电气信息学院电气工程及其自动化专业电力电子技术第一次实验
单相半控桥整流电路实验报告
一．实验名称：单相半控桥整流电路实验
二．已知条件：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；
在（MCL-33）两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列（共12只）中，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级方式的半控整流桥，保证控制同步，并外接纯阻性负载。实验电路图如下，其中纯阻感负载去掉电感原件。
三．实验完成目标：
1. 实现控制触发脉冲与晶闸管同步； 2. 观察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. 单相半控桥在阻感负载时，测量最大移相范围，观察失控现象并讨论解决方案。
四．主要仪器设备：
1. 浙江大学求实公司生产MCL-111型电力电子实验平台；
2. 美国TAX公司生产示波器，型号：TDS1012，带宽：100MHz 1Gs/s； 3. 数字万用表，型号：CDM-8145.
五．实验人员分工：
六．实验过程简述
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1实现同步
接通电源和控制信号后，如何判断移相控制是否同步?
保证实验触发控制信号与主电源信号同步是实验的前提条件，如果失去同步相位关系，触发电路会失去对主回路输出电压的准确控制，输出电压与实验预期将有很大误差。可以使用实验提供的双通道示波器来进行检测判断，将电源信号和控制信号分别通入示波器GH1和CH2通道，观察比较二者的波形相位关系，从而判断他们是否同步。接通电源和控制信号的同时观察示波器中Ud每个周期中触发角触发的位置是否一样，如果出现紊乱现象则说明移相控制不同步。如果Ud每个周期中触发角触发的位置都是一样的，那么移相控制是一致的。
2半控桥纯阻性负载实验 实验电路图：
实验内容和步骤： 1连续改变控制角?，测量并记录电路实际的最大移相范围，用数码相 记录α最小、最大和90o时的输出电压ud波形（注意：负载电阻不宜过小，确保当输出电压较大时， 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?、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。 VT1 VT3 a U2 Ud R b VT2 VT4 实验用仪器：电力电子实验平台，TDS1012型示波器，CDM -8145型数字万用表（量程0—200v）
实验在不同触发延迟角时对应的波形（最小触发角实际不能达到理想0°，我们小组测得最小α对应4.5°，最大α为156.6°。） 电气信息学院电气工程及其自动化专业电力电子技术第一次实验
触发角α=4.5°
触发角α=90°
触发角α=156.6°
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实验测试数据记录如下： α（ms） U2（v） 0.25 124.0 1.1 123.8 1,8 123.9 2.7 124.0 5.0 125.0 6.5 126.3 7.4 126.5 8.7 127.4 实验数值与理论值的比较： α（ms） Ud(v) 0.25 108 1.1 106 1.8 101 2.7 91 5.0 58 6.5 29 7.4 19 8.7 5 （理论Ud=0.9U2(1+COSα)/2） Uct（v） 10 5 3.5 2.5 1 0.5 0.5 0 理论Ud（v） 111.6 108 102．8 92.7 56.3 31 18 4.7 Ud(v) 108 106 101 91 58 29 19 5 误差值 -3.2% -1.8% -1.7% -1.8% 3.0% -6.4% 5.5% 6.3% 误差分析：
从上表可以看出由实验记录算得的输出电压在最大最小触发角附近时的误差较大，而在中间触发角时则比较接近理论值。我们分析这主要是数值过于接近量程边缘导致读数误差较大，要得到精细值需要量程更精确的测量仪器。 同时，我们操作时，电网电压值不稳定也导致测量结果产生偏差。 实验计算过程没有考虑管压降也是导致误差的原因。 另外，人为读数产生的误差也不可忽视。
思考题
如何利用示波器测定移相控制角的大小？
可以利用示波器时间轴测距功能，测出时间轴零点与波形出现点的时间差Δt， 根据工频为50Hz推得波形周期T=0.02s，由计算式α=Δt*360°/T可以算出移相控制角的大小。
3半控桥阻-感负载（串联L=200mH）实验： 实验电路图：
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实验内容和步骤：
1断开总电源，将负载电感串入负载回路；
2连续改变控制角α，记录α最小、最大和90o时的输出电压ud波形，观察其特点（Id不超过0.6A）；固定控制角α在较大值，调节负载电阻由最大逐步减小（分别达到电流断续、临界连续和连续0.5A值下测量。注意Id≤0.6A），并记录电流Id波形，观察负载阻抗角的变化对电流Id的滤波效果；
3调整控制角α或负载电阻，使Id≈0.6A，突然断掉两路晶闸管的脉冲信号（模拟将控制角α快速推到180o），制造失控现象，记录失控前后的ud波形，并思考如何判断哪一只晶闸管失控；
实验用仪器：电力电子实验平台，TDS1012示波器，CDM-8145型数字万用表
（量程0—200v）。
实验在不同触发延迟角时对应的波形：
触发角α=4.5°