三相橋式全控整流及有源逆變電路實驗

三相橋式全控整流及有源逆變電子回路實驗
一、實驗目的
(1) 理解三相橋式全控整流及有源逆變電子回路的作業原理。
(2) 理解KC系列包括觸發器的調節方法和各點的波動線。
二、實驗所需掛式模塊件及附件

序號	型　　 　號	備　　　注
1	電源控制屏	該控制屏含有"三相電源輸出"等模型塊
2	DK03 晶閘管主電子回路
3	DK04三相晶閘管觸發電子回路	該掛式模塊件含有"觸發電子回路"、"正、反橋功放"等模型塊
4	DK08 給定及實驗元件	該掛式模塊件含有"給定"模型塊
5	DQ27 三相可調電阻器	調到最大、最小處附近時不要用力過猛
6	DK12 三相芯式變壓器	該掛式模塊件含有"三相芯式變壓器和不控整流"電子回路
6	雙蹤示波器	自備
7	萬用表	自備

三、實驗線路及原理
實驗線路如圖9-20及圖9-21所示。主電子回路由三相全控整流電子回路及作為逆變直線DC電源的三相不控整流電子回路構成，觸發電子回路為DK04中的包括觸發電子回路，由KCO4、KC4l、KC42等包括芯片構成，可輸出經高頻調制后的雙窄脈沖鏈。包括觸發電子回路的原理可參考有關圖紙文檔實驗指導書，三相橋式整流及逆變電子回路的作業原理可參見電力電子技術教學資料及實訓指導書的相關內容。
圖中的R用450Ω（將兩個900Ω接成并聯形式）；電感L_d在DK03操作面板上，選用200mH，直線DC電壓（V）、電流（A）表由DK03獲取。
在三相橋式有源逆變電子回路中，電阻、電感與整流電子回路一致，芯式變壓器用作升壓變壓器，逆變輸出的電壓（V）接心式變壓器的中壓端Am、Bm、Cm,返回電網的電壓（V）從高壓端A、B、C輸出，變壓器接成Y/Y接法。
四、實驗內容
(1) 三相橋式全控整流電子回路。
(2) 三相橋式有源逆變電子回路。
五、實驗方法
(1) DK03和DK04上的"觸發電子回路"調節測試
① 打開總電源開關，實操"電源控制屏"上的"三相電網電壓（V）指示"開關，查看寫入的三相電網電壓（V）是否平衡。將GDQ01"電源控制屏"上"調節速度電源選用開關"撥至"直線DC調節速度"側。
② 用弱電實驗連接線將DK03上的"三相同步信號輸出端"和DK04"三相同步信號寫入"端相連,打開DK04電源開關，撥動 "觸發脈沖指示"鈕子開關，使"窄"的發光管亮。
③ 查看A、B、C三相的鋸齒波，并調動A、B、C三相鋸齒波斜率調動電位器（在各查看孔左側），使三相鋸齒波斜率盡可能一致。
④ 將DK08上的"給定"輸出U_g直接與DK04的移相控制電壓（V）U_ct相接（要共地），將給定開關S₂撥到接地位置（即U_ct=0），調動DK04上的偏移電壓（V）電位器，用雙蹤示波器查看A相同步電壓（V）信號和"雙脈沖查看孔" VT1的輸出波動線，使α=170°。
⑤ 適當多加給定U_g的正電壓（V）輸出，查看DK04上"脈沖查看孔"的波動線，此時應查看到單窄脈沖和雙窄脈沖。
⑥ 將DK04操作面板上的U_lf端接地，用20芯的扁平電纜，將DK04的"正橋觸發脈沖輸出"端和DK03"正橋觸發脈沖寫入"端相連，查看正橋VT1～VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發脈沖是否正常。



圖9-20三相橋式全控整流電子回路實驗原理圖

(2) 三相橋式全控整流電子回路
按圖9-20接線，將DK08上的 "給定"輸出調到零(逆時針旋到底)，使電阻器放在最大阻值處，按下"啟動"按鈕，調動給定電位器，多加移相電壓（V），使α角在30°～150°界限內調動，同時，按照需要不斷調節負載電阻R,使得負載電流（A）I_d保持在0.6A左右(注意I_d不得超過0.65A)。用示波器查看并記錄α=30°、60°及90°時的整流電壓（V）U_d和晶閘管兩端電壓（V）U_vt的波動線，并記錄相應的U_d數值于下表中。

α	30˚	60˚	90˚
U2
Ud(記錄值)
Ud/U2
Ud(計算值)

計算公式:U_d=2.34U₂cosα (0～60^O)
U_d=2.34U₂[1+cos(α+)] (60^o～120^o)
(3) 三相橋式有源逆變電子回路
按圖9-21接線，將電源控制屏上的 "給定"輸出調到零(逆時針旋到底)，將電阻器放在最大阻值處，按下"啟動"按鈕，調動給定電位器，多加移相電壓（V），使β角在30°～90°界限內調動，同時，按照需要不斷調節負載電阻R,使得電流（A）I_d保持在0.6A左右(注意I_d不得超過0.65A)。用示波器查看并記錄β=30°、60°、90°時的電壓（V）U_d和晶閘管兩端電壓（V）U_VT的波動線，并記錄相應的U_d數值于下表中。

β	30°	60°	90°
U2
Ud(記錄值)
Ud/U2
Ud(計算值)

計算公式:U_d=2.34U₂cos(180^O-β)
六、實驗報告
(1) 畫出電子回路的移相特性U_d =f(α)。
(2) 畫出觸發電子回路的傳輸特性α =f(U_ct)。
(3) 畫出α=30°、60°、90°、120°、150°時的整流電壓（V）U_d和晶閘管兩端電壓（V）U_VT的波動線。
七、注意事項
(1) 為了防止過流，啟動時將負載電阻R調至最大阻值位置。