锯齿波同步移相触发电路和单相半控桥调压调速电路.doc

锯齿波同步移相触发电路和单相半控桥调压调速电路.doc 电力电子和拖动技术课程设计 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 报告 题 目:锯齿波同步移相触发电路和单相半控桥调压调速电路 学生姓名: 系 别: 电气信息工程系 专业年级: 指导教师: 2012年1月 10日 一、实验目的与要求 (1)加深理解锯齿波同步移相触发电路、单相半控桥调压调速电路和三相不可控整流电路的工作原理。 (2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试步骤和方法。 (3)熟悉锯齿波同步移相触发电路各点的电压波形。 (4)掌握直流电动机调压调速方法。 二、实验设备及仪器 直流电动机D17 主控制屏 DT01 DDS11触发电路组建挂箱 DDS02晶闸管挂箱 示波器 直流电压 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 直流电流表 三、实验线路及原理 图1锯齿波同步移相触发电路 主要由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成和脉冲放大等环节组成。 由VT1、VD1、VD2、C5等元件组成同步检测环节，其作用是利用同步电压uT来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。 由VT1等元件组成的恒流源电路。 由VT1等元件组成的恒流源电路及VT2、VT3、C6等组成锯齿波形成环节。当VT2截止时，恒流源对C6充电形成锯齿波;当VT2导通时，C6对R4和VT3放电;调节电位器RP1可以调节恒流源电流的大小，改变对电容的充电时间，从而改变了锯齿波的斜率。 u、偏移电压和锯齿波电压在VT4基极综合叠加， 控制电压UUTctb 从而构成移相控制环节。RP2和RP3分别调节控制电压和偏移电压Uct 的大小。 Ub VT5、VT6构成脉冲形成放大环节。 C9为强触发电容用于改善脉冲前沿。 工作原理:在VD1(1点)的左侧端加一个如图2中所示的交uts流电压。当电压波形在负半周的下降段时，VD1导通，电容C1被uts 迅速充电。1点电位随正弦负半周同时达到负峰值(相当于单相负半波整流)，故在这一阶段VT2基极为反向偏置，V2截止。在负半周的上升段，，15V电源通过R1，R3给电容C5反向充电，TP1为电容反向充电波形，由于充电时间常数较大，其上升速度比0波形的正弦变化要慢，故VD1截止。当1点电位达到1.4V时，VT2导通，其电位被钳位在1.4V。直到电压波形中下一个负半周到来时，VD1重新导通，C5迅速放电后又被充电，VT2截止，如此周而复始。在一个正弦波周期内，VT2包括截止与导通两个状态，对应锯齿波波形恰好是一个周期，与主电路电源频率和相位完全同步，达到同步的目的。 VST1、RP3、R5、VT1为一恒流源电路。当VT2截止时，恒流源 电流对电容C6充电，所以C6两端电压按线性增长，即2点电位按Uc 线性增长。当VT2导通时，由于R6阻值很小，所以C6迅速放电，使2点电位迅速降到0V附近。当VT2周期性的导通和关断时，2点电位便形成一锯齿波。 3点电位由锯齿波电压、直流控制电压、直流负偏移电压三个电压作用的叠加值所确定。当VT2周期性导通和关段时2点电位变形成一锯齿波，同样VT3射极跟随，也是一个锯齿波电压，只是其波形下移。经过电阻R9所以3点电位波形较2点电位波形斜率下降。电阻R7使其波形上移，R10使其波形下移，但下移幅度较大，所以形成Tp3前部分的波形。当VT4管的基极B4点电位即3点电位达到0.7V后，VT4导通，3点电位被钳位在0.7V。当2点电位迅速下降到零伏附近，3点电位基本由R7、R10来决定，由于R10的作用较大所以为负值。 3点电位上升至0.7V之前VT4截止，所以VD9的阳极电位为+15V。+15V经R12至VT5的基极所以VT5导通其4点电位由VD3和VT5被钳位为-13.6V。5点电位为-14V，所以VT6截止，6点电位为+15V。当3点电位为0.7V时，VT4导通，所以VD9阳极电压由15V突降到1V，由于电容两端电压不能突变，C7左端电压由+15V降为1V，所以4点电位由-13.6V突降至-27.6V，导致VT5截止。+15V经R13对C8进行充电，当C8上极板达到1.4V时，VT6导通，所以5点电位被钳位到1.4V，由于VT6导通，所以6点电位突然下降，+15V电源对C9进行冲电，所以6点电位上升。由+15V电源经R12对C7进行充电， 所以其两端电压又升高，4电位又升高到-13.6V，VT5又导通，所以5点电压又突然下降到-14V，综上所述，形成所需要的脉冲信号。 a b c 图2 励磁电源电路 励磁电源电路原理: 此次的课程设计我们使用的是他励直流电动机，他励直流电动机的电枢绕组和励磁绕组分别由两个互相独立的电源供电。 其中励磁绕组是由三相不可控整流电路来供电，其中L为励磁绕组，1R为接在励磁回路中的调节电阻。要求L两端电压为220V，而电源11 输入380V的线电压，经过整流装置后电压变为342V，所以在绕组上应串联一个滑动变阻器起分压作用。用三相不可控整流电路做励磁电源时，只有当交流侧某一线电压高于电容电压u时，才有一对二极管d 导通，输出直流电压等于交流侧线电压中最高的一个波峰。当线电压低于电容电压时，没有二极管导通，电容向负载放电，u按指数规律d下降。设二极管在距线电压过零点δ角处开始导通，并以二极管VD6和VD1开始同时导通的时刻为时间零点，则线电压为，而相电压Ud ,u,2Usin(wt，,)为。在t=0时，二极管VD1和VD6开始同时导,a26 通，直流侧电压等于，对于交流侧a相电流形成一个正向脉冲，uuidaba 对应于线电压波峰的紧接而来，下一次同时导通的一对管子是VD1uac 和VD2，直流侧电压等于，交流侧a相电流又形成一个正向脉冲。uiaca 对应于正半周，VD1的导通电流流通路径不外乎是上述两条:一是ua 负半周b点电位最低期间，沿a-VD1-RC-VD6-b路径，直流侧输在ub 出为线电压的正弦波片段;二是在负半周c点电位最低期间，沿uuabc RC-VD2-c路径，直流侧输出为线电压的正弦波片段。从而a-VD1-uac 对应于a相交流侧电流正半周，有两个尖脉冲。同样道理，对应于a相交流侧电流负半周有两个负值尖脉冲，分别对应于VD4导通电流流通的两条路径。鉴于线电压比相电压超前30度，而比滞后uuuuabaaca30度，因此的前后两个正向脉冲间隔60度，并且两脉冲的中心大ia 致位于相电压正半周波峰的中间部位。这两段导通过程之间的交替ua 有两种情况，一种是在VD1和VD2同时导通之前VD6和VD1是关断的，交流侧向直流侧的充电电流是断续的，另一种是VD1一直导通，交id 替时由VD6导通换相至VD2导通，是连续的，介于二者之间的临界id 情况是，VD6和VD1同时导通的阶段与VD1和VD2同时导通的阶段在 ,2wt，,处恰好衔接起来，恰好连续。连续使励磁回路中有连续ii,dd3 的励磁电流。 A T1 a V u2 b T4 图3 单相半控桥调压调速电路 u单相半控桥调压调速电路中,当输入电压在正半周时，在触发2 u角α处给晶闸管VT1加触发脉冲，VT1导通，经VT1和VD4向负载2 uu供电，电流经VT1、电机M、电阻、VD4。此间=。过零变负时，u22d u因电感作用使电流连续，VT1继续导通。在过零变负之后，因a点2 电位低于b点电位，使VD2处于正偏而变为导通(原VD4导通时使VD2阳极电位等于),使得电流从VD4转移至VD2，VD4因反偏而uIbd 关断，电流不在流经变压器二次绕组，而是由VT1和VD2续流。 u在负半周触发角α时刻触发VT3，VT3导通，则向VT1加反压2 u使之关断，经VT3和VD2向负载供电，电流经VT3、电机M、电阻、2 VD2使电动机工作，与电机相连接的电阻起调压作用。其中续流二极管的作用是在触发脉冲没有到来时，保持电机中有电流通过，电机可 u以持续工作。过零变正时，由于，,，VD4导通，VD2关断。uu2ba VT3和VD4续流，又为零。此后重复以上过程。 ud 调压调速系统是是通过单相半控桥调压调速电路来实现调压调速的。调压调速系统在保持他励直流电动机的磁通为额定值的情况下，电枢回路不串入电阻，将电枢两端的电压(电源电压)降低为不 同的值时，可以获得与电动机固有机械特性相互平行的人为机械特性，调速方向是基速以下，属于恒转矩调速方法。只要输出的电压是连续可调的，即可实现电动机的无级调速，而且低速运行时的机械特性基本保持不变，所以得到的调速范围可以达到很宽，而且实现可逆运行。转速、电流截止负反馈闭环系统既兼顾了启动时的电流的动态过程，又保证稳态后速度的稳定性，在起动过程的主要阶段，只有电流负反馈，没有转速负反馈。达到稳态后，只要转速负反馈，不让电流负反馈发挥主要作用很好地满足了生产需要。 四、实验内容和方法 1. 电路调试 元件RP1，RP2均安装在试验单元面板上，同步变压器副边已在挂箱内部安好。触发电路正负15V电压由右上角的开关控制，左下方的另一个为选择开关。进行锯齿波同步移相触发电路实验时，选择开关拨向“触发电路”。 2. 内容 将DDS11面板左上角的同步变压器原边绕组接220V交流电压，选择触发开关拨向“锯齿波”，面板左下角的正负15V开关拨向“触发电路”。将触发电路的输出“G1”“K1”端接至,,,,,上的某晶闸管的门级和阴极。 接通电源，用示波器观察各观察孔的电压波形。 调节触发脉冲的移相范围。将RP1，RP2逆调到底然后保持RP2不动，顺时针调动RP1到底，然后逆时针回调，在示波器上清晰的波形 图消失的临界处，锁定RP1，此时便是α最小值对应的波形图并计算出α角。 保持RP1不动，顺时针调动RP2到底，然后逆时针回调，同样在示波器上清晰波形消失的临界处，锁定RP2，此时对应α为180度时的波形图。 用示波器的双通道分别接入触发器的1和2、3、4、5、6各点，记录示波器上的波形。 五、实验数据处理 1. 整理并画出实验中记录下的各点波形。 2点波形 3点波形 4点波形 5点波形 6点波形 电压为170.2V时的波形 电压为145.9V时的波形 电压为110.2V时的波形 电压为68.09V时的波形 电压为30V时的波形 电压为13.38V时的波形 2. 实验数据如下表所示 U (v) I (mA) N (r?min) 170.2 1062 168.6 145.9 875 142.8 110.2 638 108.8 68.09 364 96.02 28.80 93 90.1 13.38 25 80.80 六、实验问题 1.为什么要用三相全桥电路做励磁部分的电压输入, 答:线电压与相电压有?3的关系，u=2.34u/?3时才能达到220Vd2 电压。 2.续流二极管的作用 答:续流、平波、保护电路、使X轴下方的波形面积为零。 七、结论与 心得 信息技术培训心得 下载关于七一讲话心得体会关于国企改革心得体会关于使用希沃白板的心得体会国培计划培训心得体会 通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关晶闸管的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在实践“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于迎刃而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆 斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可～ 课程设计诚然是专业的实践课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了常用元件的识别和测试;熟悉了常用仪器、仪表;了解了电路的连线方法;以及如何提高电路的性能等等，掌握了电机、晶闸管的基本工作原理，通过查询资料，也了解触发电路的一些相关的知识。 我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这也是将来最实用的经验，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。 回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自 己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。 实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。 此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。 八、参考文献 【1】《电力电子技术》 张家胜，张磊编著，中国石油大学出版社。 【2】《电机与拖动基础》高等教育出版社。 【3】《电子技术实验教程》 徐国华等编著，北京航空航天大学出版社。