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三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

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1实验目的

(1)熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。

(2)了解集成触发器的调整方法及各点波形。

2实验线路及原理

实验线路如图4-7所示。主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。触发电路为数字集成电路,可输出经高频调制后的双窄脉冲链。三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。

3实验内容

(1)三相桥式全控整流电路。

(2)三相桥式有源逆变电路。

(3)观察整流状态下模拟电路故障现象时的波形。

图4-7 三相桥式全控整流及有源逆变电路图

4实验设备

(1)MCL现代运动控制技术实验台主控屏。

(2)给定、零速封锁器、速度变换器、速度调节器、电流调节器组件挂箱。

(3)三相芯式变压器。

(4)滑线变阻器。

(5)双踪记忆示波器。

(6)数字式万用表。

5预习要求

(1)阅读电力电子技术教材中有关三相桥式全控整流电路的有关内容,弄清三相桥式全控整流电路带大电感负载时的工作原理。

(2)阅读电力电子技术教材中有关有源逆变电路的有关内容,掌握实现有源逆变的基本条件。

(3)学习本教材§2-3中有关集成触发电路的内容,掌握该触发电路的工作原理。

6思考题

(1)如何解决主电路和触发电路的同步问题?本实验中,主电路三相电源的相序能任意确定吗?

(2)本实验中,在整流向逆变切换时,对α角有什么要求?为什么?

7实验方法

1、接线与调试

(1)按图4-7接线,未上主电源之前,检查晶闸管的脉冲是否正常。打开电源开关,给定电压Ug有电压显示。

(2)用示波器观察双脉冲观察孔,应有间隔均匀,相互间隔60°的幅度相同的双脉冲。

(3)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60°,则相序正确,否则,应调整输入电源。

(4)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。

注:将面板上的Ublf(当三相桥式全控变流电路使用I组桥晶闸管VT1~VT6时)接地,将I组桥式触发脉冲的六个按键设置到“接通”。

(5)将给定器输出Ug 接至Uct端,调节偏移电压Ub,在Uct=0时,使a=150o。此时的触发脉冲波形如图4-8所示。

图4-8  触发脉冲与锯齿波的相位关系

2、三相桥式全控整流电路

(1)按图4-7接线,将开关“S”拨向左边的短接线端,给定器上的“正给定”输出为零(逆时针旋到底);合上主电路开关,调节给定电位器,使α角在30°~90°范围内调节(α角度可由晶闸管两端电压uT波形来确定),同时,根据需要不断调整负载电阻Rd,使得负载电流Id保持在0.5A左右(注意Id不得超过1A)。用示波器观察并记录α=30°,60°,90°时的整流电压ud和晶闸管两端电压uT的波形,并记录相应的Ud、Uct数值于下表中。

 

α

30°

60°

90°

120°

150°

U2

 

 

 

 

 

Ud(记录值)

 

 

 

 

 

Uct(记录值)

 

 

 

 

 

Ud(计算值)

 

 

 

 

 

 

计算公式    (4-4)

(2)模拟故障现象

α=60°时,将示波器所观察的晶闸管的触发脉冲按扭开关拨向“脉冲断”位置,模拟晶闸管失去触发脉冲的故障,观察并记录这时的ud、uT的变化情况。

3、三相桥式有源逆变电路

断开主电源开关后,将开关“S”拨向右边的不控整流桥端。调节给定电位器逆时针到底,即给定器输出为零;合上电源开关,观察并记录α=90°,120°,150°时电路中ud、uT的波形,并记录相应的Ud、Uct数值于上表中。

8实验报告

(1)画出电路的移相特性Ud=f(α)。

(2)画出触发电路的传输特性α=f(Uct)。

(3)画出α=30°,60°,90°、120°、150°时的整流电压ud和晶闸管两端电压uT的波形。

(4)简单分析模拟故障现象。

9注意事项

(1) 参照4-1和4-2的注意事项。

(2)为了防止过流,顺利地完成从整流到逆变的过程,应先将α角调节到大于90°,接近120°的位置,负载电阻Rd调至最大值位置,以防过流。

(3)三相不控整流桥的输入端可加接三相自耦调压器,以降低逆变用直流电源的电压值。

 
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