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东南大学
实验名称：
院
（系）
：
姓
名：
实
验
室：
评定成绩：
《电力电子技术基础》
实验报告
第二次实验
单相全控桥式整流电路
自动化
专
业：
自动化
学
号：
动力楼
119
实验时间：
2016
年
11
月
19
日
审阅教师：
《电力电子技术基础》实验报告
学号
08014102
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
…………………………………………………………………
1
5
4
TCA785
功能验证
……………………………………………………………
16
4.1
实验目的
…………………………………
………………………………
1
6
4.2
实验原理
…………………………………
………………………………
1
6
4.3
实验内容
…………………………………
………………………………
1
8
4.4
波形记录
…………………………………
………………………………
1
8
4.5
集成触发器应用
…………………………
………………………………
20
5
思考分析………………………………………………………………………
2
1
附录：
1
、
ULN2003
数据手册
2
、
MC1413
数据手册
3
、
数字触发器
2
《电力电子技术基础》实验报告
学号
08014102
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。<
/p>
电压互感器的一次电压
U1
< p>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
3
《电力电子技术基础》实验报告
学号
08014102
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
Y 0/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。
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《电力电子技术基础》实验报告
学号
08014102
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。
< br>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，
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。
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《电力电子技术基础》实验报告
学号
08014102
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；
< /p>
(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。
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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
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《电力电子技术基础》实验报告
学号
08014102
及自动控
制设备的标准化、
小型化。
同时互感器还可用来隔开高电压系统，
以保证人身和设
备的安全。
图
2.1
互感器
2.2
电度表
电能表是用来测量电能的仪表，
又称电度表，
火表，
千瓦小时表，指测量各种电学量的
仪表。图
2.2
中电度表型号是
DTY62
，
D< /p>
表示电能表，
T
表示三相四线，
Y
表 示预付费，
62
表示设计序号，即图示为预付费三相电度表。额定电压为
，额定电流为
，额定频率为
50Hz
，电能表常数为
，相对误差为
10%
。
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《电力电子技术基础》实验报告
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08014102
图
2.2
电度表
3
单相全控桥式整流电路
3.1
实验目的
(1)
了解电压互感器和电流互感器的工作方法；
(2)
学习单相全控桥式整流电路，理解其工作原理以及在不同延迟角下的工作特性；
3.2
实验原理
3.2.1
实验原理图
图
3.1
单相全控桥式整流电路原理图
如图
3.1
所示，
T< /p>
为电源变压器，
、
分别为变压器一次侧电压、
电流瞬间值；
、
分
别为变压器二次侧电压、电流瞬间值。
R
为 负载电阻，用
表示负载电压瞬间值。四只晶
闸
管组成桥式电路，其中
VT1
、
VT3
为一组桥臂；
VT2
、
VT4
为另 一组桥臂。在
区间，
VT1
、
VT3
导通，而
VT2
、
VT4
承受反压；在
区间，
VT2< /p>
、
VT4
导通，而
VT1
、
VT3
承受反压。负载电压
的波形如图所示。
3.2.2
实物连接图
9
《电力电子技术基础》实验报告
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图
3.2
电阻负载单相全控桥式整流电路实物连接图
< p>
图
3.2
中，
下 面两个是由四只晶闸管组成的桥式电路，
上面是一项脉冲触发器，
右上角
为负载灯泡。
图
3.3
模拟连接图
10