實驗一三相半波可控整流電路實驗
一、實驗目的
了解三相半波可控整流電路的工作原理，研究可控整流電路在電阻負載和電阻電感性負載時的工作情況。
二、實驗所需掛件及附件
三、實驗線路圖
圖3.1 三相半波可控整流電路實驗原理圖
四、實驗內容
(1)研究三相半波可控整流電路帶電阻性負載。
(2)研究三相半波可控整流電路帶電阻電感性負載。
五、思考題
(1)如何確定三相觸發脈衝的相序，主電路輸出的三相相序能任意改變嗎？
答：三相觸發脈衝應該與電源電壓同步，每相相差120°；主電路輸出的三相相序不能任意改變。三相觸發脈衝的相序和觸發脈衝的電路及主電源變壓器時鐘（鐘點數）有關。
(2)根據所用閘流體的定額，如何確定整流電路的最大輸出電流？
答：閘流體的額定工作電流可作為整流電路的最大輸出電流。
六、實驗結果
(1)三相半波可控整流電路帶電阻性負載
按圖3-10接線，將電阻器放在最大阻值處，按下「啟動」按鈕，djk06上的「給定」從零開
始，慢慢增加移相電壓，使α能從30°到170°範圍內調節，用示波器觀察並紀錄α=30°、60°、90°、120°、150°時整流輸出電壓ud和閘流體兩端電壓uvt的波形，並紀錄相應的電源電壓u2及ud的數值於下表中
計算公式：ud＝1.17u2cos0～30°)
ud＝0.675u2[1+cos(a+π/6))] (30°～150°)
(2)三相半波整流帶電阻電感性負載
將djk02上700mh 的電抗器與負載電阻r 串聯後接入主電路，觀察不同移相角α時ud、id的輸出波形，並記錄相應的電源電壓u2及ud、id值，畫出α＝90°時的ud及id波形圖。
7、實驗報告
1）整流輸出電壓ud和閘流體兩端電壓uvt的波形
（2）繪出當α＝90°時，整流電路供電給電阻性負載、電阻電感性負載時的ud及id的波形，並進行分析討論。
α =30 時ud的波形
α =30 時uvt的波形
α =60 時ud的波形
α =60 時uvt的波形
α =90 時ud的波形
α =90 時uvt的波形
α =120 時ud的波形
α =120 時uvt的波形
α =150 時ud的波形
α =150 時uvt的波形
α =90 時ud的波形
實驗總結：
第一次去實驗的時候，並沒有完成第乙個實驗，只是熟悉了實驗儀器，加上沒有對實驗內容進行預習，所以沒有完成實驗內容。第二次去實驗的時候才開始做第乙個實驗，在實驗中遇到了許多問題，尤其是在使α=170，必須弄清示波器每一格的分度值。還有整流電路與三相電源連線時，一定要注意相序，必須一一對應。
實驗二三相橋式半控整流電路實驗
一、實驗目的
(1) 了解三相橋式半控整流電路的工作原理及輸出電壓，電流波形。
(2) 了解閘流體在帶電阻性及電阻電感性負載，在不同控制角α下的工作情況。
二、實驗所需掛件及附件
三、實驗線路
圖3.2 三相橋式半控整流電路實驗原理圖
四、實驗內容
(1) 三相橋式半控整流供電給電阻負載。
(2) 三相橋式半控整流供電給電阻電感性負載。
五、思考題
(1) 為什麼說可控整流電路供電給電動機負載與供電給電阻性負載在工作上有很大差別?
答：電阻負載的電流和電壓是同相位的，電壓過零時電流也同時過零，所以導通角=180°-觸發角（單相的情況），在整個波形的任意角度都可以觸發並可控；而電機是乙個感性負載，電流的相位滯後於電壓，電壓過零時電流不一定過零，使可控觸發的角度大大減小。
(2) 實驗電路在電阻性負載工作時能否突加乙個階躍控制電壓？在電動機負載工作時呢？
答：實驗電路在電阻性負載工作時能突加乙個階躍控制電壓，在電動機負載工作時不能。電阻負載電壓和電流同相位，任意角度都可以觸發，突加乙個階躍控制電壓相當於加了乙個觸發訊號能達到觸發的目的。
而電動機負載是感性負載，可控觸發角範圍很小，如果階躍控制電壓加入的角度不在範圍內就無法實現控制的目的。
六、實驗結果
(1) 三相半控橋式整流電路供電給電阻負載時的特性測試。
按圖3.2接線，將給定輸出調到零，負載電阻放在最大阻值位置，按下「啟動」按鈕，緩
慢調節給定，觀察α在30°、60°、90°、120°等不同移相範圍內，整流電路的輸出電壓ud,輸出電流id以及閘流體端電壓uvt的波形，並加以記錄。
(2) 三相半控橋式整流電路帶電阻電感性負載。
將電抗700mh 的ld接入重複（1）步驟。
七、實驗報告
(1) 繪出實驗的整流電路供電給電阻負載時的ud=f(t)，id=f(t)以及閘流體端電壓uvt＝f(t)的波形。
(2) 繪出整流電路在α＝60o與α＝90o時帶電阻電感性負載時的波形。
α=60°時電阻負載波形
α=60°時電阻電感負載波形
α=60°時uvt波形
α=90°時電阻負載波形
α=90°時電阻電感負載波形
α=90°時uvt波形
實驗總結：
這次實驗和第一次實驗內容相似，開始出發電路的除錯是一樣的，不同的是這次實驗的觸發角等於150.
實驗三三相半波有源逆變電路實驗
一、實驗目的
研究三相半波有源逆變電路的工作，驗證可控整流電路在有源逆變時的工作條件，並比較與整流工作時的區別。
二、實驗所需掛件及附件
三、實驗線路
圖3.3 三相半波有源逆變電路實驗原理圖
四、實驗內容
三相半波整流電路在整流狀態工作下帶電阻電感性負載的研究。
五、思考題
(1) 在不同工作狀態時可控整流電路的工作波形。
(2) 可控整流電路在β＝60°和β＝90°時輸出電壓有何差異？
答：β=90°時，ud波形每60°中有30°為0，直到α繼續增大至120°，整流輸出電壓ud波形將全為0，其平均值為0，移相範圍為0°～ 120°
六、實驗結果
(1) djk02和djk02-1上的「觸發電路」除錯
(2) 三相半波整流及有源逆變電路
① 按圖3.3 接線，將負載電阻放在最大阻值處，使輸出給定調到零。
② 按下「啟動」按鈕，此時三相半波處於逆變狀態，α=150°，用示波器觀察電路輸出電壓ud波形，緩慢調節給定電位器，公升高輸出給定電壓。觀察電壓表的指示，其值由負的電壓值向零靠近，當到零電壓的時候，也就是α=90°，繼續公升高給定電壓，輸出電壓由零向正的電壓公升高，進入整流區。在這過程中記錄α=30°、60°、90°、120°、150°時的電壓值以及波形。
七、實驗報告
(1) 畫出實驗所得的各特性曲線與波形圖。
(2) 對可控整流電路在整流狀態與逆變狀態的工作特點作比較。
α=30°
α=60°
α=90°
α=120°
α=150°
實驗總結：
我覺得這次實驗是比較難的，雖然觸發電路的除錯和以前一樣，但後邊三相半波整流及有源逆變比較難，在實驗接線過程中，注意三相心式變壓器高壓側和中壓側的中線不能接在一起。要認真**實驗指導書後邊的注意事項，可以減少很多錯誤的發生。
實驗四單相斬控式交流調壓電路實驗
一、實驗目的
(1) 熟悉斬控式交流調壓電路的工作原理。
(2) 了解斬控式交流調壓控制整合晶元的使用方法與輸出波形。
二、實驗所需掛件及附件
三、實驗線路及原理
斬控式交流調壓主電路原理如圖3.4 所示。
圖3.4 斬控式交流調壓主電路原理圖
一般採用全控型器件作為開關器件，其基本原理和直流斬波電路類似，只是直流斬波電路的輸入是直流電壓，而斬控式交流調壓電路輸入的是正弦交流電壓。在交流電源ui 的正半周，用v1進行斬波控制，用v3給負載電流提供續流通道；在ui的負半周，用v2進行斬波控制，用v4給負載電流提供續流通道。設斬波器件v1、v2的導通時間為ton，開關週期為t，則導通比為α=ton/t，和直流斬波電路一樣，通過對α的調節可以調節輸出電壓u0。
圖3.5 給出了電阻負載時負載電壓u0和電源電流i1(也就是負載電源)的波形。可以看出電源電流的基波分量是與電源電壓同相位的。
即位移因數為1。電源電流不含低次諧波，只含和開關週期t有關的高次諧波，這些高次諧波用很小的濾波器即可濾除，這時電路的功率因數接近於1。
圖3.5 電阻負載斬控式交流調壓電路波形
斬控式交流調壓控制電路方框圖如圖3.6 所示，pwm 占空比產生電路使用美國silicon general公司生產的專門pwm整合晶元sg3525，其內部電路結構及各引腳功能查閱相關資料。
在交流電源ui的正半周，v1進行斬波控制，用v3給負載電流提供續流通道，v4關斷；在ui的負半周，v2進行斬波控制，v3關斷，用v4給負載電流提供續流通道。控制訊號與主電路的電源必須保持同步。
圖3.6 斬控式交流調壓控制電路方框圖
四、實驗內容
(1) 控制電路波形觀察。
(2) 交流調壓效能測試。
五、思考題
(1) 比較斬控式交流調壓電路與相控交流調壓電路的調壓原理、特徵及其功率因數？
答：斬控式交流調壓電路的基本原理和直流斬波電路有類似之處，只是輸入的正玄交流電壓。用v1、v2進行斬波控制，v3、v4給負載電流提供續流通道。
可通過改變導通比調節輸出電壓，當濾除高次諧波時，電路的功率因數接近1。相控式交流調壓電路通過改變觸發延遲角就可實現對輸出電壓的控制，隨著觸發延遲角的增大，uo逐漸減小。直到觸發延遲角等於180°，uo=0.
此外，觸發延遲角等於0時。功率因數等於1，隨著觸發延遲角的增大，輸入電流滯後於電壓且發生畸變，功率因數也逐漸降低。
(2) 採用何種方式可提高斬控式交流調壓電路輸出電壓的穩定度？
答：在輸出端串聯乙個小的平波電抗器，可以起到穩定輸出電壓的作用。
(3) 對斬控式交流調壓電路的輸出電壓波形作諧波分析？
答：電源電流中不含低次諧波，只含和開關週期t有關的高次諧波，這些高次諧波用很小的濾波器即可濾除，這時電路功率因數接近1.
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