单相半控桥整流电路实验

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1、目录：一、实验内容……………………………………………………2二、实验环境……………………………………………………2三、实验原理……………………………………………………21.器件选择原理……………………………………………………22.电路整流原理……………………………………………………3四、实验过程……………………………………………………31.实现同步……………………………………………………32.半控桥纯阻性负载实验…………………………………………43.半控桥阻-感负载实验…………………………………………8五、综合评估…………………………………………………131.实验方案可信度

2、分析…………………………………………132.实验结果可信度分析…………………………………………133.优化改进方案…………………………………………14六、实验思考及总结…………………………………………………15参考资料16/17一、实验内容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Ud、Uvt波形，测量最大移相范围及输入输出特性；3.单相半控桥在阻性—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、实验环境1.电力电子及电气传动教学实验台：MCL—Ⅲ型；2.数字存储示波器：TDS1012,100MHz，1Gs/s；3.台式万用表：GDM

3、—8145；三、实验原理1.器材选择原理：本实验是单相半控桥整流电路，但是却不是直接利用单相半控桥整流电路，16/17而是利用三相全控桥整流电路和整流二极管改造的，因此我们需要选出两只晶闸管和两只的整流二极管来组成我们的实验电路。又因为本实验三相全控桥整流电路的触发信号是固定的（相差60度）是不能改变的，因此在连接电路前我们需要考虑选取三相全控桥的12只晶闸管（两个三相全控桥整流电路每个6只晶闸管，为了方便接线所以需要用到两个电路）的两只晶闸管（12只晶闸管中有两对）。首先单相桥半控桥的两个晶闸管各自导通半个周期所以选择的两个晶闸管的触发信号必须要差180度，又因为只是单相

4、整流所以需要有一相在两个晶闸管导通时分别为正负值，根据以上原则所以尽1号与4号和2号于5号管可以满足条件；对于二极管来说，因为整流二极管是不可控元件，所以不需要选择。2.电路的整流原理：在u2正半周，触发角ɑ处给晶闸管vt1加触发脉冲，u2经vt1和和vd4向负载供电。u2过零变负时，因电感作用使电流连续，vt1继续导通。但因a点电位低于b点电位，使得电流从vd4转移至vd2，vd4关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是由vt1和vd2续流。此阶段忽略器件的通态压降，则ud=0,不像全控桥电路那样出现ud为负的情况。在u2负半周触发角ɑ时刻触发vt3，vt3导通，则向vt1

5、加反压使之关断，u2经vt3和vd2向负载供电。U2过零变正时，vd4导通，vd2关断。Vt3和vd4续流，ud又为零。四、实验过程实验分工：实验主要操作人辅助操作人数据记录人报告完成人王飞鹏郭焱林杜越孟庆伦1.实现同步：1)从三相交流电源进端取线电压Uuw（约230V）到降压变压器（MCL-35），输出单相电压（约124V）作为整流输入电压u2；2)在（MCL-33）两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列（约12只），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孔整流桥，保证控制同步，并外接纯阻性负载；3)把负载电阻调到最大，检查电路接线正确后，

6、打开电源开关。思考：接通电源和控制信号后，如何判断移相控制是否同步？答：用双踪示波器观察示波器ud波形，在同步的时候，会产生稳定的频率为正弦波频率的两倍的锯齿波，并且波形随控制信号的连续改变稳定变化。16/172.半控桥纯阻性负载实验：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最小、最大和90°时的输出电压ud波形（注意：负载电阻不宜过小，确保当输出电压过大时，Id不超过0.6A）；2)在最大移相范围内，调节不同的控制量，测量控制角α、输入交流电压u2、控制信号Uct和整流输出ud的大小，要求不低于8组数据。连续改变控制角a，测量并记录电路实际

7、的最大移相范围，用数码相机记录α最小、最大和90度时的三组输出电压ud波形；MATLAB仿真与实际电路波形对比：触发角α最小时输出电压仿真波形：16/17触发角α最小时输出电压ud波形：触发角α为90°时输出电压仿真波形：16/17触发角α为90°时输出电压ud波形：触发角α最大时输出电压仿真波形：16/17触发角α最大时输出电压ud波形：3)控制角的测定及计算先控制示波器定格，把两条垂直标尺移动到整流后波形的始末两端，得到整流后波形的长度t，再用同样方法得到原正弦半波周期T，用a=（T-t）/T*180°算出控制