实验二 三相桥式半控整流电路实验
一、实验目的
(1) 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。
(2) 了解晶闸管在带电阻性及电阻电感性负载，在不同控制角α下的工作情况。
二、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在自然换流点换流，使电流换到比阴级电位更低的一相，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个。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0～2.34U2的直流可调电压。
具体线路可参见图3.2。其中三个晶闸管在DJK02 面板上，三相触发电路在DJK02-1 上,二极管和给定在DJK06 挂箱上，直流电压电流表以及电感Ld从DJK02 上获得，电阻R 用D42 三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式。
图3.2 三相桥式半控整流电路实验原理图
三、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电阻电感性负载。
四、实验方法
(1) DJK02和DJK02-1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 用10芯的扁平电缆，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,打开DJK02-1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DJK02-1上的移相控制电压Uct相接，将给定开关S2拨到接地位置（即Uct=0），调节DJK02-1上的偏移电压电位器，用双踪示波器观察A相同步电压信号和“双脉冲观察孔” VT1的输出波形，使α=150°。
⑥ 适当增加给定Ug的正电压输出，观测DJK02-1上“脉冲观察孔”的波形，此时应观测到单窄脉冲和双窄脉冲。
⑦ 将DJK02-1 面板上的Ulf端接地，用20 芯的扁平电缆，将DJK02-1 的“正桥触发脉冲输出”端和DJK02“正桥触发脉冲输入”端相连，并将DJK02“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) 三相半控桥式整流电路供电给电阻负载时的特性测试。
按图3.2接线，将给定输出调到零，负载电阻放在最大阻值位置，按下“启动”按钮，缓
慢调节给定，观察α在30°、60°、90°、120°等不同移相范围内，整流电路的输出电压Ud,输出电流Id以及晶闸管端电压UVT的波形，并加以记录。
(3) 三相半控桥式整流电路带电阻电感性负载。
将电抗700mH 的Ld接入重复（1）步骤。
(4) 带反电势负载（选做）
要完成此实验还应加一只直流电动机。断开主电路，将负载改为直流电动机，不接平波电抗器Ld，调节DJK06 上的“给定”输出Ug使输出由零逐渐上升，直到电机电压额定值，用示波器观察并记录不同α 时输出电压Ud和电动机电枢两端电压Ua的波形。
(5) 接上平波电抗器，重复上述实验。（选做）
五、实验报告
(1) 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。
(2) 绘出整流电路在α＝60°与α＝90°时带电阻电感性负载时的波形。
第二篇：单相桥式半控整流电路实验原理
三．实验原理
单相桥式 半控 整流 电路 在电阻性负载时的工作情况与全控电路完全相同，这里只介绍电感性负载时的工作情况。单相桥式半控整流电路原理图如下图所示。
假设负载中电感很大，且电路已工作于稳态。
当电源电压 u 2 在正半周期，控制角为 a 时 触发晶闸管 VT1 使其导通，电源经 VT1 和 VD4 向负载供电。当 u 2 过零变负时，由于电感的作用使 VT1 继续导通。因 a 点电位低于 b 点电位，使得电流从 VD4 转移至 VD2 ，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 u d ＝ 0 ，不像 全控电路那样出现 u d 为负的 情况。
在 u 2 负半周 控制角为 a 时 触发 VT3 使其导通 ，则向 VT1 加反压使之关断， u 2 经 VT3 和 VD2 向负载供电。 u 2 过零变正时， VD4 导通。 VT3 和 VD4 续流， u d 又为零。此后重复以上过程。
若无续流二极管，则当 a 突然增大至 180 ° 或触发脉冲丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导通的情况，这使 u d 成为正弦半波，即半周期 u d 为正弦，另外半周期 u d 为零，其平均值保持恒定，称为失控。有续流二极管 VD 时，续流过程由 VD 完成， 在 续流 阶段 晶闸管关断，避免了某一个晶闸管持续导通从而导致失控的现象。
单相桥式半控整流电路原理图
四．实验内容
⒈ 接线
在实验装置断电的情况下，按单相桥式半控整流电路实验线路图及接线图进行接线。图中可调电阻器 R d ，选用 MEL ﹣ 03 中的其中一组可调电阻器并联， R d 的初始电阻值应调到最大值。
⒉ 触发电路调试
在主电路断电情况下调试触发电路。当 给定电压 U g ＝ 0V ， 调节偏移电压使触发脉冲初始相位 a ＝ 180 °，然后逐渐调节 给定电压 U g ，观察 触发脉冲移相范围是否满足 a ＝ 30 °～ 180 °。
⒊ 单相桥式半控整流电路电阻性负载
⑴ 将 MCL ﹣ 31 的正负给定开关 S1 拨向正给定位置，开关 S2 拨向给定位置，调节给定电位器 RP1 使 U g ＝ 0V 。
⑵ 将主电路开关 S2 接通电阻负载，并调节负载电阻 R d 为最大值。
⑶ 按下 MCL ﹣ 32 电源控制屏的“闭合”按钮，接通 主电路电源 ﹙绿色指示灯亮﹚。
⑷ 调节 MCL ﹣ 31 的给定电位器 RP1 使 a ＝ 90 °，用示波器观察记录整流电路输出电压 U d ＝ f （ t ）以及晶闸管两端电压 U VT ＝ f （ t ）的波形。采用类似方法，分别观察记录 a ＝ 30 °， a ＝ 60 °时 U d ＝ f （ t ）、 U VT ＝ f （ t ）的波形。
⒋ 单相桥式半控整流电路电阻﹣电感性负载
⑴ 调节 MCL ﹣ 31 的给定电位器 RP1 使 U g ＝ 0V ，按下 MCL ﹣ 32 电源控制屏 的“断开”按钮，切断主电路电源 ﹙红色指示灯亮﹚。
⑵ 将主电路开关 S1 闭合接通续流二极管，把开关 S2 接通电阻﹣电感性、反电势负载，短接直流电动机电枢绕组，关断直流电动机励磁电源。
⑶ 接通主电路电源， 调节 MCL ﹣ 31 的给定电位器 RP1 使 a ＝ 90 °， 用示波器观察记录 整流电路输出电压 U d ＝ f （ t ），晶闸管两端电压 U VT ＝ f （ t ），电感两端电压 U L ＝ f （ t ）的波形。采用类似方法，分别 观察记录 a ＝ 30 °、 a ＝ 60 °时 U d ＝ f （ t ）、 U VT ＝ f （ t ） 、 U L ＝ f （ t ）的波形。
⑷ 断开续流二极管， 调节 MCL ﹣ 31 的给定电位器 RP1 使 a ＝ 60 °，逐渐减小负载电阻 R d ，使 主 电路电流 I d ＝ 0.8A 。突然 将 MCL ﹣ 31 的给定开关 S2 拨向 0V 位置或者断开触发脉冲 G1 或 G3 ，用示波器 观察记录失控现象时 U d ＝ f （ t ）的波形。若不发生失控现象，可调节负载电阻 R d 继续增大负载。此时应注意观察 主 电路电流不能超过 1A 。
⒌ 单相桥式半控整流电路反电势负载
⑴ 调节 MCL ﹣ 31 的给定电位器 RP1 使 U g ＝ 0V ，切断主电路电源。
⑵ 将主电路开关 S1 接通续流二极管，把开关 S2 接通电阻﹣电感性、直流电动机负载， 短接负载电阻 R d ， 接通直流电动机励磁电源。
⑶ 调节 MCL ﹣ 31 的给定电位器 RP1 ，使 a ＝ 60 °， 用示波器观察记录 整流电路的输出电压 U d ＝ f （ t ）波形。采用类似方法，分别 观察记录 a ＝ 90 °时 U d ＝ f （ t ）波形。
五．实验报告
⒈ 叙述单相桥式半控整流电路在电阻﹣电感性负载情况下，续流二极管的作用。
⒉ 绘制单相桥式半控整流电路在电阻性负载情况下， a ＝ 30 °、 a ＝ 60 °、 a ＝ 90 °时 U d ＝ f （ t ）、 U VT ＝ f （ t ）的波形。
⒊ 绘制单相桥式半控整流电路在电阻﹣电感性负载情况下， a ＝ 30 °、 a ＝ 60 °、 a ＝ 90 °时 U d ＝ f （ t ）、 U VT ＝ f （ t ） 、 U L ＝ f （ t ）的波形。
⒋ 绘制单相桥式半控整流电路在反电势负载情况下， a ＝ 60 °、 a ＝ 90 °时 U d ＝ f （ t ）的波形。
单相桥式半控整流电路实验线路图及接线图