2.1 单相可控整流电路 2.2 三相可控整流電路
变压器漏感对整流电路的影响 电容滤波的不可控整流电路 整流电路的谐波和功率因数 大功率可控整流电路 整流电路的有源逆变工作状態 晶闸管直流电动机系统 相控电路的驱动控制 本章小结
出现最早的电力电子电路将交流电变为直流电。
按变压器二次侧电流的方向是单向或雙向,又分为
2.1.1 单相半波可控整流电路
2.1.3 单相全波可控整流电路
2.1.1 单相半波可控整流电路
1)带电阻負载的工作情况
图2-1 单相半波可控整流电路及波形 2-4
2.1.1 单相半波可控整流电路
触发延迟角:从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲 止的电角度,用a表示,也稱触发角或控制角。
通过控制触发脉冲的相位来控制直流输出电压大小的 方式称为相位控制方式简称相控方式。
2.1.1 单相半波可控整流电路
对电流变化有抗拒作用 使得流过电感的电流不 发生突变。 讨论负载阻抗角 j 、触发 角a、晶闸管导通角 θ的 关系
图2-2 带阻感负载的 单相半波电路及其波形 2-6
2.1.1 单相半波可控整流电路
对单相半波电路的分析 可基于上述方法进行:
图2-3 单相半波可控整鋶 电路的分段线性等效电路 a)VT处于关断状态 b)VT处于导通状态
2.1.1 单相半波可控整流电路
初始条件:ωt= a ,id=0求解式(2-2)并 将初始条件代入可得
b) VT处于导通状态
当ωt=θ+a 时,id=0代入式(2-3)并整理得
2.1.1 单相半波可控整流电路
ud为零,VT承受反压关断
数量关系(id近似恒为Id)
图2-4 单相半波带阻感负载 有续流二极管的电路及波形 2-9
2.1.1 单相半波可控整流电路
2.1.2 单相桥式全控整流电路
1) 带电阻负载的工作情况
到触发脉冲即导通当u2 过
图2-5 单相全控桥式 带电阻负载时的电路及波形
2.1.2 单相桥式全控整流电路
向负载输出的平均电流值为:
2.1.2 单相桥式全控整流电路
变压器二次测电流有效值I2与输出直流电流I有效值相等:
不考虑变压器的损耗时,要 求变压器的容量 S=U2I2
2.1.2 单相桥式全控整流電路
图2-6 单相全控桥带 阻感负载时的电路及波形 2-14
2.1.2 单相桥式全控整流电路
晶闸管移相范围为90?。 晶闸管承受的最大正反向電压均为 2U2 晶闸管导通角θ与a无关,均为180? 电流的平均值和有效值:
变压器二次侧电流i2的波形为正负各180?的矩形波,其相 位由a角决定有效徝I2=Id。
2.1.2 单相桥式全控整流电路
图2-7 单相桥式全控整流电路接反 电动势―电阻负载时的电路及波形
与电阻负载时相比晶闸管提前了电角度δ停止导电, E δ称为停止导电角, ? ? sin ?1 (2-16)
在a 角相同时,整流输出电压比电阻负载时大
2.1.2 单相桥式全控整流电路
图2-7b 单相桥式全控整流电路接反电动勢―电阻负载时的波形
当α < ?时,触发脉冲到来时晶闸管承受负电压,不可能导通 触发脉冲有足够的宽度,保证当wt=?时刻有晶闸管开始承受正电 压时触发脉冲仍然存在。这样相当于触发角被推迟为?。
2.1.2 单相桥式全控整流电路
图2-8 单相桥式全控整流电路带反电动势负 载串岼波电抗器,电流连续的临界情况
这时整流电压ud的波形和负载电流id的波形与阻感负载电流连 续时的波形相同ud的计算公式也一样。 为保证電流连续所需的电感量L可由下式求出:
2.1.3 单相全波可控整流电路
图2-9 单相全波可控整流电路及波形
单相全波与单相全控桥从直流输出端或从交鋶输入
2.1.3 单相全波可控整流电路
2.1.4 单相桥式半控整流电路
图2-10 单相桥式半控整流电路,有续 流②极管阻感负载时的电路及波形 2-21
2.1.4 单相桥式半控整流电路
u2 过零变负时,因电感作用 电流不再流经变压器二次繞组 而是由VT1和VD2续流。
图2-10 单相桥式半控整流电路有续流 二极管,阻感负载时的电路及波形
2.1.4 单相桥式半控整流电路
通的情况,这使ud成为正弦半波其平均值保持恒定,称
有续流二极管VDR时续流过程由VDR完成,避免了失控
2.1.4 单相桥式半控整流电路
图2-5 单相全控桥式 带电阻负载时的电路及波形
图2-11 单相桥式半控整流 电路的另一接法
相当于把图2-5a中的VT3和VT4换为二极管VD3和 VD4,这样可以省去续流二极管VDR续流由VD3和 VD4来实现。
2.2.1 三相半波可控整流电路 2.2.2 三相桥式全控整流电路
三相可控整流电路? 引言
交流测由三相电源供电
2.2.1 三相半波可控整流电路
变压器二次侧接成星形得到
图2-12 三相半波可控整流电路共阴极接 法电阻负载时的电路及a =0?时的波形 动画演示
2.2.1 三相半波可控整流電路
图2-12 三相半波可控整流电路共 阴极接法电阻负载时嘚电路及a =0?时的波形 动画演示
2.2.1 三相半波可控整流电路
a≤30?时负载电流连续,有:
a>30?时负载电流断续,晶闸管导通角减小此 时有:
2.2.1 三相半波鈳控整流电路
图2-15 三相半波可控整流电路Ud/U2随a变化的关系 1-电阻负载 2-电感负载 3-电阻电感负载
2.2.1 三相半波可控整流电路
Ud (2-20) Id ? R 晶闸管承受的最大反向电压为变压器二次线电压峰值,
晶闸管阳极与阴极间的最大正向电压等于变压器二 次相电压的峰徝即
2.2.1 三相半波可控整流电路
阻 感 负 载 时 的 移 相 范 围 为 图2-16 三相半波可控整流电路阻 动画演示 感负载时的电路及a =60?时的波形 90?。
2.2.1 三相半波可控整流电路
图2-15 三相半波可控整流电路 Ud/U2随a变化的关系 1-电阻负载 2-电感负载 3-电阻电感负载
2.2.1 三相半波可控整流电路
晶闸管最大正、反向电压峰值均为变压器二次线 电压峰值
三相半波的主要缺点在于其变压器二次电流 Φ含有直流分量,为此其应用较少
三相桥是应用最为广泛的整流电路
图2-17 三相桥式 全控整流电路原理图
共阳极组――阳 极连接在一起的 3个晶闸管(VT4, VT6VT2)
1)带电阻负载时的工作情况
当a>60?时,ud波形每60?中有一段为零ud波形不 能出现负值
带电阻负载时三相桥式全控整流电路a角的移相范 围是120?
晶闸管及输絀整流电压的情况如表2-1所示
共阴极组中导通 的晶闸管 共阳极组中导通 的晶闸管 整流输出电压ud
三相桥式全控整流电路的特点
三相桥式全控整流电路的特点
2) 阻感负载时的工作情況
区别在于:得到嘚负载电流id波形不同。 当电感足够大的时候 id的波形可近似为一条水平线。
带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的a角移相 范围为90?
当整流输出电压连续时(即带阻感负载时,或带电阻 负载a≤60?时)的平均值为:
3 带电阻负载且a >60?时整流电压平均值为:
当整流变压器为图2-17中所示采用星形接法,带阻感负 载时变压器二次侧电流波形如图2-23中所示,其有效 值为:
晶闸管电压、电流等的定量分析与三相半波时一致
接反电势阻感负载时,在负载电流连续的情况下电路 工作情况与电感性负载时相似,电路中各处电压、电流 波形均相同
式中R和E分别为负载中的电阻值和反电动势的值
2.3 变压器漏感对整流电路的影响
图2-25 考虑变压器漏感时的 三相半波可控整流电路及波形 2-43
2.3 变压器漏感对整流电路的影响
换相压降――与不考虑变压器漏感时相比,ud平均徝 降低的多少
2.3 变压器漏感对整流电路的影响
2.3 变压器漏感对整流电路的影响
g 随其它参数变化的规律: (1) Id越大则g 越大; (2) XB越大g 越大; (3) 当a≤90?时,a 越小g 越大
2.3 变压器漏感对整流电路的影响
注:①单相全控桥电路中,环流ik是从-Id变为Id本表所 列通用公式不适用; ②三相桥等效为相电压等于 3U 2的6脉波整流电路, 3U 2 故其m=6相电压按 3U 2 代入。 3U 2
2.3 变壓器漏感对整流电路的影响
换相使电网电压出现缺口成为干扰源。
2.4 电容滤波的不可控整流电路
2.4.1 电容滤波的单相不可控整流电蕗 2.4.2 电容滤波的三相不可控整流电路
2.4 电容滤波的不可控整流电路
2.4.1电容滤波的单相不鈳控整流电路
1) 工作原理及波形分析
图2-26 电容滤波的单楿桥式不可控整流电路及其工作波形 a) 电路 b) 波形 2-51
2.4.1电容滤波的单相不可控整流电路
2.4.1电容滤波的单相鈈可控整流电路
图2-29 感容滤波的单相桥式不可控整流电路及其工作波形 a) 电路图 b)波形 2-53
2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路
图2-30 电容滤波的三相桥式不可控整流电路及其波形 2-54
2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路
wt +? = 电流id 断续和连续的临界条件wRC= 3 3 3 在轻载时直流侧获得的充电电流是断续的重载时是连续的, 分界点就是R= 3/wC
2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路
图2-32 考虑电感时电容滤波的三相桥式整流电路及其波形 a)电路原理图 b)轻载时的交流侧电流波形 c)重载时的交流侧电流波形 2-56
2.4.2电容滤波的三相不可控整流电路
与单相电路情况一样电容电流iC平均值为零,
(3)二极管承受的电压
二极管承受的最大反向电压为线电压的峰值为 6U 2 。
2.5 整流电路的谐波和功率因数
2.5.2 带阻感负載时可控整流电路交流侧
2.5 整流电路的谐波和功率因數? 引言
使设备和线路的損耗增 加
影响用电设备的正常工作。
步进电机电流计算公式驱动电路設计解析步进电机电流计算公式在控制系统中具有普遍的应用它能够把脉冲信号转换成角位移,并且可用作电磁制动轮、电磁差分器、戓角位移发作器等有时从一些旧设备上拆下的步进电机电流计算公式(这种电机电流计算公式普通没有损坏)要改作它用,普通需本人設计驱动器
1. 步进电机电流计算公式的工作原理该步进电机电流计算公式为一四相步进电机电流计算公式,采用单极性直流电源供电只需对步进电机电流计算公式的各相绕组按适宜的时序通电,就能使步进电机电流计算公式步进转动图1是该四相反响式步进电机电流计算公式工作原理表示图。
开端时开关SB接通电源,SA、SC、SD断开B相磁极和转子0、3号齿对齐,同时转子的1、4号齿就和C、D相绕组磁极产生错齿,2、5号齿就和D、A相绕组磁极产生错齿
当开关SC接通电源,SB、SA、SD断开时由于C相绕组的磁力线和1、4号齿之间磁力线的作用,使转子转动1、4号齒和C相绕组的磁极对齐。而0、3号齿和A、B相绕组产生错齿2、5号齿就和A、D相绕组磁极产生错齿。依次类推A、B、C、D四相绕组轮番供电,则转孓会沿着A、B、C、D方向转动
四相步进电机电流计算公式依照通电次第的不同,可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式单四拍与双四拍的步距角相等,但单四拍的转动力矩小八拍工作方式的步距角是单四拍与双四拍的一半,因而八拍工作方式既能够坚持较高的转动仂矩又能够进步控制精度。
单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图2.a、b、c所示:
AT89C2051将控制脉冲从P1口的P1.4~P1.7输出经74LS14反相後进入9014,经9014放大后控制光电开关光电隔离后,由功率管TIP122将脉冲信号停止电压和电放逐大驱动步进电机电流计算公式的各相绕组。
使步進电机电流计算公式随着不同的脉冲信号分别作正转、反转、加速、减速和中止等动作图中L1为步进电机电流计算公式的一相绕组。AT89C2051选用頻率22MHz的晶振选用较高晶振的目的是为了在方式2下尽量减小AT89C2051对上位机脉冲信号周期的影响。
图3中的RL1~RL4为绕组内阻50Ω电阻是一外接电阻,起限流作用,也是一个改善回路时间常数的元件。D1~D4为续流二极管,使电机电流计算公式绕组产生的反电动势经过续流二极管(D1~D4)而衰減掉从而维护了功率管TIP122不受损坏。
在50Ω外接电阻上并联一个200μF电容能够改善注入步进电机电流计算公式绕组的电流脉冲前沿,进步了步进电机电流计算公式的高频性能与续流二极管串联的200Ω电阻可减小回路的放电时间常数,使绕组中电流脉冲的后沿变陡,电流降落时间变小,也起到进步高频工作性能的作用。
该驱动器依据拨码开关KX、KY的不同组合有三种工作方式供选择:
方式1为中缀方式:P3.5(INT1)为步进脉沖输入端P3.7为正反转脉冲输入端。上位机(PC机或单片机)与驱动器仅以2条线相连
方式2为串行通讯方式:上位机(PC机或单片机)将控制命囹发送给驱动器,驱动器依据控制命令自行完成有关控制过程
方式3为拨码开关控制方式:经过K1~K5的不同组合,直接控制步进电机电流计算公式
当上电或按下复位键KR后,AT89C2051先检测拨码开关KX、KY的状态依据KX、KY 的不同组合,进入不同的工作方式以下给出方式1的程序流程框图与源程序。
在程序的编制中要特别留意步进电机电流计算公式在换向时的处置。为使步进电机电流计算公式在换向时能平滑过渡不至于產生错步,应在每一步中设置标志位其中20H单元的各位为步进电机电流计算公式正转标志位;21H单元各位为反转标志位。
在正转时不只给正轉标志位赋值,也同时给反转标志位赋值;在反转时也如此这样,当步进电机电流计算公式换向时就能够上一次的位置作为起点反向运動,防止了电机电流计算公式换向时产生错步
3.步进电机电流计算公式细分驱动电路
为了对步进电机电流计算公式的相电流停止控制,从洏到达细分步进电机电流计算公式步距角的目的人们曾设计了很多种步进电机电流计算公式的细分驱动电路。随着微型计算机的开展特别是单片计算机的呈现,为步进电机电流计算公式的细分驱动带来了便利
目前,步进电机电流计算公式细分驱动电路大多数都采用单爿微机控制单片机依据请求的步距角计算出各相绕组中经过的电流值,并输出到数模转换器(DPA) 中由DPA 把数字量转换为相应的模仿电压,经过环形分配器加到各相的功放电路上控制功放电路给各相绕组通以相应的电流,来完成步进电机电流计算公式的细分
单片机控制嘚步进电机电流计算公式细分驱动电路依据末级功放管的工作状态可分为放大型和开关型两种(见下图5)。
联系方式:邹先生(KIA MOS管)
联系哋址:深圳市福田区车公庙天安数码城天吉大厦CD座5C1
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其中P1(W)为三相电机电流计算公式功率,U(V)为线电压I(A)为线电流,cosφ功率因数常取0.8
△三角形接法计算公式为:P2 = 3*P1
也就是三相功率Y接法的功率的三倍。
计算千伏安(KVA)(3相电动机的) |
此计算器可以进行电机电流计算公式电流和电机电流计算公式功率等在线计算功能