三相桥式半控整流电路实验V3.1版.doc

实验十　三相桥式半控整流电路实验

一、实验目的
(1)了解三相桥式半控整流电路的工作原理及输出电压，电流波形。
(2)了解晶闸管在带电阻性及电阻电感性负载，在不同控制角α下的工作
情况。
二、实验所需挂件及附件
序号
型 号
备 注
1
DJK01 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
DJK02 晶闸管主电路

3
DJK02-1三相晶闸管触发电路
该挂件包含“触发电路”,“正桥功放”，“反桥功放” 等几个模块。
4
DJK06 给定及实验器件
该挂件包含“二极管”以及“开关”等模块。
5
D42　三相可调电阻

6
双踪示波器
自备
7
万用表
自备
三、实验线路及原理
在中等容量的整流装置或要求不可逆的电力拖动中，可采用比三相全控桥式整流电路更简单、经济的三相桥式半控整流电路。它由共阴极接法的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成，因此这种电路兼有可控与不可控两者的特性。共阳极组三个整流二极管总是在自然换流点换流，使电流换到比阴级电位更低的一相，而共阴极组三个晶闸管则要在触发后才能换到阳极电位高的一个。输出整流电压Ud的波形是三组整流电压波形之和，改变共阴极组晶闸管的控制角α，可获得0～2.34U2的直流可调电压。
具体线路可参见图3－12。其中三个晶闸管在DJK02面板上，三相触发电路在DJK02-1上,二极管和给定在DJK06挂箱上，直流电压电流表以及电感Ld从DJK02上获得，电阻R用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式。

图3-12 三相桥式半控整流电路实验原理图

四、实验内容
(1)三相桥式半控整流供电给电阻负载。
(2)三相桥式半控整流供电给电阻电感性负载。
(3)三相桥式半控整流供电给反电势负载。（选做）
(4)观察平波电抗器的作用。（选做）
五、思考题
(1)为什么说可控整流电路供电给电动机负载与供电给电阻性负载在工作上有很大差别?
(2)实验电路在电阻性负载工作时能否突加一阶跃控制电压？在电动机负载工作时呢？为什么？
六、实验方法
(1)DJK02和DJK02-1上的“触发电路”调试
①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，观察输入的三相电网电压是否平衡。
②将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。
③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。
④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。
⑤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°。
⑥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。
⑦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)三相半控桥式整流电路供电给电阻负载时的特性测试。
按图3-12接线，将给定输出调到零，负载电阻放在最大阻值位置，按下“启动”按钮，缓慢调节给定，观察α在30o、60o、90o、120o等不同移相范围内，整流电路的输出电压Ud,输出电流Id以及晶闸管端电压UVT的波形，并加以记录。
(3)三相半控桥式整流电路带电阻电感性负载。
将电抗700mH的Ld接入重复（1）步骤。
(4)带反电势负载（选做）
要完成此实验还应加一只直流电动机。断开主电路，将负载改为直流电动机，不接平波电抗器Ld，调节DJK06上的“给定”输出Ug使输出由零逐渐上升，直到电机电压额定值，用示波器观察并记录不同α时输出电压Ud和电动机电枢两端电压Ua的波形。
(5)接上平波电抗器，重复上述实验。（选做）
七、实验报告
(1)绘出实验的整流电路供电给电阻负载时的Ud=f(t)，Id=f(t)以及晶闸管端电压UVT＝f(t)的波形。
(2)绘出整流电路在α＝60o与α＝90o时带电阻电感性负载时的波形。
八、注意事项
可参考实验六的注意事项 (1)、(2)
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