东南大学电力电子技术第二次实验报告

东南大学

《电力电子技术基础》

实验报告

第二次实验

实验名称：单相全控桥式整流电路

院（系）：自动化专业：自动化

姓名：学号：

实验室：动力楼119 实验时间：2016 年11月19日评定成绩：审阅教师：

目录

1电压互感器(PT)与电流互感器(CT) (3)

1.1电压互感器 (3)

1.2电流互感器 (5)

1.3 电压互感器和电流互感器在作用原理上的区别 (7)

2认识相关模块 (7)

2.1 互感器 (7)

2.2 电度表 (8)

3 单相全控桥式整流电路 (9)

3.1 实验目的 (9)

3.2 实验原理 (9)

3.3 MATLAB仿真 (11)

3.4 实验步骤 (12)

3.5 实验数据与波形记录 (12)

3.6 实验分析 (15)

4 TCA785功能验证 (16)

4.1 实验目的 (16)

4.2 实验原理 (16)

4.3 实验内容 (18)

4.4 波形记录 (18)

4.5 集成触发器应用 (20)

5 思考分析 (21)

附录：

1、ULN2003数据手册

2、MC1413数据手册

3、数字触发器

1电压互感器(PT)与电流互感器(CT)

1.1 电压互感器

1.1.1基本概念

电压互感器又称仪用变压器，是一种电压变换装置。常用于变配电仪表测量和继电保护等回路，按原理可分为电磁感应式和电容分压式两类。电磁感应式一般用于110KV以上的电力系统，330~765KV超高压电力系统应用较多。电压互感器按用途又分为测量用和保护用两类，对前者的主要技术要求是保证必要的准确度，对后者可能有某些特殊要求。

1.1.2工作原理

电压互感器的工作原理与普通电力变压器相同，结构原理和接线也相似。特点是容量很小且比较稳定，正常运行时接近于空载状态，图1.1是电压互感器使用时的接线图。

工作时，一次绕组匝数很多，并联接到主线路，一次侧电压决定于一次电力网的电压U1，不受二次侧负荷影响。二次侧绕组匝数很小，并联接入电压表或其他测量仪表的电压线圈。

电压互感器的一次电压U1与其二次电压U2之间有下列关系

式中 N1、N2——电压互感器一次和二次绕组的匝数；

——电压互感器的变压比。

图1.1 电压互感器接线图

1.1.3接线方式

图1.2 电压互感器的接线方式

(a)为一个单相电压互感器，可测量35KV及以下系统的线电压或110KV以上中性点直接接地系统的相对地电压；

(b)为两台单相电压互感器接成V-V形接线，可以测量线电压，但不能测量相电压，广泛应用于中性点非直接接地系统；

(c)是一台三相三柱式电压互感器的Y0-Y0型接线，它只能测量线电压不能用来测量相对地电压；

(d)是三相五柱式电压互感器Y0/Y0/接线。可测量电压和相对地电压，广泛应用于6~10kv 屋内配电装置中；

(e)是三台单相电压互感器Y0/Y0/接线。能满足仪表和继电保护装置接线电压和相电压的要求。

1.1.4 铭牌标志

图1.3 电压互感器铭牌标志

第一个字母：产品名称

第二个字母：相数

第三个字母：绝缘型式

第四个字母：结构型式

第五个字母：设计序号

第六个字母：数字——额定电压（KV）

1.2 电流互感器

1.2.1基本概念

电流互感器原理是依据电磁感应原理制成的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次侧回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路

1.2.2工作原理

电流互感器由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其接线如图1.4所示。

电流互感器一次侧绕组的匝数N1较少，允许通过较大电流，使用时一次绕组串接于被测电网，流过它的是被测电流I1。二次绕组的匝数N2较多，它与交流电流表连接电流互感器的一次电压I1与其二次电压I2之间有下列关系

式中 N1、N2——电流互感器一次和二次绕组的匝数；

——电流互感器的变压比。

图1.4 电流互感器的工作原理

1.2.3接线方式

图1.5 电流互感器的接线方式

(a)为三相三完全星型接线，可以准确反映三相中每一相的真实电流；

(b)为两相两继电器不完全星型接线，可以准确反映两相的真实电流；

(c)为两相接差动式接线，可以反映两相差电流；

(d)为单相接线，在三相负荷平衡时，可以用单相电路反映三相电流值，主要用于测量电路；

(e)为两相三完全星型接线，各相电路相互独立，提高准确度和可信度。应用于大电流接地系统中，保护线路的三相短路、两相短路。

1.2.4 铭牌标志

图1.6 电流互感器铭牌标志

第一个字母：产品名称

第二个字母：一次绕组型式和安装型式

第三个字母：绝缘型式和结构型式

第四个字母：结构型式和用途

第五个字母：设计序号

第六个字母：数字——额定电压（KV）

1.3 电压互感器和电流互感器在作用原理上的区别

（1）电流互感器二次可以短路，但不得开路；电压互感器二次可以开路，但不得短路。（2）相对于二次侧的负荷来说，电压互感器的一次内阻抗较小以致可以忽略，可以认为电压互感器是一个电压源；而电流互感器的一次内阻却很大，以致可以认为是一个内阻无穷大的电流源。

（3）电压互感器正常工作时的磁通密度接近饱和值，故障时磁通密度下降；电流互感器正常工作时磁通密度很低，而短路时由于一次侧短路电流变得很大，使磁通密度大大增加，有时甚至远远超过饱和值。

2 认识相关模块

2.1 互感器

互感器又称为仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统称。能将高电压变成低电压、大电流变成小电流，用于量测或保护系统。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压（100V）或标准小电流（5A或1A，均指额定值），以便实现测量仪表、保护设备