电力电子技术(NMCL-II)(4)

2019-03-16 20:21

实验七 三相半波可控整流电路的研究

一.实验目的

了解三相半波可控整流电路的工作原理,研究可控整流电路在电阻负载和电阻—电感性负载时的工作。

二.实验线路及原理

三相半波可控整流电路用三只晶闸管,与单相电路比较,输出电压脉动小,输出功率大,三相负载平衡。不足之处是晶闸管电流即变压器的二次电流在一个周期内只有1/3时间有电流流过,变压器利用率低。

实验线路见图1-5。

三.实验内容

1.研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作。 2.研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作。

四.实验设备及仪表

1.教学实验台主控制屏 2.NMCL—33组件 3.NMEL—03组件 4.NMCL—31A组件 5.双踪示波器(自备) 6.万用表(自备)

五.注意事项

1.整流电路与三相电源连接时,一定要注意相序。

2.整流电路的负载电阻不宜过小,应使Id不超过0.8A,同时负载电阻不宜过大,保证Id超过0.1A,避免晶闸管时断时续。

3.正确使用示波器,避免示波器的两根地线接在非等电位的端点上,造成短路事故。

六.实验方法

1.按图接线,未上主电源之前,检查晶闸管的脉冲是否正常。

(1)用示波器观察NMCL-33的双脉冲观察孔,应有间隔均匀,幅度相同的双脉冲 (2)检查相序,用示波器观察“1”,“2”单脉冲观察孔,“1” 脉冲超前“2” 脉冲600,则相序正确,否则,应调整输入电源。

(3)用示波器观察每只晶闸管的控制极,阴极,应有幅度为1V—2V的脉冲。

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主电源输出,位于NMCL-002I组晶闸管,位于NMCL-33直流电流表,量程为5A负载电阻,可选用NMEL-03(900欧并联)AUG(给定)RDVVWLNMCL-31ANMCL-33N平波电抗器,位于NMCL-331上图1-5 三相半波可控整流电路2.研究三相半波可控整流电路供电给电阻性负载时的工作

合上主电源,接上电阻性负载,调节主控制屏输出电压Uuv、Uvw、Uwv,从0V调至110V: (a)改变控制电压Uct,观察在不同触发移相角α时,可控整流电路的输出电压Ud=f(t)与输出电流波形id=f(t),并记录相应的Ud、Id、Uct值。

(b)记录α=90°时的Ud=f(t)及id =f(t)的波形图。

(c)求取三相半波可控整流电路的输入—输出特性Ud/U2=f(α)。 (d)求取三相半波可控整流电路的负载特性Ud=f(Id)

3.研究三相半波可控整流电路供电给电阻—电感性负载时的工作

接入NMCL—331的电抗器L=700mH,,可把原负载电阻Rd调小,监视电流,不宜超过0.8A(若超过0.8A,可用导线把负载电阻短路),操作方法同上。

(a)观察不同移相角α时的输出Ud=f(t)、id=f(t),并记录相应的Ud、Id值,记录α=90°时的Ud=f(t)、id=f(t),Uvt=f(t)波形图。

(b)求取整流电路的输入—输出特性Ud/U2=f(α)。

七.实验报告

1.绘出本整流电路供电给电阻性负载,电阻—电感性负载时的Ud= f(t),id= f(t)及Uvt= f(t)(在α=90°情况下)波形,并进行分析讨论。

2.根据实验数据,绘出整流电路的负载特性Ud=f(Id),输入—输出特性Ud/U2=f(α)。

八.思考

1.如何确定三相触发脉冲的相序?它们间分别应有多大的相位差? 2.根据所用晶闸管的定额,如何确定整流电路允许的输出电流?

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实验八 三相桥式半控整流电路实验

一.实验目的

1.熟悉NMCL—33组件。

2.了解三相桥式半控整流电路的工作原理及输出电压,电流波形。

二.实验内容

1.三相桥式半控整流供电给电阻负载。 2.三相桥式半控整流供电给反电势负载。 3.观察平波电抗器的作用。

三.实验线路及原理

在中等容量的整流装置或要求不可逆的电力拖动中,可采用比三相全控桥式整流电路更简单、经济的三相桥式半控整流电路。它由共阴极接法的三相半波可控整流电路与共阳极接法的三相半波不可控整流电路串联而成,因此这种电路兼有可控与不可控两者的特性。共阳极组三个整流二极管总是自然换流点换流,使电流换到比阴极电位更低的一相中去,而共阴极组三个晶闸管则要在触发后才能换到阳极电位高的一相中去。输出整流电压Ud的波形是三组整流电压波形之和,改变共阴极组晶闸管的控制角α,可获得0~2.34×U2φ的直流可调电压。

具体线路可参见图1-6。

四.实验设备及仪器

1.教学实验台主控制屏 2.NMCL—33组件 3.NMEL—03组件 4.NMCL—31A组件 5.双踪示波器(自备) 6.万用表(自备)

五.注意事项

1.供电给电阻负载时,注意负载电阻允许的电流,电流不能超过负载电阻允许的最大值,供电给反电势负载时,注意电流不能超过电机的额定电流(Id=1A)。

2.在电动机起动前必须预先做好以下几点:

(1)先加上电动机的励磁电流,然后才可使整流装置工作。

(2)起动前,必须置控制电压Uct于零位,整流装置的输出电压Ud最小,合上主电路后,才可逐渐加大控制电压。

3.主电路的相序不可接错,否则容易烧毁晶闸管。

4.示波器的两根地线与外壳相连,使用时必须注意两根地线需要等电位,避免造成短路事故。

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六.实验方法

主电源输出,位于NMCL-002I组晶闸管,位于NMCL-33直流电流表,量程为5A负载电阻,可选用NMEL-03(900欧并联)RDAUVLVWM直流发电机M01直流电机励磁电源直流电动机M03GRG

负载电阻,可选用NMEL-03(900欧并联)图1-6 三相桥式半控整流电路1.未上主电源之前,检查晶闸管的脉冲是否正常。

(1)用示波器观察NMCL-33的双脉冲观察孔,应有间隔均匀,幅度相同的双脉冲 (2)检查相序,用示波器观察“1”,“2”单脉冲观察孔,“1” 脉冲超前“2” 脉冲600,则相序正确,否则,应调整输入电源。

(3)用示波器观察每只晶闸管的控制极,阴极,应有幅度为1V—2V的脉冲。 2.三相半控桥式整流电路供电给电阻负载时的工作研究

按图1-6接线,分别短接平波电抗器和直流电动机M03的电枢绕组。

三相调压器逆时针调到底,合上主电源,调节主控制屏U、V、W输出电压至线电压为220V。 调节负载电阻,使RD大于200Ω,注意电阻不能过大,应保持id不小于100mA,否则可控硅由于存在维持电流,容易时断时续。

(1)调节Uct, ,观察在30°、60°、90°、120°等不同移相范围内,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)的波形,并加以记录。

(2)读取本整流电路的特性Ud/U2=f(α)。

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3.三相半控桥式整流电路在供电给反电势负载时的工作研究 分别拆除平波电抗器和直流电动机M03电枢绕组的短接线。

(1)置电感量较大时(L=700mH),调节Uct,,观察在不同移相角时整流电路供电给反电势负载的输出电压Ud=f(t),输出电流id=f(t)波形,并给出α=60°、90°时的相应波形。注意,电机空载时,由于电流比较小,有可能电流时断时续。

(2)在相同电感量下,求取本整流电路在α=60°与α=90°时供电给反电势负载时的负载特性n=f(Id)。从电机空载开始,测取5~7个点,注意电流最大不能超过1A。

α=60° Id(A) n(r/min) α=90° Id(A) n(r/min) 4.观察平波电抗器的作用

(1)在大电感量与α=120°条件下,求取反电势负载特性曲线,注意要读取从电流连续到电流断续临界点的数据,并记录此时的Ud=f(t),id=f(t)。

(2)减小电感量,重复(1)的实验内容

七.实验报告

1.作出整流电路的输入—输出特性Ud/U2=f(α)。

2.绘出实验的整流电路在供电给反电势负载时的Ud=f(t),id=f(t)波形曲线。

3.绘出实验的整流电路供电给电阻负载时的Ud=f(t),id=f(t)以及晶闸管端电压UVT=f

(t)的波形。

4.绘出整流电路在α=60°与α=90°时供电给反电势负载时的负载特性曲线n=f(Id)。 5.分析本整流电路在反电势负载工作时,整流电流从断续到连续的临界值与哪些因素有关。

八.思考

1.为什么说可控整流电路供电给电动机负载与供电给电阻性负载在工作上有很大差别? 2.本实验电路在电阻性负载工作时能否突加一阶跃控制电压?在电动机负载工作时呢?为什么?

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