电力电子技术实验实验十一 三相桥式有源逆变电路的研究
三相有源逆变电路实验报告
三相有源逆变电路实验报告三相有源逆变电路实验报告引言：在电力系统中，逆变器是一种重要的电力转换设备，它能将直流电能转换为交流电能。
而有源逆变器是一种能够主动控制输出电流和电压的逆变器，具有更高的灵活性和可调性。
本实验旨在研究三相有源逆变电路的工作原理和特性。
一、实验目的本实验的主要目的有以下几点：1. 了解三相有源逆变电路的基本结构和工作原理；2. 掌握三相有源逆变电路的实验操作方法；3. 研究三相有源逆变电路的输出特性。
二、实验装置和原理实验采用的三相有源逆变电路由三相桥式整流器、逆变桥、滤波电路和控制电路组成。
其中，三相桥式整流器将交流电源输入转换为直流电压，逆变桥将直流电压转换为交流电压，滤波电路用于平滑输出电压，控制电路用于控制逆变器的输出电流和电压。
三、实验步骤1. 按照实验要求连接实验电路，确保接线正确稳固；2. 打开电源，调整三相桥式整流器的控制参数，使其输出直流电压达到设定值；3. 调整逆变桥的控制参数，控制输出电流和电压的波形和幅值；4. 观察并记录输出电流和电压的波形和幅值；5. 根据实验结果进行数据分析和讨论。
四、实验结果与分析通过实验测量和观察，我们得到了三相有源逆变电路的输出电流和电压的波形和幅值。
根据测量数据，我们可以看到输出电流和电压的波形基本符合预期的正弦波形，且幅值可调。
这证明了三相有源逆变电路的正常工作和可调性。
在实验过程中，我们还发现了一些问题。
例如，在调整逆变桥的控制参数时，如果参数设置不合理，可能会导致输出电流和电压的波形失真或幅值不稳定。
因此，在实际应用中，需要根据具体要求和负载特性合理选择控制参数，以确保逆变器的稳定工作和输出质量。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了三相有源逆变电路的工作原理和特性。
我们学会了如何操作和调整逆变器的控制参数，以实现所需的输出电流和电压。
同时，我们也意识到了控制参数的合理选择对逆变器性能和输出质量的重要性。
在今后的工作中，我们将进一步研究和应用三相有源逆变电路，探索其在电力系统和工业自动化中的应用。
三相全控桥整流及有源逆变
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所谓逆变，就是要求把负载（电机）吸收的直流电能转变为交流电能反馈回电网。 三相桥式有源逆变电路实质上是三相桥式可控整流电路工作的一个特定状态，三相桥式 逆变。 要使整流电路工作于逆变状态，必须有两个条件： (1)变流器的输出 Ud 能够改变极性。因为晶闸管的单向导电性，电流 Id 不能改变方向，为 了实现有源 逆变，必须去改变 Ud 的电极性。只要使变流器的控制角α>90°即可。 (2)必须要有外接的直流电源 E，并且直流电源 E 也要可以改变极性，并且|E|>|Ud|。 上述条件必须同时满足，才能实现有源逆变。
二 工作原理介绍 一般变压器一次侧接成三角型，二次侧接成星型，晶闸管分共阴极和共阳极。
一般 1、3、5 为共阴极，2、4、6 为共阳极。 （1）2 管同时通形成供电回路，其中共阴极组和共阳极组各 1，且不能为同 1 相器件。 （2）对触发脉冲的要求：
1)按 VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6 的顺序，相位依次差 60。 2)共阴极组 VT1、VT3、VT5 的脉冲依次差 120，共阳极组 VT4、VT6 、 VT2 也依次差 120。 3)同一相的上下两个桥臂，即 VT1 与 VT4，VT3 与 VT6，VT5 与 VT2，脉 冲相差 180。 （3）Ud 一周期脉动 6 次，每次脉动的波形都一样，故该电路为 6 脉波整流电路。 （4）需保证同时导通的 2 个晶闸管均有脉冲，可采用两种方法：一种是宽脉冲 触发一种是双脉冲触发（常用） （5）晶闸管承受的电压波形与三相半波时相同，晶闸管承受最大正、反向电压 的关系也相同。
三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
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．熟悉MCL-31A, MCL-33组件。
2．熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。
3．了解集成触发器的调整方法及各点波形。
二．实验内容1．三相桥式全控整流电路2．三相桥式有源逆变电路3．观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。
三．实验线路及原理实验线路如图4－9所示。
主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。
触发电路为数字集成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。
三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。
四．实验所需挂件及附件序号型 号备 注1MCL—32A 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”，“励磁电源”等几个模块。
2MCL－31A 低压电源和仪表该挂件包含“给定电源和±15V低压电源”等模块。
3MCL－33 晶闸管主电路和触发电路等该挂件包含“晶闸管”、“二极管”“电感”、“触发电路”等几个模块。
4MEL—03 三相可调电阻5MEL-02 芯式变压器6双踪示波器和万用表自备五．实验方法1．按图接线，未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。
（1）打开MCL-31A电源开关，给定电压有电压显示。
（2）用示波器观察MCL-33的脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60o的幅度相同的双脉冲。
（3）检查相序，用示波器观察“1”，“2”脉冲观察孔，“1” 脉冲超前“2” 脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。
（4）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V—2V的脉冲。
注：将面板上的Ublf（当三相桥式全控变流电路使用I组桥晶闸管VT1~VT6时）接地，将I组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。
（5）将给定器输出Ug接至MCL-33面板的Uct端，调节偏移电压Ub，在Uct=0时，使=150o。
2．三相桥式全控整流电路按图4－9接线，S拨向左边短接线端，将Rd调至最大(450)。
三相桥式全控整流及有源逆变电路实验200409
三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一．实验目的⒈熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。
⒉掌握三相桥式全控整流及有源逆变电路的调试方法。
二．实验设备⒈MCL﹣31低压控制电路及仪表。
⒉MCL﹣32电源控制屏。
⒊MCL﹣33触发电路及晶闸管主回路。
⒋MCL﹣35三相变压器。
⒌MEL﹣03三相可调电阻器。
⒍二极管及开关板。
⒎双踪示波器。
三．实验原理三相桥式全控整流电路实质上是三相半波共阴极组与共阳极组整流电路的串联。
在任何时刻都必须有两个晶闸管导通才能形成导电回路，其中一个晶闸管是共阴极组的，另一个晶闸管是共阳组的。
6个晶闸管导通的顺序是按VT6–VT1 →VT1–VT2 →VT2–VT3 →VT3–VT4 →VT4–VT5 →VT5–VT6依此循环，每隔60°有一个晶闸管换相。
为了保证在任何时刻都必须有两个晶闸管导通，采用了双脉冲触发电路，在一个周期内对每个晶闸管连续触发两次，两次脉冲前沿的间隔为60°。
三相桥式全控整流电路原理图如右图所示。
三相桥式全控整流电路用作有源逆变时，就成为三相桥式逆变电路。
由整流状态转换到逆变状态必须同时具备两个条件：一定要有直流电动势源，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压；其次要求晶闸管的 ＞90°，使U d为负值。
三相桥式全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，按三相桥式全控整流及有源逆变电路实验线路图及接线图进行接线。
图中的可调电阻器R p，选用MEL﹣03中的其中一组可调电阻器并联，R p的初始电阻值应调到最大值。
⒉触发电路调试将MCL﹣32电源控制屏的电源开关拨向“开”的位置，接通控制电路电源﹙红色指示灯亮﹚。
⑴检查晶闸管的触发脉冲是否正常。
用示波器观察MCL﹣33脉冲观察孔“1”～“6”，应有相互间隔60o，幅度相同的双脉。
⑵用示波器观察每只晶闸管的控制极、阴极，应有幅度为1V﹣2V的脉冲。
实验十一 三相桥式有源逆变电路的研究_OK
2、写预习报告 (1)实验的目的 (2)实验线路图 (3)实验仪器与设备 (4)实验内容与步骤 (5)实验注意事项 (6)预习题目的回答
3
三、实验设备及仪器ຫໍສະໝຸດ 1、实验10的全部仪器设备
1套
2、直流电动机-发电机组
1套
3、单相双投开关
2个
4、单相开关
2个
5、三相开关
1个
6、灯箱
2个
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四、实验电路图
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七、实验报告要求
1、整理实验中记录波形，回答提出的问题。 2、总结有源逆变条件及应注意的问题。 3、逆变工作时，若α<90°会出现什么问题，应采取什么措施？ 4、讨论分析实验中出现的其他问题。
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6）U的波保R大形=持_小，_U_记。dV不记、录变录直于，d流下1并、电表带d动2中两上机。端一电的定枢极负两性载端d，1的_读_电_取_压、直Ud流2M_=平___均_。_电V观,压察比Uu较dL、=Uu_dL与_、_iUVd M、
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实验 11 三相桥式有源逆变电路的研究
2021/8/20
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一、实验目的
1、研究三相全控桥式整流电路由整流转换到逆变状态的全过 程，验证有源逆变条件。 3、观察逆变颠覆现象，总结防止逆变颠覆的措施。
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二、要求学生实验前做的工作
1、预习相关理论知识 (1 )复习教材中有关内容，理解电路的工作原理。 （2）学习实验指导书中有关电路的内容，掌握电路工作原理
2）保持Id=常数，增大Uc，使α=120、90°重复上述实验。 3）当α=90°增加到150°时，观察转速的变化。
三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
实验十一三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 DJK01电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。
2 DJK02晶闸管主电路3 DJK02-1三相晶闸管触发电路该挂件包含“触发电路”,“正反桥功放”等几个模块。
4 DJK06给定及实验器件该挂件包含“二极管”等几个模块。
5 DJK10变压器实验该挂件包含“逆变变压器”以及“三相不控整流”。
6 D42 三相可调电阻7 双踪示波器自备8 万用表自备三、实验线路及原理实验线路如图3-13及图3-14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，触发电路为DJKO2-1中的集成触发电路，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。
集成触发电路的原理可参考1-3节中的有关内容，三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
图3-13三相桥式全控整流电路实验原理图在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am、Bm、Cm,返回电网的电压从高压端A、B、C输出，变压器接成Y/Y接法。
图中的R均使用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式；电感L d在DJK02面板上，选用700mH，直流电压、电流表由DJK02获得。
图3-14三相桥式有源逆变电路实验原理图四、实验内容(1)三相桥式全控整流电路。
(2)三相桥式有源逆变电路。
(3)在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障(人为模拟)时观测主电路的各电压波形。
五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关三相桥式全控整流电路的有关内容。
(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。
三相桥式整流及逆变电路实验
实验十一三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 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。
2 DJK02 晶闸管主电路3 DJK02-1三相晶闸管触发电路该挂件包含“触发电路”,“正反桥功放”等几个模块。
4 DJK06 给定及实验器件该挂件包含“二极管”等几个模块。
5 DJK10 变压器实验该挂件包含“逆变变压器”以及“三相不控整流”。
6 D42 三相可调电阻7 双踪示波器自备8 万用表自备三、实验线路及原理实验线路如图3-13及图3-14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，触发电路为DJKO2-1中的集成触发电路，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。
集成触发电路的原理可参考1-3节中的有关内容，三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
图3-13 三相桥式全控整流电路实验原理图在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am、Bm、Cm,返回电网的电压从高压端A、B、C输出，变压器接成Y/Y接法。
图中的R均使用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式；电感L d在DJK02面板上，选用700mH，直流电压、电流表由DJK02获得。
图3-14 三相桥式有源逆变电路实验原理图四、实验内容(1)三相桥式全控整流电路。
(2)三相桥式有源逆变电路。
(3)在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障(人为模拟)时观测主电路的各电压波形。
五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关三相桥式全控整流电路的有关内容。
(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。
电力电子技术实验
第一部分实验九三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 (23)实验十单相交流调压电路实验 (25)第二部分实验十一直流斩波电路（设计性）的性能研究 (64)实验十二单相交直交变频电路 (66)实验九三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一．实验目的1．熟悉NMCL-33组件。
2．熟悉三相桥式全控整流及有源逆变电路的接线及工作原理。
二．实验内容1．三相桥式全控整流电路。
2．三相桥式有源逆变电路。
3．观察整流或逆变状态下，模拟电路故障现象时的波形。
三．实验线路及原理实验线路如图1-7所示。
主电路由三相全控变流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流桥组成。
触发电路为数字集成电路，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。
三相桥式整流及有源逆变电路的工作原理可参见“电力电子技术”的有关教材。
四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏；2．NMCL—33组件；3．NMEL—03组件；4．NMCL—35组件；5．双踪示波器（自备）；6．万用表（自备）。
五．实验方法1．未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正常。
（1）用示波器观察NMCL-33的双脉冲观察孔，应有间隔均匀，相互间隔60o的幅度相同的双脉冲。
（2）检查相序，用示波器观察“1”，“2”单脉冲观察孔，“1” 脉冲超前“2” 脉冲600，则相序正确，否则，应调整输入电源。
（3）用示波器观察每只晶闸管的控制极，阴极，应有幅度为1V—2V的脉冲。
注：将面板上的U blf（当三相桥式全控变流电路使用I组桥晶闸管VT1~VT6时）接地，将I 组桥式触发脉冲的六个开关均拨到“接通”。
（4）将NMCL-31的给定器输出U g接至NMCL-33面板的U ct端，调节偏移电压U b，在U ct=0时，使 =150o。
2．三相桥式全控整流电路按图1-7接线，AB 两点断开、CD 两点断开，AD 连接在一起，并将R D 调至最大（450Ω）。
合上主电源。
调节U ct ，使α在30o ~90o 范围内，用示波器观察记录α=30O 、60O 、90O 时，整流电压u d =f （t ），晶闸管两端电压u VT =f （t ）的波形，并记录相应的Ud 和交流输入电压U 2数值。
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六、实验说明及注意的问题
1 、整流与触发电路均与图7-1相同，可参照图7-1进行接线。 2、可调直流电源由三相调压器经二极管三相桥式整流获得，输出直流电压U由 0~220V可调。 3、逆变工作时，若Ud、EM顺极性串联防止短路，电路中会出现短路电流，损坏 晶闸管元件，因此在生产中常采取一系列措施来防止这一故障发生，这里为了能
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打开S3，闭合S4，S2合向2，调节可调直流电源使U由零稍上升，直流发电机 起动并带动直流电动机旋转，观察直流电动机是否反向旋转（即与步骤5转 向相反）。若电动机的转向仍与步骤5）时相同，可打开S2，对调直流发电 机电枢两端的接线，再闭合S2，电动机即反向运转。 8）把Uc调到零，此时α=150°。 以上步骤主要检查电路工作是否正常，为有源逆变创造必要的条件。
图11-2 找Ub电位器对应α=150°位置的主电路
按动起动按钮，主电路接通电源，做三相半波可控整流电路 电调时阻到说负零明载，α角实然为验后15，调0°根节。据Ub记移电好相位这范器个围旋位为钮置1使5，0输°并出原在电则U压，b旋U将钮d刚U上c好电作为位好零器标，旋记此钮。 4)按停止按钮，使主电路切断电源，再按图7-1将主电路接成三相 桥（否式此连全时续控为可整电调流阻，电负检路载查，）三按，相起调全动节控按控桥钮制式，电整主压流电电Uc按路路钮接是，通 否观电正察源常U，，d当S波3合证形向明是1 电路工作正常后，再调Uc使α=90°。 5）向可定闭1控值合，整（S使1流如，直电1给5流0源直V发。）流电增，电机大电动接U动机上c使机、灯α减直角泡压流逐负起发渐载动电减，并机小S3运加合，行上向U，额2d，由记定直零录励流逐电磁电渐动电动上机压机升的，接到转S2通一合 向。 6）U的波保R大形=持_小，_U_记。dV不记、录变录直于，d流下1并、电表带d动2中两上机。端一电的定枢极负两性载端d，1的_读_电_取_压、直Ud流2M_=平___均_。_电V观, 压察比Uu较dL、U=ud_L与_、_iUVd M、
五、实验内容
1、逆变实验准备。 1）按图接好电路，各刀开关均处于打开位置。 2）闭合S(见图7-1)，接通触发电路各直流电源，检查各触发电 路是否正常。 3）待触发电路工作正常后，可找出偏移电位器对应α=150°时 的位置，这时可将主电路中VT1、VT3、VT5三个晶闸管暂时接 成三相半波可控直流电路（注意d2端断开，VT4、VT6、VT2暂 不接）见图11-2
5、逆变工作中α由90° 增加到150°时，逆变电压Uβ 要上升，在Id不变的条件下， 相当于直流发电机负载上升，所以转速n要下降。在可调直流电源的功率较小时， 由于电源内阻压降引起U下降，使转速下降过多，在严重条件下，甚至不能保证
逆变顺利进行，在不得已的条件下，只有在逆变电压较低条件下进行实验，或者 改用二次电压较低的整流变压器。。
2、逆变运行实验 1）将S3合向2，调节可调直流电源，使U上升，发电机升速，电动机电动势 EM上升，当电流表中有读数时，用示波器观察ud的波形为负。由于电流Id方 向未变，说明可控整流电路进入逆变工作状态。继续增大U，使Id为定值， （电流数值可根据设备及负载调节自行确定）。读取Ud=___V、UM=___V， 是否Ud< UM？ Ud、UM极性如何？ UM极性是否对晶闸管为正？记录ud、id 波形于下表中。
2、写预习报告 (1)实验的目的 (2)实验线路图 (3)实验仪器与设备 (4)实验内容与步骤 (5)实验注意事项 (6)预习题目的回答
三、实验设备及仪器
1、实验10的全部仪器设备
1套
2、直流电动机-发电机组
1套
3、单相双投开关
2个
4、单相开关
2个
5、三相开关
1个
6、灯箱
2个
四、实验电路图
图11-1 三相桥式有源逆变主电路
2）保持Id=常数，增大Uc，使α=120、90°重复上述实验。 3）当α=90°增加到150°时
ud id
3、观察逆变失败现象 1）将Uc调到零，再调Ub使β→0°,示波器上出现一相直通的正弦 波。
2)在正常逆变工作状态时，去掉+15V电源使脉冲消失，观察逆 变失败现象，记录逆变失败时的波形，分析造成逆变失败的原 因。
观察到这种现象，人为地制造了这种故障，而串联灯泡就是为了限制这种故障电 流，这显然是与实际工作电路不相符合，但这样可以做到在电流Id不超过允许值 的情况下，通过调整Uc，可以观察到由整流到逆变的全过程。即使这样也应注意 电路不得超过规定值（本电路不得超过1.5A）。 4、给发电机加到全压后，若转速仍达不到要求，可在直流发电机励磁绕组中串 入电阻，进行弱磁升速，其操作应小心进行。
一、实验目的
1、研究三相全控桥式整流电路由整流转换到逆变状态的全过 程，验证有源逆变条件。 3、观察逆变颠覆现象，总结防止逆变颠覆的措施。
二、要求学生实验前做的工作
1、预习相关理论知识 (1 )复习教材中有关内容，理解电路的工作原理。 （2）学习实验指导书中有关电路的内容，掌握电路工作原理
及调试方法。