三相桥式全控整流及有源逆变电路实验

电子与信息工程学院自动化科学与技术系“运动控制系统”专题实验实验报告学生姓名所属班级学号同组者姓名所属班级学号同组者姓名所属班级学号实验时间2015/4/10提交报告日期成绩实验名称三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一.实验目的熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。二.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）测试整流或逆变状态下，模拟电路出现故障现象时的波形。三.实验设备（1）电源控制屏（NMCL-32);（2）低压控制电路及仪表（NMCL-31)；（3）触发电路和晶闸管主回路（NMCL-33)；（4）可调电阻（NMCL-03)；（5）平波电抗器（NMCL-331)；（6）三相变压器（NMCL-35)；（7）双踪示波器；（8）万用表。四.实验原理1.三相半波有源逆变电路原理（1）电路的整流工作状态（0ɑ2）如图，设ɑ=30时触发各晶闸管，输出电压均为正，平均电压也为正。因接有平波电感，故负载电流连续，当ɑ在0~90之内，Ud总为正，且略大于Ed。此时电流id从Ud正端流出，Ed正端流入，电机吸收能量以电动状态运行。（2）电路的逆变工作状态（2ɑ）设Ed反向，下正上负，设ɑ=150，当ɑ在90~180之间变化时，Ud为负，此时Ed大于Ud，主回路电流从Ed正极流出，从Ud正极流入，电机输出电能，以发电机状态运行。（3）基本电量关系输出电压均值：Ud=1.17*U2*cos（180-ɑ）输出电流均值：Id=（Ud-Ed）/R晶闸管电流均值：ddv31IIT第号台电子与信息工程学院自动化科学与技术系晶闸管电流有效值：d31IIVT2.三相桥式全控整流电路及有源逆变电路的工作原理五.实验结果与分析（1）三相桥式全控整流电路①带电阻性负载当α=30°时Ug=5.2V，Ud=236V，Id=0.42A，U2=122Vud的波形如下图:uVT的波形如下图：电子与信息工程学院自动化科学与技术系当α=60°时Ug=4.0V，Ud=16V，Id=0.18A，U2=125Vud的波形如下图：uVT的波形如下图：②带阻感性负载当α=30°时Ug=5.2V，Ud=236V，Id=0.46A，U2=122Vud的波形如下图：uVT的波形如下图：电子与信息工程学院自动化科学与技术系当α=60°时Ug=4.0V，Ud=136V，Id=0.17A，U2=125Vud的波形如下图：uVT的波形如下图：（2）三相桥式有源逆变电路①带电阻性负载当α=120°时Ug=2.2V，Ud=133V，Id=0.55A，U2=125Vud的波形如下图：uVT的波形如下图：当α=150°时Ug=0V，Ud=172V，Id=0.43A，U2=127V电子与信息工程学院自动化科学与技术系ud的波形如下图：uVT的波形如下图：②带阻感性负载当α=120°时Ug=2.2V，Ud=133V，Id=0.53A，U2=135Vud的波形如下图：uVT的波形如下图：当α=150°时Ug=0V，Ud=172V，Id=0.43A，U2=126Vud的波形如下图：电子与信息工程学院自动化科学与技术系uVT的波形如下图：（3）电路的移相特性Ud=f(α)整流电路数据记录：（4）输入-输出特性Ud/U2=f(α)αUd（V）U2（V）Ud/U2601361251.088451911221.566302361221.934152661232.163电子与信息工程学院自动化科学与技术系六.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否任意确定？答：主电路的触发角是在自然换相点后定义的，故触发电路产生的触发角应等于主电路的触发角加上自然换相点的相角（本实验中是30°）。如，主电路要求的触发角是60°，则触发电路应产生90°的触发角。三相电源相序不能任意确定。因为6个晶闸管的触发顺序是确定的，所以必须对应相应的电源相序。（2）本实验中在整流向逆变切换时，对α有什么要求，为什么？答：α应大于90°。因为只有当α大于90°，cosα0，Ud才会是负的。七.实验体会1.学会利用实验过程和结果理解电路原理。2.做实验时，应仔细阅读实验方法，以免发生错误。八.建议与意见希望老师能在实验原理上更多地指导。感谢组员的帮助和协作，感谢老师的指点。