电力电子实验指导书-to students .doc

实验三 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波形。 二、实验所需挂件及附件 序号 型　　 　号 备　　　注 1 DK01 、DK02电源控制屏 包含“三相电源输出”等几个模块 2 DJK02 晶闸管主电路 3 DJK02-1三相触发电路 ,“正反桥功放”等几个模块。 (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)学习本实验中有关集成触发电路的内容，掌握该触发电路的工作原理。 四、实验线路及原理 1．主电路 1.1 三相桥式全控整流电路 三相桥式全控整流电路实验线路如图3-1所示。主电路由三相全控整流电路组成，VT1、VT3、VT5为共阴极组，VT4、VT6、VT2为共阳极组。当DK02“调速电源选择开关”置于“直流调速”侧时，三相电源输出可提供三相交流200V/3A电源（线电压为200V）。同时在三相电源输出回路中还装有电流互感器，电流互感器，可测定主电源输出电流的大小，供电流反馈和过流保护使用，面板上的TA1、TA2、TA3三处观测点用于观测三路电流互感器输出电压信号。 图3-1 三相桥式全控整流电路实验原理图 图中的6只晶闸管按VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6的顺序触发，相位依次相差60(。为了保证电路能正常启动和电流断续后能再触发导通，必须给共阴极组和共阳极组对应的两个管子同时加上触发脉冲（即在触发某个晶闸管的同时，给前一个晶闸管补发一个脉冲）。因此对每个管子触发，都是相隔60(的双脉冲（或宽度大于60(的宽脉冲，常用双脉冲）。 1.2 三相桥式有源逆变电路 三相桥式有源逆变电路实验线路如图3-2所示。主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成，电感Ld在DJK02面板上，选用700mH。 图3-2 三相桥式有源逆变电路实验原理图 为实现三相桥式有源逆变，需一反向的直流电源，即三相不控整流的极性为上负下正。同时逆变和整流的区别仅仅是控制角?的不同。0? ?/2时，电路工作在整流状态，??/2?? ???时，电路工作在有源逆变状态，因而三相桥式有源逆变电路的触发可沿用整流的办法。 2.集成触发电路及功放电路工作原理 2.1 集成触发电路工作原理 DJKO2-1中的集成触发电路原理如图3-3所示。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链。 图3-3 KC04集成触发电路原理 三相同步电压信号从三路KC04的“8”脚输入，在其“4”脚相应形成线性增加的锯齿波，移相控制电压Uct和偏移电压Ub经叠加后，从“9”脚输入。当触发脉冲选择的钮子开关拨到窄脉冲侧时，通过控制4066（电子开关），使得每个KC04从“1、15”脚输出相位相差180°的单窄脉冲(VT1～VT6为单脉冲观测孔)，窄脉冲经KC41（六路双脉冲形成器）后，得到六路双窄脉冲(VT1’～VT6’为双脉冲观测孔)。KC42为调制信号发生器，对窄脉冲进行高频调制。 KC04工作原理 国产集成触发器KC04是KC系列触发器中的一个典型代表，其两路相位间隔180o的移相脉冲，可方便的构成半控、全控桥式触发线路。该集成电路具有输出负载能力大、移相性能好、正负半周脉冲相位值均衡性好、移相范围宽、对同步电压要求不严、有脉冲列调制输入及脉冲封锁控制等优点，在实际线路中有着十分广泛的应用。 KC04电路内部原理如图3-4所示， T1～～ 图3-4 KC04电路内部原理图 图3-5 KC04各管脚说明及各管脚电压波形 引脚号 1 2 3,4 5 6,10 7 功能 输出 悬空 锯齿波形成 -VEE 悬空 地 引脚号 8 9 11,12 13,14 15 16 功能 同步输入 综合比较 微分阻容 封锁调制 输出 +VCC 有100ｍA的输出能力。13、14端提供脉冲列调制和脉冲封锁的控制端。KC04各管脚说明及各管脚电压波形图3-5所示。 2）三相同步电压 三相同步信号是从电源控制屏内获得，屏内装有(/Y接法的三相同步变压器，和主电源输出保持同相，其输出相电压幅度为15V左右。只要将DJK02的“三相同步信号输出”端和DJK02-1“三相同步信号输入”端相连KC42工作原理 KC41六路双脉冲形成器是脉冲逻辑电路，内部电路原理图如图3-6所示，具有双脉冲形成和电子开关控制封锁双脉冲形成二种功能。当把移相触发器输出的触发脉冲输入到KC41电路的“1”～～ 图3-6　KC41电路内部原理图 图3-7 KC42电路内部原理图 KC42为脉冲列调制形成器，具有脉冲占空比