图2.1 单相桥式全控整流实验原理图
图2.2 单相桥式有源逆变电路实验原理图
图2.2为单相桥式有源逆变实验原理图，三相电源经三相不控整流，得到一个上负下正的直流电源，供逆变桥路使用，逆变桥路逆变出的交流电压经升压变压器升压后反馈回电网；“三相不控整流”从电源控制屏下获得，其中控制屏下部分的“心式变压器”在此作为升压
变压器用，从晶闸管逆变出的电压接“心式变压器”的中压端Am、Bm，返回电网的电压从其高压端A、B输出，为了避免输出的逆变电压过高而损坏心式变压器，故将变压器接成Y/Y接法；图中的电阻R、电抗Ld和触发电路与整流所用相同。
从PE-12输出的四路触发脉冲，在接到晶闸管主电路的时候必须要遵循以下规定：PE-12输出的G1K1和G4K4触发脉冲信号接到PE-11的VT3和VT4，G2K2和G3K3触发脉冲信号接到VT1和VT6。 四、实验内容
(1)单相桥式全控整流电路带电阻电感负载。 (2)单相桥式有源逆变电路实验。
(3)有源逆变电路逆变失败现象的观察。 五、预习要求
(1)阅读电力电子技术教材中有关单相桥式全控整流电路的有关内容。
(2)阅读电力电子技术教材中有关有源逆变电路的内容，掌握实现有源逆变的必要条件。 六、思考题
实现有源逆变的条件是什么?在本实验中是如何保证满足这些条件? 七、实验方法
(1)触发电路的调试
用两根导线将PE-01电源控制屏的“三相主电路”A、B、C输出任意两相与PE-12的“外接220V”端连接；按下控制屏上的“启动”按钮，听到控制屏内有交流接触器瞬间吸合，此时“三相主电路输出”应输出线电压为220V的交流电源；打开PE-12电源开关，船形开关发光，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。将控制电压Uct 调至零(将电位器RP2逆时针旋到底)，观察同步电压信号和“8”点U8的波形，调节偏移电压Ub (即调RP3电位器)，使α＝180°。
将锯齿波触发电路的输出脉冲端分别接至全控桥中相应晶闸管的门极和阴极（PE-12输出的G1K1和G4K4触发脉冲信号接到PE-11的VT3和VT4，G2K2和G3K3触发脉冲信号接到VT1和VT6），注意不要把相序接反了，否则无法进行整流和逆变实验；并将PE-11上的控制触发脉冲的开关都打到“断”的位置,确保晶闸管不被误触发。
按图2.1接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持Ub偏移电压不变(即RP3固定)的情况下，逐渐增加Uct（调节RP2），输出电压逐步升高，在α=30°、60°、90°及120°时，用示波器观察、记录整流电压Ud和晶闸管两端电压Uvt 的波形，并记录电源电压U2 和负载电压Ud 的数值于下表中。 Α 30 ° 60 ° 90 ° 120 ° U2 Ud（记录值） Ud（计算值） 计算公式：Ud ＝O.9U2 (1+cosα)/2 (3)单相桥式有源逆变电路实验
按图2.2接线，将电阻器放在最大阻值处，按下“启动”按钮，保持Ub偏移电压不变(即RP3固定)的情况下，逐渐增加Uct（调节RP2），可以观测到输出电压逐步减小，当晶闸管两端电压恰好为0时，α为90°，此时继续增大Uct，输出电压由负变到正，表明晶闸管处于整流状态，在β=30°、60°及90°时，观察、记录逆变电流Id晶闸管两端电压Uvt 的波形，并记录负载电压Ud 的数值于下表中。 β 30 ° 60 ° 90 ° U2 Ud（记录值） Ud（计算值） (4)逆变失败现象的观察
调节Uct，使α=150°，观察Ud 波形。突然关断触发脉冲（可将触发信号拆去），用双踪慢扫描示波器观察逆变失败现象，记录逆变失败时的Ud波形。 八、实验报告
(1)画出α=30°、60°、90°、120°及150°时Ud 和Uvt 的波形。 (2)画出电路的移相特性Ud=f(α)曲线。
(3)分析逆变失败的原因及逆变失败后会产生的后果。 九、注意事项
(1)参照实验1.1的注意事项一；
(2)在本实验中，触发脉冲是从外部接入PE-11面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的触发脉冲的开关拨向“断”的位置，避免误触发。
(3)要注意的是，供给PE-12挂件电源必须与接到主电路的电源必须是同一路，同时要保证相 位上一致，否则无法顺利完成该实验。
(4)为了保证完成逆变实验时，避免不小心从逆变状态调到整流状态而不发生过流的情况， 应将回路中的电阻R取比较大的值，保证晶闸管能可靠工作。
2.2 三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
一、实验目的
(1)加深理解三相桥式全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典型波形。 二、实验所需挂件及附件 序号 1 2 3 4 型 号 PE-01 电源控制屏 备 注 该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。 PE-11 三相可控整流电路（一） 该挂件包含“晶闸管”等几个模块。 双通道示波器 万用表 三、实验线路及原理 三相桥式全控整流主电路由三相晶闸管及负载组成，实验线路见图2.3，触发电路为PE-11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，以上的集成电路的内部原理可参考附录中的相关内容，图中的可调电阻R、电感Ld 、直流电压及电流表均在电源控制屏上，电阻R将两个900Ω接成并联形式；电感选用700mH。
图2.3 三相桥式全控整流电路实验原理图
图2.4 三相桥式有源逆变电路实验原理图
在三相桥式有源逆变电路中，实验线路如图2.4所示，图中的电阻将并联形式改为串联形式、电感的取值与整流的完全一致，而三相不控整流及心式变压器均在电源控制屏上，其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端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)三相桥式全控整流电路。 (2)三相桥式有源逆变电路。
(3)在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障（人为模拟）时观测主电路的各电压波形。
五、预习要求
(1)阅读电力电子技术教材中有关三相桥式全控整流电路的有关内容。
(2)阅读电力电子技术教材中有关有源逆变电路的有关内容，掌握实现有源逆变的基本条件。 (3)学习前面有关集成触发电路的实验内容，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? 七、实验方法
(1)PE-11上的“触发电路”调试
①打开PE-01电源控制屏上的总电源开关，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打开PE-11电源开关，拨动 “触发脉冲指示”开关，使“窄”处的发光管亮。
③用双通道示波器观察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。
④将控制屏下面的“给定”输出Ug直接与PE-11上的移相控制电压Uct相接，将给定开关S1拨到“正给定”位置， S2拨到“停止”位置（即Uct =0），调节PE-11上的偏移电压电位器，用双通道示波器同时观察A相同步电压信号和“脉冲观察孔” VT1的输出波形，使α=170°。此时注意α的起始点。
⑤将给定开关S2拨到运行位置，适当增加给定Ug 的正电压输出，观测PE-11上“脉冲观察孔”的波形，此时应观测到双窄触发脉冲。
⑥用20芯的扁平电缆，将PE-11的“触发脉冲输出”端与“触发脉冲输入”端相连，并将PE-11 “触发脉冲控制”上的六个开关拨至“通”侧，用示波器观察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2.3接线，将控制屏上的 “给定”正给定输出调到零(RP1电位器逆时针旋到底)，可调电阻器R放在最大阻值处，按下“启动”按钮，逐步调节给定电位器，增大移相电压，使α角在30°～150°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Id 保持在0.6A左右(注意Id 不得超过0.82A) 。用示波器观察并记录α=30°、60°及90°时的整流电压Ud 和晶闸管两端电压Uvt的波形，并记录相应的Ud 数值于下表中。
30 ° 60 ° 90 ° α U2 Ud（记录值） Ud（计算值） 计算公式：Ud =2.34U2 cosα (3)三相桥式有源逆变电路
按图2.4接线，将电源控制屏上的 “给定”正给定输出调到零(RP1电位器逆时针旋到底)，将可调电阻器R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Id 保持在0.3A左右(注意Id 不得超过0.41A) 。用示波器观察并记录β=30°、60 °及90°时的