维修电工与技能训练 汪华 模块十 晶闸管—电动机直流调速系统的测试与检修

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1、模块十晶闸管—电动机直流调速系统的测试与检修在直流调速系统中，晶闸管调速系统是比较常见的系统。晶闸管直流调速系统按可控整流电路可分为单相可控和三相可控整流电路；按反馈回路数量可分为单闭环系统和双闭环系统；按所取不同的反馈量可分为转速负反馈、电压负反馈、电流正反馈、电流负反馈等。本课题将围绕直流电动机的开环和单闭环调速系统进行学习。课题一晶闸管—电动机直流调速系统开环控制检测与调试晶闸管—电动机开环直流调速装置系统框图如图1.10.1所示，由三相全控桥式整流主电路、触发电路、电源装置、给定电路等部分组成。图1.10.1晶闸管—电动机开环直流调速装置系统框

2、图1．三相全控桥式整流电路的主电路（1）三相全控桥式整流电路的主电路三相全控桥式整流电路的主电路由6个晶闸管组成，它们是VT1、VT2、VT3、VT4、VT5、VT6，其中VT1、VT3、VT5组成共阴极组，VT2、VT4、VT6组成共阳极组，如图1.10.2（a）所示。为了构成一个完整的电流回路，要求有两个晶闸管同时导通，其中一个在共阳极组，一个在共阴极组。因此，晶闸管必须严格按照编号轮流导通。三相全控桥式整流电路中，晶闸管的导通顺序为：（b）三相全控桥式整流主电路及继电保护实用电路图图1.10.2三相全控桥式整流主电路共阴极组VT1→VT1VT3→

3、VT3VT5→VT5共阳极组VT6VT2→VT2VT4→VT4VT6图1.10.2（b）为三相全控桥式整流主电路及继电保护实用电路图，它包括了主电路和继电保护电路两部分。（2）晶闸管的触发脉冲在一个周期内，6个晶闸管都要被触发一次，触发的依次顺序与导通的依次顺序相同，也是VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6。6个触发脉冲的相位依次差60°。为了保证整流装置能正常工作或在电流断续后能再次导通，必须对两组中应该导通的一对晶闸管同时加触发脉冲。实现这一点有两种办法，一是采用宽脉冲触发，使每个脉冲的宽度大于60°（但必须小于120°，一般为90°左右

4、），二是采用双窄脉冲，在一个管子换相导通后，经过60°再给这个管子补发一个脉冲。目前多采用双窄脉冲方法。图1.10.3三相全控桥式整流电路的触发脉冲2．晶闸管触发电路常用的性能比较好的晶闸管触发电路有正弦波同步触发电路和锯齿波同步触发电路。下面我们介绍锯齿波触发电路的构成和工作原理。图1.10.5为KC04移相集成触发器的电路原理图和外形图。该触发器属于锯齿波同步触发电路，外加的同步电压us为正弦波，通过电阻R4从7、8脚引入。图1.10.5KC04移相集成触发器的电路原理图us过零时，VT1、VT2、VT3均截止，VT4饱和，电容C1放电，同时，VT

5、8、VT12均导通，将输出脉冲电路封锁。us过零若变正，VT1导通，VT4截止，VT5导通。VT5和C1构成了密勒积分电路，脚3电位基本不变，通过RP1、R6给C1充电的电流是一个常数，于是4脚电位线性上升，构成锯齿波，锯齿波的斜率由RP1、R6和C1共同决定。该锯齿波信号与另外两个直流信号Ub（偏置电压）、Uc（控制电压）经过9脚叠加在VT6的基极，组成了同步移相环节。在VT6截止期间，VT7饱和，没有输出脉冲，而电容C2则被充电至15V左右，极性左正右负。当VT6转为饱和，VT7截止，产生脉冲上升沿，脉冲宽度取决于VT7的截止时间，由C2、R8值决

6、定。由于VT8是截止的，这个脉冲通过1脚输出。同理，us过零若变负，VT4截止产生一个脉冲，此时VT12是截止的，该脉冲通过15脚输出。由此可见，该触发电路在一个周期内可产生互差180°的两个触发脉冲，分别由1和15脚输出。（3）六脉冲触发器的实用电路图1.10.6所示是采用3片KC04元件组装的六脉冲触发器的实用电路，图中IC1、IC2、IC3为KC04元件。图1.10.6六脉冲触发器的实用电路UIa、UIb、UIc为正弦波同步电压，Uk是给定电压，RP4提供负的偏置电压Up，各路触发器的锯齿波斜率由分别由RP1、R1、C1，RP2、R15、C4，R

7、P3、R29、C8共同决定。相隔60°的触发脉冲，从IC1的①脚→IC3的脚→IC2的①脚→IC1的脚→IC3的①脚→IC2的脚顺序输出。再经由VD1～VD12二极管组成的六个或门，形成六路脉冲，加到脉冲功率放大级，三极管VT1－VT6的基极，再经过脉冲变压器的隔离作用，将触发脉冲信号加到晶闸管阴极与门极之间，当晶闸管承受正向电压时便被触发导通。各个晶闸管被触发的顺序如图1.10.3（a）所示。3．继电控制保护电路图1.10.7为是系统继电控制保护电路图，KM2、KM1、KA分别为控制电路、主回路、给定回路控制接触器；当系统出现过电流、缺相等故障时K1

8、2触头闭合，指示灯显示；QS1、QS2是控制电路、主回路启动开关；SB1、SB2是给定回路停止