KA3控制。
②转速反馈环节。ZLK-10自动调速系统是采用三相交流测速发电机BR对转速进行采样。所得交流经VD8-VD13整流和C8、R13、RP2、RP3滤液后,得到反馈电压,经过R8传至放大器的输入端。由于不同测速发电机灵敏度之间存在差异,所以采用RP2对反馈电压进行调节。转速表PV的刻度值依靠RP3调节。电容器C7用于减轻反馈电压的脉动,有利于调速系统动态稳定性的提高。 ③放大器。放大器是以晶体管V2为核心组成。二极管VD4、VD5、VD6用作双向限幅保护,以避免V2的发射结承受过高的电压。给定电压与转速反馈电压通过电阻R6、R7和R8进行组合,形成输入信号,其值正比于上述两个电压之差。这个差值经V2放大后可影响V2的集电极电位,对单结晶体管触发脉冲形成电路进行控制。
④触发电路。单结晶体管触发电路的电源是由V1、VD3、R4与变压器TC的6、7绕组组成。TC的6、7端输出3V交流电压,当为负半周期时,V1截止,V1集射极间电压为16V,如图2-25b所示;当7.6端输出为正半周期时,经VD3整流后加到V1的集射极上使V1饱和导通,Vcel=0,放大器与触发电路不能工作,如图2-25b所示。
由V3和R11组成的恒流源,再加上电容器C6,能产生锯齿波用作移相,如图2-25c所示。其原理是这样的:设V3和R11恒流源的恒定电源是I0,恒定电流向C6充电,Uc6=1/C6∫t0Iodt,使C6上的电压上升,当上升到单结管VU的由V3和R11组成的恒流源,再加上电容器C6,能产生锯齿波用作移相,如图2-25c所示。其原理是这样的:设V3和R11恒流源的恒定电源是I0,恒定电流向C6充电,Uc6=1/C6∫t0Iodt,使C6上的电压上升,当上升到单结管VU的发提前,
导通角增大,导致励磁电压增大,同理V2的输入电压减小时,I0减小,导致导通角减小,励磁电压减小。可见输入电压的大小可以控制可控硅的触发时刻。 触发器最终在VU的第一基极通过脉冲变压器TV输给晶闸管的控制极。二极管VD7用以短路负脉冲,防止可控硅因控制极出现负脉冲而击穿。 ⑤可控硅整流电路。该系统采用可控硅单相半波整流电路,波形如图2-25e所示。整流电路的输出控制转差离合器的励磁线圈来产生励磁电流并最终影响电机的转速。图中R1、C1和热敏电阻RV均对可控硅有过压保护作用。VD1为续流二极管,其作用是,正半周时由于可控硅导通而使离合器工作;负半周时可控硅不导通,励磁线圈产生的反向电动势可经过VD1形成放电回路,使线圈中的电流连续,从而使离合器工作稳定。
主电路 采用可控硅半波整流电路,D1为续流二极管,由于电磁转差离合器激磁线圈是一个电感性负载,故D1起到了使工作电流连续的作用.Rv是压敏电阻,用来抵制交流侧浪涌过电压。RD是熔断器,用于主电路过电流保护。R1和C1与可控硅并联组成阻容吸收保护电路,作元件KP的过压保护。
给定电路 该电路由变压器B、整流电路、滤波电路和稳压电路等组成。变压器B输出交流电压(40V)作为给定电路的输入电压,该电压经D6~D9桥式整流,再经由C3、R7、C4组成的RC滤波器变为较平直的直流电压。在滤波电路之后引入了由稳压管DW3、DW4以及电阻R7组成的稳压电路。电位器W1的滑动端输出的直流电压是根据负载转速要求而设定的基准电压即给定电压,调节W1可调节给定电压的大小,从而控制系统的设定转速
测速反馈电路 其工作原理如下。 测速发电机F输出三相中频电压到控制器的D11~D16进行三相桥式整流、再经电容器C5滤波,基输出的反馈电压信号加到电位器W2两端,最后由中心抽头对信号进行取样或调节。该电压信号随电磁转差离合器的转速变化成线性变化,作为速度反馈信号与给定信号相比较其差值进入前置放大器放大,放大器的输出信号的极性与给定电压信号极性相反,起负反馈作用。电位器W3为转速表n校正用,电容器C6为加速电容,起稳定
转速的作用。
触发电路 它采用单结晶体管触发电路,其电路简单,工作稳定可靠,温度补偿性能好,受温度影响较小,调校方便,移相范围能达到160度左右。其工作同步电压的形成如下。变压器B输出交流电压55V给D2~D5四个二极管进行整流,其整流输出经过限流电阻R2,再由DW1和DW2对整流波形进行削波,其输出电压作为触发电路的同步电源。由于变压器B的原边和主电路在同一电源上,所以,当主电路过零点时,同步电路也过零点,这样就可以保证在每一半波开始时,电容C2两端的电压也为零,使得电容器C2的起始充电时间固定,起到了同步作用。
图4 ZLK-10型调速系统的电路
图5 ZLK-10型调速系统电路工作波形图
综合上述,当ZLK-10自动调速系统处于“运转”状态,也就是调速状态时,通过调节电位器RP4改变电压给定环节的电压,来改变电动机的转速。例如调节RP4使给定电压Uf增大,这时转速负反馈系统给出的电压U-保持不变,输入到V2的电压△U增加,由V3和11出增大,滑差离的励磁电流增大,最终电动机转速变快。调速过程如下:
Uf↑→△U↑→Uc充电加快→Ug触发提前→If↑→n↑
当ZLK-10调速系统置于“定速”状态,也就是稳速状态时,通过调速系统可以稳定由于负载RL变化而引的转速变化。例如当负载变小时,电机转速将变快,转速负反馈电路给出的电压U-将增大,经过R6、R7、R8给出的比较电压△U将减小,这样C6充电速度变慢,单机转速变慢。经过这样的所馈过程将使电机的转速基本不变。稳速过程如下:
RL→n↑→U-△U↓→Uc充电变慢→Ug触发滞后→If↓→n↓ 三、设计结果与分析: 1指标内容
○1输入电压:直流+15V、-15V ○2交流同步电压:20V ○3移相电压:0—10V ○4移相法范围:>170°
○5对电路进行设计、计算与说明。 ○6计算所用元器件参数。 2、设计结果
由于这次调速是用单相半波达到调速的目的所以改变触发角即可调速
U =0.45U [?1+cos??2]
如当α=30时,转速负反馈电路给出的电压U =92.565 当α=60时,转速负反馈电路给出的电压变为U =74.25
n=Un/(ce?n)-Ra/(ce?nG?n)T可知,当U变化时n也随之变化,既起到调速
的作用.
结果分析:这次调速是用单相半波达到调速的目的所以改变触发角即可调速,本实用新型是一种可对多个闸流管的触发角分别控制的装置,此装置包含:整流电路;施密特触发器;单稳延迟器;存储器;设定所述存储器地址的地址计数器;在每一原始触发区间时间内产生一串预定数量的脉冲串,并且使每一脉冲
串结束时使所述地址计数器计数一次的预定脉冲数产生器;输入上述预定脉冲数产生器输出信号的时序解码器;包含多个多工操作器并依据所述存储器与解码器的输出信号来触发各闸流管的触发控制单 四、心得体会
很感谢这次的课程设计,它使我更加深刻地体会到多看专业书的重要性,只有掌握了一定量的专业知识才能得心应手地解决诸多问题;另外,做任何事都要有耐心,不要一遇到困难就退缩;在学习和工作中要时刻谨记“团结”二字,它好比通向成功的铺路石,不可或缺。通过对电路图的研究,也增强了我们的思考能力。课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。很感激学校给了我们这次动手实践的机会,让我们学生有了一个共同学习,增长见识,开拓视野的机会。也感谢陈老师对我们无私忘我的指导,我会以这次课程设计作为对自己的激励,继续学习。
五 参考文献:
[1] 高玉奎 张连仲 主编 《晶闸管变流技术学习与实验》北京:兵器工业出版社 1996年2月
[2]黄立培 主编 《电动机控制》北京:清华大学出版社 2003
[3]王兆安 黄俊 主编 《电力电子技术》 北京:机械工业出版社 2006年5月 [4] 黄俊, 王兆安. 电力电子变流技术[M]. 北京:机械工业出版社, 2000.5 [5] 栗书贤, 石玉. 晶闸管变流技术题例及电路设计[M]. 北京:机械工业出版社, 1992.9:207-215
[6] 铃木亚臣. 晶闸管电路设计[M]. 北京:科学出版社, 2004.9:209-211