实验十 三相桥式有源逆变电路性能实验
一、实验目的
1、加深理解三相桥式相控整流及有源逆变电路的工作原理。
2、了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
二、实验设备
1．电力电子及电气传动教学实验台主控制屏。
2．实验台组件 ( DJK01电源控制屏 DJK02晶闸管主电路 DJK02-1三相晶闸管触
发电路 DJK06 给定及实验器件 DJK10 变压器 D42 三相可调电阻 )
3．双踪示波器。
4．万用表。
三．实验系统组成及工作原理
实验线路如图10-1及图10-2所示。主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成，触发电路为DJKO2-1中的集成触发电路，由KCO4、KC4l、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。集成触发电路、三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
图中的R 用D42三相可调电阻D42三相可调电阻，三相可调电阻，将两个900将两个900Ω900Ω接成并联形式；电感L在DJK02面板上，选用700mH ，直流电压、电流表由DJK01提供。
在三相桥式有源逆变电路中，所需电阻、电感与整流的一致，而三相不可控整流及芯式变压器均在DJK10挂件上，其中芯式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接芯式变压器的中压端Am、Bm、Cm,返回电网的电压从高压端A、B、C输出，变压器接成Y/Y接法。
四、实验内容
1、触发电路调试
（1）打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网电压是否平衡。
（2）将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。
（3）用10芯的扁平电缆，将DJK02的“三相同步信号输出”端和DJK02-1“三相同步信号输入”端相连,打开DJK02-1电源开关，拨动 “触发脉冲指示”钮子开关，使“窄”的发光管亮。
（4）观察A、B、C三相的锯齿波，并调节A、B、C三相锯齿波斜率调节电位器（在各观测孔左侧），使三相锯齿波斜率尽可能一致。
（5）将DJK06上的“给定”输出U g 直接与DJK02-1上的移相控制电压U ct 相接，并用导线将两挂件的“线将两挂件的“地”连在一起。将给定开关S 2拨到接地位置（即U ct =0），调节DJK02-1上的偏移电压电位器，用双踪示波器观察A 相同步电压信号和“单脉冲观察孔” VT1的输出波形，使α=120°。
（6）适当增加给定U的正电压输出，观测DJK02-1上“脉冲观察孔”的波形，此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲。
（7）将DJK02-1面板上的U端接地，用20芯的扁平电缆，将DJK02-1的“正桥触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连，并将DJK02“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”，观察正桥VT1～VT6晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲是否正常。
2、三相桥式全控整流电路
按图10-1接线，注意电源的极性，将DJK06上的 “给定”输出调到零(逆时针旋到底)，使D42电阻器放在最大阻值处D42电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，调节给定电位器，增加移相电压，使α角在30°～120°范围内调节，同时，根据需要不断调整负载电阻R,使得负载电流I保持在0.6A左右(注意I注意I 不得超过0不得超过0.65A )。用示波器观察并记录α=30°、60°、90°时的整流电压U 和晶闸管VT1两端电压波形，并记录相应的U数值于下表中。
10.1
3、三相桥式有源逆变电路
按图10-2接线，将DJK06上的 “给定”输出调到零(逆时针旋到底)，将D42电阻器放在D42电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，调节给定电位器，增加移相电压，使β角在30°～90°范围内调节，同时，根据需要不断调整负载电阻R,使得电流I保持在0.6A左右(注意I注意I 不得超过0超过0.65A )。用示波器观察并记录β=30°、60°、90°时的电压U和晶闸管VT1两端电压波形，并记录相应的U数值于下表中。
10.2 U (计算值)
(4)故障现象的模拟
当β=60°时，将触发脉冲钮子开关拨向“断开”位置，模拟晶闸管失去触发脉冲时的故障，观察并记录这时的U、U波形的变化情况。
五、实验报告
1、画出电路的移相特性U =f (α)。
2、画出触发电路的传输特性α=f (U)。
3、画出α=30°、60°、90°时的整流电压U和晶闸管两端电压的波形。
4、简单分析模拟的故障现象。
5、学习有关集成触发电路的内容，掌握该触发电路的工作原理。
六、思考题
1、如何解决主电路和触发电路的同步问题?在本实验中，主电路三相电源的相序可任意设定吗?
2、在本实验的整流及逆变时，对α角有什么要求?为什么?
实验十 三相桥式有源逆变电路性能实验
一、实验目的
1、加深理解三相桥式相控整流及有源逆变电路的工作原理。
2、了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
二、实验设备
1．电力电子及电气传动教学实验台主控制屏。
2．实验台组件 ( DJK01电源控制屏 DJK02晶闸管主电路 DJK02-1三相晶闸管触
发电路 DJK06 给定及实验器件 DJK10 变压器 D42 三相可调电阻 )
3．双踪示波器。
4．万用表。
三．实验系统组成及工作原理
实验线路如图10-1及图10-2所示。主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成，触发电路为DJKO2-1中的集成触发电路，由KCO4、KC4l、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。集成触发电路、三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
图中的R 用D42三相可调电阻D42三相可调电阻，三相可调电阻，将两个900将两个900Ω900Ω接成并联形式；电感L在DJK02面板上，选用700mH ，直流电压、电流表由DJK01提供。
在三相桥式有源逆变电路中，所需电阻、电感与整流的一致，而三相不可控整流及芯式变压器均在DJK10挂件上，其中芯式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接芯式变压器的中压端Am、Bm、Cm,返回电网的电压从高压端A、B、C输出，变压器接成Y/Y接法。
四、实验内容
1、触发电路调试
（1）打开DJK01总电源开关，操作“电源控制屏”上的“三相电网电压指示”开关，观察输入的三相电网电压是否平衡。
（2）将DJK01“电源控制屏”上“调速电源选择开关”拨至“直流调速”侧。
（3）用10芯的扁平电缆，将DJK02的“三相同步信号输出”端和DJK02-1“三相同步信号输入”端相连,打开DJK02-1电源开关，拨动 “触发脉冲指示”钮子开关，使“窄”的发光管亮。
（4）观察A、B、C三相的锯齿波，并调节A、B、C三相锯齿波斜率调节电位器（在各观测孔左侧），使三相锯齿波斜率尽可能一致。
（5）将DJK06上的“给定”输出U g 直接与DJK02-1上的移相控制电压U ct 相接，并用导线将两挂件的“线将两挂件的“地”连在一起。将给定开关S 2拨到接地位置（即U ct =0），调节DJK02-1上的偏移电压电位器，用双踪示波器观察A 相同步电压信号和“单脉冲观察孔” VT1的输出波形，使α=120°。
（6）适当增加给定U的正电压输出，观测DJK02-1上“脉冲观察孔”的波形，此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲。
（7）将DJK02-1面板上的U端接地，用20芯的扁平电缆，将DJK02-1的“正桥触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连，并将DJK02“正桥触发脉冲”的六个开关拨至“通”，观察正桥VT1～VT6晶闸管门极和阴极之间的触发脉冲是否正常。
2、三相桥式全控整流电路
按图10-1接线，注意电源的极性，将DJK06上的 “给定”输出调到零(逆时针旋到底)，使D42电阻器放在最大阻值处D42电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，调节给定电位器，增加移相电压，使α角在30°～120°范围内调节，同时，根据需要不断调整负载电阻R,使得负载电流I保持在0.6A左右(注意I注意I 不得超过0不得超过0.65A )。用示波器观察并记录α=30°、60°、90°时的整流电压U 和晶闸管VT1两端电压波形，并记录相应的U数值于下表中。
10.1
3、三相桥式有源逆变电路
按图10-2接线，将DJK06上的 “给定”输出调到零(逆时针旋到底)，将D42电阻器放在D42电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，调节给定电位器，增加移相电压，使β角在30°～90°范围内调节，同时，根据需要不断调整负载电阻R,使得电流I保持在0.6A左右(注意I注意I 不得超过0超过0.65A )。用示波器观察并记录β=30°、60°、90°时的电压U和晶闸管VT1两端电压波形，并记录相应的U数值于下表中。
10.2 U (计算值)
(4)故障现象的模拟
当β=60°时，将触发脉冲钮子开关拨向“断开”位置，模拟晶闸管失去触发脉冲时的故障，观察并记录这时的U、U波形的变化情况。
五、实验报告
1、画出电路的移相特性U =f (α)。
2、画出触发电路的传输特性α=f (U)。
3、画出α=30°、60°、90°时的整流电压U和晶闸管两端电压的波形。
4、简单分析模拟的故障现象。
5、学习有关集成触发电路的内容，掌握该触发电路的工作原理。
六、思考题
1、如何解决主电路和触发电路的同步问题?在本实验中，主电路三相电源的相序可任意设定吗?
2、在本实验的整流及逆变时，对α角有什么要求?为什么?