图17 74LS161的时钟信号
分析:从图17可以看出,74LS161的时钟信号周期为10s,通过实验现象也观察到,4盏模式运行指示灯依次从全灭到全亮每10s变化一次。 6.触发脉冲产生电路波形记录如下:
图18 A相和B相连续触发脉冲(1) 图19 A相和B相连续触发脉冲(2)
图20 A相和B相连续触发脉冲(3) 图21 A相和C相连续触发脉冲(1)
图22 A相和C相连续触发脉冲(2)
分析:从图18~图22可以看出,随着模式的切换,触发脉冲越来越宽,且A、B、C三相触发脉冲的形状完全相同,只是相位互差120°。 3、驱动电路
图23 B相第一路触发脉冲 图24 B相第二路触发脉冲
图25 C相触发脉冲
分析:从图23~26可以看出,B相两路触发脉冲的形状应该是完全相同的,通过测量可以看出,B相触发脉冲的尖峰已经远超过1V,但是尖峰时间很短,真正达到1V以上的时间不是很长;从25可以看出,C相触发脉冲幅值可以达到1.5V左右,脉冲宽度可达53μs,C相的触发脉冲比较理想。
带负载时波形
图26 A相带载波形(模式0) 图27 A相带载波形(模式6)
图28 A相带载波形(模式10) 图29 A相带载波形(模式15)
分析:上图为联机调试时A相负载两端的波形,观测过程中发现,随着模式的切换,A相负载两端波形逐渐改变,且逐步趋近于完整的正弦波,起动过程中也可以发现,灯泡的亮度逐渐增加,到达最后一个模式时,负载两端为完整的正弦波,且不再发生变化,灯泡亮度也不再改变,从波形上看,此次联机调试的结果还是比较理想的,B、C相的情况基本一致,不再分析。
五、课程设计总结
通过此次专业综合实践,我对晶闸管有了新的认识,以前电力电子课程的学习不是很透彻,对晶闸管驱动电路部分学习比较少,通过实习发现,晶闸管虽然起着很重要的作用,但是晶闸管并不是想象中的开关那么简单,晶闸管的驱动电路应该是正确使用晶闸管的关键步骤,也是此次专业综合实践的关键部分,但是通过实习又感觉驱动电路并不像一些经典理论那么成熟,在哪里都适用,驱动电路有一些部分是要通过实践获得的,所以做好这部分内容对动手能力要求较高,此次专业综合实践实现了不用单片机、DSP等控制器对交流电机进行软启动,虽然单片机、DSP等控制器的功能很强大,也很灵活,只需要更改程序和外围电路,就可以实现不同的功能,但是对于实现某一特定功能的控制任务来说,如果可以不用控制器实现的话,应该尽量避免用控制器,可以节约成本,避免了资源的浪费,本次专业综合实践正是实现了这一点,而且整个控制的思路很好,很值得借鉴。
实验过程中,电源板、驱动板、控制板及主电路板调试无误后,开始联机调试,调试过程中发现,C相带载的测试结果是正确的,可以看到C相负载两端波形逐渐接近正弦,但是A相和B相波形不正确,最开始时,A相带上负载时,B相输出会变为0,理论上A、B、C三相之间应该是互不影响的,但是现在A相一直影响B相,于是开始查驱动板电路有没有出现错误,仔细检查后,也没有发现焊接错误,后来发现万用板的最外面一圈焊盘本身是接在一起的,A相和B相接控制板输入的地方是通过最外边一圈引出的,所以A相和B相的输入已经短接,会出现A相影响B相输出的结果,后来又对万用板的另一侧进行检查,发现晶闸管的触发信号中B相两路正信号端也短接了,后来及时进行修改,三相电路不再互相影响,于是开始重新联机调试。
改正完那个错误后,重新调试,但是发现A相的输出总是刚开始就很接近正弦波,模式切换大概到‘3’的时候,输出就是完整的正弦波,B相输出更是一直为正弦波,只有C相是正确的,于是猜测是不是控制板的输出只有C相是正确的,所以尝试用控制板C相的输出作为驱动板A相和B相的输入,经过测试发现此时A相和B相的输出都是正确的,于是猜测可能是244的输出A和B都有问题,但是通过示波器仔细观察,三相输出只有相位上的差异,别的并无区别,应该不是三相输出不正确,后来想到应该是电源的问题,实际接三相负载时应该是三相电源,但是现在调试用的只是单相电源,所以和三相触发脉冲的相位并不对应,后来按照这个猜想进行改正,发现三相输出都正常,进行三相联机调试,效果
也变得比较理想。