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运动控制系统专题实验预习报告 小组成员：xxx xxx
实验名称：单相桥式全控整流电路实验
一．实验目的
1．掌握单相桥式全控整流电路的工作原理。
2．研究单相桥式全控整流电路在电阻负载、电阻—电感性负载及反电势负载时的工作。 3．熟悉NMCL—05E组件或NMCL—36 组件。
二．实验内容
1．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载。
2．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载
三．实验设备
1．电源控制屏（NMCL-32）
2．触发电路和晶闸管主回路（NMCL—33） 3．触发电路（NMCL—05E或NMCL—36） 4．三相电阻（NMEL—03或NMCL—35） 5．双踪示波器 6．万用表
四．实验内容
1、带电阻负载的工作情况：
实验电路图：
电路分析
晶闸管VT1和VT4组成一对桥臂，VT2 和VT3 组成另一对桥臂。在 u2正半周（即a点电位高于b 点）若4个晶闸管均不导通，id=0,ud=0,VT1、VT4 串联承受电压u2。在 角处给VT1和VT4加触发脉冲，VT1和VT4即导通，电流从电源a端经VT1、R、VT4流回电源b 端。当u2过零时，流经晶闸管的电流也降到零，VT1 和VT4 关断。在u2 负半周仍在角处触发VT2 和VT3，VT2 和VT3 导通，电流从电源b 端流出，经VT3、R、VT2 流回电源a端。到u2过零时，电流又降为零，VT2 和VT3 关断。 1
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基本数量关系
α=0 时，Ud= Ud0=0.9U2。α=180°时，Ud=0。可见，α角的移相范围为180°。 电路线路连接
2、带阻感负载的工作情况：
实验电路图：
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电路分析
在 u2正半周期触发角处给晶闸管VT1和VT4加触发脉冲使其开通，ud=u2。负载电感很大，id不能突变且波形近似为一条水平线。u2 过零变负时，由于电感的作用晶闸管VT1 和VT4 中仍流过电流id，并不关断。t=+时刻，触发VT2和VT3，VT2和VT3 导通，u2通过VT2和VT3 分别向VT1 和VT4施加反压使VT1和VT4关断，流过VT1 和VT4 的电流迅速转移到VT2 和VT3 上，此过程称为换相，亦称换流。
基本数量关系
1.当 =0 时，Ud0=0.9U2。=90°时，Ud=0。晶闸管移相范围为90°2.晶闸管承受的最大正反向电压均为1.4U2 3.晶闸管导通角与无关，均为180°
变压器二次侧电流i2的波形为正负各180°的矩形波，其相位由角决定，有效值I2=Id。
五．实验方法
1．接入同步电压
将NMCL—05E（或NMCL—36）面板左上角的同步电压输入接NMCL—32 的U、V输出端，选择锯齿波触发电路进行实验。
2．闭合主电路电源
闭合主电路电源，此时锯齿波触发电路应处于工作状态。连接Ug与Uct,NMCL-31的给定电位器RP1逆时针调到底，使Uct=0。调节偏移电压电位器RP，使=90°。断开主电源，按图连线。
3．单相桥式全控整流电路供电给电阻负载
接上电阻负载（可采用两只电阻并联），逆时针调节电阻负载至最大，首先短接平波电抗器。闭合NMCL-32 主电路电源，调节NCML-31给定Ug，求取在不同a角（30°、60°、90°）时整流电路的输出电压Ud=f（t），晶闸管的端电压UVT=f（t）的波形，并记录相应a时的Ug、电阻负载Ud和交流输入电压U2值。
4．单相桥式全控整流电路供电给电阻—电感性负载
断开平波电抗器短接线，求取在不同控制电压Ug时的输出电压Ud=f（t），负载电流id=f（t）以及晶闸管端电压UVT=f（t）波形并记录相应Ug时的负载Ud、交流输入电源U2值。
注意：负载电流不能过小，否则造成可控硅时断时续，可调节负载电阻RP，但负载电流不能超过0.5A，Uct从零起调。改变电感值（L=100mH），观察=90°，Ud=f（t）、id=f（t）的波形，并加以分析。 3
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注意：增加Uct使前移时，若电流太大，可增加与L 相串联的电阻加以限流。 六.注意事项
1．本实验中触发可控硅的脉冲来自NMCL-05E挂箱（或NMCL—36 组件），故NMCL-33的内部脉冲需断开，以免造成误触发。
2．电阻RD的调节需注意。若电阻过小，会出现电流过大造成过流保护动作（熔断丝烧断，或仪表告警）；若电阻过大，则可能流过可控硅的电流小于其维持电流，造成可控硅时断时续。
3．电感的值可根据需要选择，需防止过大的电感造成可控硅不能导通。
4．NMCL-05E（或NMCL—36）面板的锯齿波触发脉冲需导线连到NMCL-33 面板，应注意连线不可接错，否则易造成损坏可控硅。同时，需要注意NMCL-33的同步电压的相位，若出现可控硅移相范围太小（正常范围约30°～180°），可尝试改变同步电压极性。 5．逆变变压器采用NMCL—35组式变压器，原边为220V，副边为110V。
6．示波器的两根地线由于同外壳相连，必须注意需接等电位，否则易造成短路事故。 七．实验报告
1．绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻负载情况下，当a=60°，90°时的Ud、UVT波形，并加以分析。
2．绘出单相桥式晶闸管全控整流电路供电给电阻—电感性负载情况下，当a=90°时的Ud、id、UVT波形，并加以分析。
3．作出实验整流电路的输入—输出特性Ud=f（Uct），触发电路特性Uct=f（a）及Ud/U2=f（a）。
4．实验心得体会。
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．实验设备
1．电源控制屏（NMCL-32）
2．触发电路和晶闸管主回路（NMCL—33） 3．三相电阻（NMEL—03） 4．三相变压器（NMCL—35） 5．双踪示波器 6．万用表
四．实验原理
三相桥式逆变装置必须采用三相全控桥，其主电路结构与三相全控桥式整流电路完全相同，其逆变原理的分析方法也与三相半波逆变电路基本相同
在三相桥式逆变电路中，因三相变压器不存在直流磁势，利用率高，而且输出电压脉动小，主回路所需电抗器的电感量较三相半波小，所以应用广泛。
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电路线路连接
五．实验方法
1．未上主电源之前，检查晶闸管的脉冲是否正
（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60度则相序正确，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
注意：将面板上的Ublf接地，将I组桥式触发脉冲的六个开关均拨到
（4） 将NMCL-31的给定器输出Ug接至NMCL-33面板的Uct端，调节偏移电压Ub，在Uct=0时，使a=150o确认可以调节a后,将Ub再返回最小, 使a=0度 2．三相桥式全控整流电路
按图3.34a接线，AB 两点断开、CD两点断开，AD连接在一起，并将RD调至最大(300Ω)
合上主电源。调节Uct，使a在30o～90o范围内，用示波器观察记录a=30度、60度、90度时，整流电压Ud=f （t），晶闸管两端电压UVT=f（t）的波形，并记录相应的Ud和交流输入电压U2数值。
3．三相桥式有源逆变电路
断开电源开关后，断开AD点的连接，分别连接AB两点和CD 两点。调节Uct，使a仍为150度左右。合上主电源。调节Uct，观察a=90度、120度、150度时, 电路中Ud、UVT的波形，并记录相应的Ud、U2数值。
4．电路模拟故障现象观察 在整流状态时，断开NMCL-33 的脉冲观察及通断控制中某一晶闸管元件的触发脉冲开关，则该元件无触发脉冲即该支路不能导通，观察并记录此时的Ud波形。 六．实验报告
1．画出电路的移相特性Ud=f()曲线。
2．作出整流电路的输入—输出特性Ud/U2=f（α）。
3．画出三相桥式全控整流电路时，角为30O、60O、90O时的Ud、UVT波形。 4．画出三相桥式有源逆变电路时，β 角为150O、120O、90O时的Ud、UVT波形。 5
少年易学老难成，一寸光阴不可轻 -
5．简单分析模拟故障现象。
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