单相半控桥整流电路实验.pdf

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1、目录：一、实验内容2 二、实验环境2 三、实验原理2 1.器件选择原理2 2.电路整流原理3 四、实验过程3 1.实现同步3 2.半控桥纯阻性负载实验4 3.半控桥阻-感负载实验8 五、综合评估13 1.实验方案可信度分析13 2.实验结果可信度分析13 3.优化改进方案14 六、实验思考及总结15 参考资料1/20一、实验内容1.实现控制触发脉冲与晶闸管同步；2.观测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.单相半控桥在阻性感性负载时，测量最大移相范围，观察失控现象并讨论解决方案。二、实验环境1.电力电子及电气传动教学实验台：MCL型；2.数字存储示波器

2、：TDS 1012,100MHz，1Gs/s；3.台式万用表：GDM8145；三、实验原理1.器材选择原理：文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:C

3、C3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6

4、H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:C

5、C3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6

6、H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:C

7、C3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6

8、H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T12/20本实验是单相半控桥整流电路，但是却不是直接利用单相半控桥整流电路，而是利用三相全控桥整流电路和整流二极管改造的，因此我们需要选出两只晶闸管和两只的整流二极管来组成我们的实验电路。又因为本实验三相全控桥整流电路的触发信号是固定的（相差 60 度）

9、是不能改变的，因此在连接电路前我们需要考虑选取三相全控桥的12只晶闸管（两个三相全控桥整流电路每个6 只晶闸管，为了方便接线所以需要用到两个电路）的两只晶闸管（12 只晶闸管中有两对）。首先单相桥半控桥的两个晶闸管各自导通半个周期所以选择的两个晶闸管的触发信号必须要差180 度，又因为只是单相整流所以需要有一相在两个晶闸管导通时分别为正负值，根据以上原则所以尽1 号与 4 号和 2 号于 5 号管可以满足条件；对于二极管来说，因为整流二极管是不可控元件，所以不需要选择。2.电路的整流原理：在 u2 正半周，触发角处给晶闸管 vt1 加触发脉冲，u2 经 vt1 和和 vd4 向负载供电。u2

10、过零变负时，因电感作用使电流连续，vt1 继续导通。但因a 点电位低于 b 点电位，使得电流从 vd4 转移至 vd2，vd4 关断，电流不再流经变压器二次绕组，而是由vt1 和vd2 续流。此阶段忽略器件的通态压降，则ud=0,不像全控桥电路那样出现ud 为负的情况。在 u2 负半周触发角时刻触发 vt3，vt3 导通，则向 vt1 加反压使之关断，u2 经 vt3和 vd2 向负载供电。U2 过零变正时，vd4 导通，vd2 关断。Vt3 和 vd4 续流，ud 又为零。四、实验过程实验分工：实验主要操作人辅助操作人数据记录人报告完成人王飞鹏郭焱林杜越孟庆伦文档编码:CC3E3T7V7A3

11、 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6

12、E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3

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17、 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T13/201.实现同步：1)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；2)在（MCL-33）两组基于三相全控整流桥的晶闸管阵列（约12 只），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极方式的半孔整流桥，保证控制同步，并外接纯阻性负载；3)把负载电阻调到最大，检查电路接线正确后，打开

18、电源开关。思考：接通电源和控制信号后，如何判断移相控制是否同步？答：用双踪示波器观察示波器ud 波形，在同步的时候，会产生稳定的频率为正弦波频率的两倍的锯齿波，并且波形随控制信号的连续改变稳定变化。2.半控桥纯阻性负载实验：1)连续改变控制角，测量并记录电路实际的最大移相范围，用数码相机记录最小、最大和 90时的输出电压 ud 波形（注意：负载电阻不宜过小，确保当输出电压过大时，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、控制信文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 H

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24、T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 H

25、X3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T14/20号 Uct 和整流输出 ud 的大小，要求不低于8路实际的最大移相范围，用数码相机记录最小、最大和 90 度时的三组输出电压ud 波形；MATLAB 仿真与实际电路波形对比：触发角最小时输出电压仿真波形：触发角最小时输出电压 ud 波形：文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y

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29、3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y

30、6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A

31、3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y

32、6E4T15/20触发角为90时输出电压仿真波形：触发角为 90时输出电压ud 波形：触发角最大时输出电压仿真波形：文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档

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37、编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2

38、T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T16/20触发角最大时输出电压 ud 波形：3)控制角的测定及计算先控制示波器定格，把两条垂直标尺移动到整流后波形的始末两端，得到整流后波形的长度 t，再用同样方法得到原正弦半波周期T，用 a=（T-t）/T*180 算出控制角：（）Uct（V）

39、Id（A）Ud（V）U2（V）1 0 14.812 0.40 107 122.4 2 21.6 4.938 0.38 104 122.0 文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU

40、5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T

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46、 7 136.8 0.058 0.06 16 127.9 8 151.2 0.013 0.02 12 128.2 3.半控桥阻-感性负载实验：1)断开总电源，将负载电感串入负载回路；文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E

47、3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9

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50、ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E3T7V7A3 HX3Z2T6H6H9 ZU5A8Y6E4T1文档编码:CC3E