单相桥式半控整流电路实验.doc

实验二 单相桥式半控整流电路实验

一．实验目的

1．研究单相桥式半控整流电路在电阻负载，电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。
2．熟悉MCL—05组件锯齿波触发电路的工作。
3．进一步掌握双踪示波器在电力电子线路实验中的使用特点与方法。

二．实验线路及原理

见图4-6。

三．实验内容

1．单相桥式半控整流电路供电给电阻性负载。
2．单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载（带续流二极管）。
3．单相桥式半控整流电路供电给反电势负载（带续流二极管）。
4．单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载（断开续流二极管）。

四．实验设备及仪器

1．MCL系列教学实验台主控制屏。
2．MCL—18组件（适合MCL—Ⅱ)或MCL—31组件（适合MCL—Ⅲ）。
3．MCL—33组件或MCL—53组件（适合MCL—Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ）
4．MCL—05组件或MCL—05A组件
5．MEL—03三相可调电阻器或自配滑线变阻器。
6．MEL—02三相芯式变压器。
7．二踪示波器
8．万用电表

五．注意事项

1．实验前必须先了解晶闸管的电流额定值（本装置为5A），并根据额定值与整流电路形式计算出负载电阻的最小允许值。
2．为保护整流元件不受损坏，晶闸管整流电路的正确操作步骤
（1）在主电路不接通电源时，调试触发电路，使之正常工作。
（2）在控制电压Uct=0时，接通主电源。然后逐渐增大Uct，使整流电路投入工作。
（3）断开整流电路时，应先把Uct降到零，使整流电路无输出，然后切断总电源。
3．注意示波器的使用。
4．MCL—33（或MCL—53组件）的内部脉冲需断开。
5．接反电势负载时，需要注意直流电动机必须先加励磁

六．实验方法

1．将MCL—05（或MCL—05A，以下均同）面板左上角的同步电压输入接MCL—18的U、V输出端（如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，则同步电压输入直接与主控制屏的U、V输出端相连）， “触发电路选择”拨向“锯齿波”。
三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源开关，调节主控制屏输出电压Uuv=220v，并打开MCL—05面板右下角的电源开关。观察MCL—05锯齿波触发电路中各点波形是否正确，确定其输出脉冲可调的移相范围。并调节偏移电阻RP2，使Uct=0时，α=150°。注意观察波形时，须断开MEL-02和MCL-33（或MCL—53组件）的连接线。
注：如您选购的产品为MCL—Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源。以下均同
2．单相桥式晶闸管半控整流电路供电给电阻性负载：
连接MEL-02和MCL-33（或MCL—53组件）。
（a）把开关S2合向左侧连上负载电阻Rd（可选择900Ω电阻并联，最大电流为0.8A），并调节电阻负载至最大。
MCL-18（或MCL—Ⅲ型主控制屏，以下均同）的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。
三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源，调节主控制屏输出Uuv=220V。
调节MCL-18的给定电位器RP1，使α=90°，测取此时整流电路的输出电压Ud=f（t），输出电流id=f（t）以及晶闸管端电压UVT=f（t）波形，并测定交流输入电压U2、整流输出电压Ud，验证
。
若输出电压的波形不对称，可分别调整锯齿波触发电路中RP1，RP3电位器。
（b）采用类似方法，分别测取α=60°，α=30°时的Ud、id、Uvt波形。
3．单相桥式半控整流电路供电给电阻—电感性负载
（a）把开关S1合向左侧接上续流二极管，把开关S2合向右侧接上平波电抗器，短接直流电动机电枢绕组A1A2。
MCL-18的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。
三相调压器逆时针调到底，合上主电源，调节主控制屏输出使Uuv=220V。
（b）调节Uct，使α=90°，测取输出电压Ud=f（t），电感上的电流iL=f（t），整流电路输出电流id=f（t）以及续流二极管电流iVD=f（t）波形，并分析三者的关系。调节电阻Rd，观察id波形如何变化，注意防止过流。
（c）调节Uct，使α分别等于60°、90°时，测取Ud，iL，id，iVD波形。
（d）断开续流二极管，观察Ud=f（t），id=f（t）。
突然切断触发电路，观察失控现象并记录Ud波形。若不发生失控现象，可调节电阻Rd。
4．单相桥式半控整流电路接反电势负载
(1).断开主电路，改接直流电动机作为反电势负载（断开直流电动机电枢绕组A1A2的短接线。）
短接平波电抗器，短接负载电阻Rd。
MCL-18的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。，合上主电源，调节主控制屏输出使Uuv=220V。
调节Uct ，用示波器观察并记录不同a角时输出电压Ud、电流id及电动机电枢两端电压uM的波形，记录相应的U2和Ud的波形。（可测取α=60°，90°两点）。
(2).断开平波电抗器的短接线，接上平波电抗器（L=700mH），重复以上实验并加以记录。

七．实验报告

1．绘出单相桥式半控整流电路供电给电阻负载，电阻—电感性负载情况下，当α=90°时的Ud、UVT波形图。

七、实验总结
在可控整流电路中，两个整流二极管VD2、VD4既起到整流作用，又起到续流作用。电阻电感性负载时，无论接或不接续流二极管，输出直流电压Ud的波形均与接电阻性负载时的直流电压波形相同。实验中,根据VT1上的电压波形确定移相控制角α的度数，因此误差较大。从实验波形中可见续流二极管的作用。在整流桥接电阻电感性负载、不接续流二极管时，如晶闸管VT3的触发脉冲消失，VT3始终不导通，则输出电压ud失控。当接上续流二极管后，ud的失控现象消失。

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