實(shí)驗(yàn)五 三相橋式全控整流及有源逆變電路實(shí)驗(yàn)
1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br>(1)加深理解三相橋式全控整流及有源逆變電路的工作原理;
(2)了解KC系列集成觸發(fā)器的調(diào)整方法和各點(diǎn)的波形。
2.預(yù)習(xí)要求
(1)閱讀教材中有關(guān)三相橋式全控整流電路的相關(guān)內(nèi)容,
(2)閱讀教材中有關(guān)有源逆變電路的有關(guān)內(nèi)容,掌握實(shí)現(xiàn)有源逆變的基本條件;
(3)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中有關(guān)集成觸發(fā)電路的內(nèi)容,掌握該觸發(fā)電路的工作原理。
3.實(shí)驗(yàn)器材
(1)DJDK-1型電力電子技術(shù)及電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)裝置;
(2)DJK01、DJK02、DJK02-1、DJK06、DJK10、D42等掛箱;
(3)雙蹤示波器;
(4)萬用表。
4.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
(1)三相橋式全控整流電路;
(2)三相橋式有源逆變電路;
5.實(shí)驗(yàn)電路
實(shí)驗(yàn)線路如圖3-11及圖3-12所示。主電路由三相全控整流電路及作為逆變直流電源的三相不控整流電路組成,觸發(fā)電路為DJK02-l中的集成觸發(fā)電路,由KC04、KC41、KC42等集成芯片組成,可輸出經(jīng)高頻調(diào)制后的雙窄脈沖鏈。集成觸發(fā)電路的原理可參考有關(guān)內(nèi)容,三相橋式整流及逆變電路的工作原理可參見電力電子技術(shù)教材的有關(guān)內(nèi)容。
圖中的R用D42三相可調(diào)電阻,將兩個(gè)900Ω接成并聯(lián)形式;電感Ld在DJK02面板上,選用700mH,直流電壓、電流表由DJK02獲得。
在三相橋式有源逆變電路中,電阻、電感與整流的一致,而三相不控整流及心式變壓器均在DJK10掛件上,其中心式變壓器用作升壓變壓器,逆變輸出的電壓接心式變壓器的中壓端Αm、Bm、Cm,返回電網(wǎng)的電壓從高壓端Α、B、C輸出,變壓器接成Y/Y接法。
(3)在整流或有源逆變狀態(tài)下,當(dāng)觸發(fā)電路出現(xiàn)故障(人為模擬)時(shí)觀測主電路的各電壓波形。
圖3-11 三相橋式全控整流電路實(shí)驗(yàn)原理圖 圖3-12 三相橋式有源逆變電路實(shí)驗(yàn)原理圖
6.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟
(1)DJK02和DJK02-1上的“觸發(fā)電路”調(diào)試
a) 打開DJK01總電源開關(guān),操作“電源控制屏”上的“三相電網(wǎng)電壓指示”開關(guān),觀察輸?shù)娜嚯娋W(wǎng)電壓是否平衡;
b) 將DJK01“電源控制屏”上“調(diào)速電源選擇開關(guān)”撥至“直流調(diào)速”側(cè);
c) 用10芯的扁平電纜,將DJK02的“三相同步信號輸出”端和DJK02-1“三相同步信號輸入”端相連,打開DJK02-1電源開關(guān),撥動 “觸發(fā)脈沖指示”鈕子開關(guān),使“窄”的發(fā)光管亮;
d) 觀察A、B、C三相的鋸齒波,并調(diào)節(jié)A、B、C三相鋸齒波斜率調(diào)節(jié)電位器(在各觀測孔左側(cè)),使三相鋸齒波斜率盡可能一致;
e) 將DJK06上的“給定”輸出Ug直接與DJK02-1上的移相控制電壓Uct相接,將給定開關(guān)S2撥到接地位置(即Uct=0),調(diào)節(jié)DJK02-1上的偏移電壓電位器,用雙蹤示波器觀察A相同步電壓信號和“雙脈沖觀察孔” VT1的輸出波形,使α=150°(與上一個(gè)實(shí)驗(yàn)相同)。
f) 適當(dāng)增加給定Ug的正電壓輸出,觀測DJK02-1上“脈沖觀察孔”的波形,此時(shí)應(yīng)觀測到單窄脈沖和雙窄脈沖;
g) 用8芯的扁平電纜,將DJK02-1面板上“觸發(fā)脈沖輸出”和“觸發(fā)脈沖輸入”相連,使得觸發(fā)脈沖加到正反橋功放的輸入端;
h) 將DJK02-1面板上的Ulf端接地,用20芯的扁平電纜,將DJK02-1的“正橋觸發(fā)脈沖輸出”端和DJK02“正橋觸發(fā)脈沖輸入”端相連,并將DJK02“正橋觸發(fā)脈沖”的六個(gè)開關(guān)撥至“通”,觀察正橋VT1~VT6晶閘管門極和陰極之間的觸發(fā)脈沖是否正常;
(2)三相橋式全控整流電路
按圖3-12接線,將DJK06上的 “給定”輸出調(diào)到零(逆時(shí)針旋到底),使電阻器放在最大阻值處,按下“啟動”按鈕,調(diào)節(jié)給定電位器,增加移相電壓,使b角在30°~150°范圍內(nèi)調(diào)節(jié),同時(shí),根據(jù)需要不斷調(diào)整負(fù)載電阻R,使得負(fù)載電流Id保持在0.6A左右(注意Id不得超過0.65A)。用示波器觀察并記錄α=30°、60°及90°時(shí)的整流電壓Ud和晶閘管兩端電壓Uvt的波形,并記錄相應(yīng)的Ud數(shù)值于下表中。
b |
30° |
60° |
90° |
u2 |
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ud(記錄值) |
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ud(計(jì)算值) |
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計(jì)算值:
(3)三相橋式有源逆變電路
按圖8-13接線,將DJK06上的 “給定”輸出調(diào)到零(逆時(shí)針旋到底),將電阻器放在最大阻值處,按下“啟動”按鈕,調(diào)節(jié)給定電位器,增加移相電壓,使a角在30°~90°范圍內(nèi)調(diào)節(jié),同時(shí),根據(jù)需要不斷調(diào)整負(fù)載電阻R,使得電流
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30° |
60° |
90° |
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(4)故障現(xiàn)象的模擬
當(dāng)
7.注意事項(xiàng)
(1)為了防止過流,啟動時(shí)將負(fù)載電阻R調(diào)至最大阻值位置;
(2)三相不可控整流橋的輸入端可加接三相自耦調(diào)壓器,以降低逆變用直流電源的電壓值;
(3)有時(shí)會發(fā)現(xiàn)脈沖的相位只能移動120°左右就消失了,這是因?yàn)锳、C兩相的相位接反了,這對整流狀態(tài)無影響,但在逆變時(shí),由于調(diào)節(jié)范圍只能到120°,使實(shí)驗(yàn)效果不明顯,用戶可自行將四芯插頭內(nèi)的A、C相兩相的導(dǎo)線對調(diào),就能保證有足夠的移相范圍。
8.實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
(1)畫出電路的移相特性
(2)畫出觸發(fā)電路的傳輸特性
(3)畫出
(4)簡單分析模擬的故障現(xiàn)象。
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