A.调节移相可调电位器RP,观察当晶闸管触发脉冲的触发角α最小时输出电压U
d 波形,并拍摄此时数字示波器显示波形如下图。
B.调节移相可调电位器RP,观察当晶闸管触发脉冲的触发角α为90o时输出电压