实验三、三相桥式全控整流电路实验

实验三、三相桥式全控整流电路实验

一、实验目的和任务

1、加深理解三相桥式全控整流电路的工作原理；

2、了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。

二、实验内容

1、三相桥式整流电路；

2、在整流状态下，当触发电路出现故障（人为模拟）时观测主电路的各点波形

三、实验仪器、设备及材料

1、DJK01 电源控制屏（该控制屏包含“三相电源输出”等模块）

2、DJK02 三相变流桥电路（该挂件包含“晶闸管”以及“电感”等模块）

3、DJK06 给定、负载及吸收电路（该挂件包含“二极管”以及“开关”）

4、DK04滑线变阻器（串联形式：0.65A，2kΩ；并联形式：1.3A，500Ω）

5、万用表

6、双踪示波器。

四、实验原理

实验线路如图2.4所示。主电路由三相全控整流电路组成，触发电路为DJK02中的集成触发电路，由KC04、KC4l、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。图2.4中的R用DK04滑线变阻器，接成并联形式；电感Ld在DJK02面板上，选用700mH，直

流电压、电流表由DJK02

获得。

图2.4 三相桥式全控整流电路实验原理图

实验三、三相桥式全控整流电路实验

五、主要技术重点、难点

1、调节触发脉冲的移相范围；

2、ud的波形的测量；

3、电源的连接及设备的安全。

六、实验步骤

1、DJK02上的“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）打开DJK02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Ug直接与DJK02上的移相控制电压Uct相连，将给定开关S2拨到接地位置（即Uct=0时），调节DJK02上的偏移电压电位器，用双踪示波器观察A相锯齿波和“双脉冲观察孔”VT1的输出波形，使α=1500，如图2.5所示。

图2.5 触发脉冲与锯齿的相位关系

（6）适当增加给定Ug的正电压输出，观测DJK02上“触发脉冲观察孔”的波形，此时应观测到双窄脉冲。

（7）将DJK02面板上的U1f端接地，将“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2.4接线，将DJK06上的“给定”输出调到零（逆时针旋到底），使滑线变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300~1500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0.65A）。用示波器观察并记录α=300、600、900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数值于表2.7中。

表2.7 三相桥式全控整流电路的数量关系

实验三、三相桥式全控整流电路实验

Ud 2.34U2cos （0~600） （2-1）

Ud 2.34U2[1 cos( /3)] （600~1200） （2-2）

七、实验报告要求

1、画出电路的移相特性Ud =f(α)。

2、画出触发电路的传输特性α =f(Uct)。

3、画出α=30°、60°、90°、120°、150°时的整流电压Ud和晶闸管两端电压UVT的波形。

八、实验注意事项

1、为了防止过流，启动时将负载电阻R调至最大阻值位置；

2、有时会发现脉冲的相位只能移动120°左右就消失了，这是因为A、C两相的相位接反了，这对整流状态无影响，用户可自行将四芯插头内的A、C相两相的导线对调，就能保证有足够的移相范围；

3、在本实验中，触发脉冲是从外部接入DJK02面板上晶闸管的门极和阴极，此时,应将所用晶闸管对应的正桥触发脉冲或反桥触发脉冲的开关拨向“断”的位置，并将Ulf及Ulr悬空，避免误触发；

4、为避免晶闸管意外损坏，实验时要注意以下几点：

（1）、在主电路未接通时，首先要调试触发电路，只有触发电路工作正常后，才可以接通主电路。

（2）、在接通主电路前，必须先将控制电压Uct调到零，且将负载电阻调到最大阻值处；接通主电路后，才可逐渐加大控制电压Uct，避免过流。

（3）、要选择合适的负载电阻和电感，避免过流。在无法确定的情况下，应尽可能选用大的电阻值。

5、由于晶闸管持续工作时，需要有一定的维持电流，故要使晶闸管主电路可靠工作，其通过的电流不能太小，否则可能会造成晶闸管时断时续，工作不可靠。在本实验装置中，要保证晶闸管正常工作，负载电流必须大于50mA以上。

6、在实验中要注意同步电压与触发相位的关系，例如在单结晶体管触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的上半周，而在锯齿波触发电路中，触发脉冲产生的位置是在同步电压的下半周，所以在主电路接线时应充分考虑到这个问题，否则实验就无法顺利完成。

7、使用电抗器时要注意其通过的电流不要超过1A，保证线性。

8、双踪示波器有两个探头，可同时观测两路信号，但这两探头的地线都与示波器的外壳相连，所以两个探头的地线不能同时接在同一电路的不同电位的两个点上，否则这两点会通过示波器外壳发生电气短路。为此，为了保证测量的顺利进行，可将其中一根探头的地线取下或外包绝缘，只使用其中一路的地线，这样从根本上解决了这个问题。当需要同时观察两个信号时，必须在被测电路上找到这两个信号的公共点，将探头的地线接于此处，探头各接至被测信号，只有这样才能在示波器上同时观察到两个信号，而不发生意外。

九、思考题

1、如何解决主电路和触发电路的同步问题?

2、在本实验的整流时，对α角有什么要求?为什么?