课题三电风扇无级调速器

1、课题三电风扇无级调速器第1页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三 项目三 电风扇无级调速器【学习目标】1.双向晶闸管的基本结构2.掌握双向晶闸管工作原理3.晶闸管的触发电路4.单相交流调压电路第2页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三 【课题描述】电风扇无级调速器在日常生活中随处可见。常见的电风扇无级调速器。旋动旋钮便可以调节电风扇的速度。电风扇无级调速器调速旋钮触发电路保护电路 (a) 电风扇无级调速器 (b) 电风扇无级调速器电路原理图第3页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三一、双向晶闸管的基本结构 双向晶闸管的外形与普通晶闸管类似，

2、有塑封式、螺栓式、平板式。其内部是是一种NPNPN五层结构的三端器件。第4页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三一、双向晶闸管的基本结构 （a） 内部结构 （b） 等效电路 （c）图形符号第5页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三一、双向晶闸管的基本结构常见双向晶闸管引脚排列第6页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三二、双向晶闸管的工作原理2. 双向晶闸管的特性与参数 双向晶闸管有正反向对称的伏安特性曲线。第7页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三二、双向晶闸管的工作原理 双向晶闸管的主要参数中只有额定电流与普通晶闸管有所

3、不同，其他参数定义相似。 双向晶闸管的额定电流定义为：在标准散热条件下，当器件的单向导通角大于170，允许流过器件的最大交流正弦电流的有效值，用IT(RMS)表示。 双向晶闸管额定电流与普通晶闸管额定电流之间的换算关系式为:第8页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三 二、双向晶闸管的工作原理例如，一个100A的双向晶闸管与两个反并联45A的普通晶闸管电流容量相等。例如型号KS50-10-21表示额定电流50A，额定电压10级（1000V）断态电压临界上升率du/dt为2级（不小于200V/ s）,换向电流临界下降率di/dt为1级（不小于1IT(RMS)）的双向晶闸管。第9页

4、，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三二、双向晶闸管的工作原理有关KS型双向晶闸管的主要参数和分级的规定。第10页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三二、双向晶闸管的工作原理双向晶闸管的触发方式可以得到四种触发方式：1）+触发方式 主极T1为正，T2为负；门极电压G为正，T2为负。特性曲线在第象限。2）-触发方式 主极T1为正，T2为负；门极电压G为负，T2为正。特性曲线在第象限。3）+触发方式 主极T1为负，T2为正；门极电压G为正，T2为负。特性曲线在第象限。第11页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三二、双向晶闸管的工作原理4）-触发方

5、式 主极T1为负，T2为正；门极电压G为负，T2为正。特性曲线在第象限。由于双向晶闸管的内部结构原因，四种触发方式中灵敏度不相同，以+触发方式灵敏度最低，使用时要尽量避开，常采用的触发方式为+和-。第12页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三三、双向晶闸管的触发电路（1）简易触发电路双向晶闸管的简易触发电路第13页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三三、双向晶闸管的触发电路双向晶闸管的简易触发电路分析电风扇无级调速电路图，接通电源后，电容C1充电，当电容C1两端电压的峰值达到氖管HL的阻断电压时，HL亮，双向晶闸管VT被触发导通，电扇转动。改变电位器RP的大

6、小，即改变了C1的充电时间常数，使VT的导通角发生变化，也就改变了电动机两端的电压，因此电扇的转速改变。由于RP是无级变化的，因此电扇的转速也是无级变化的。第14页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三三、双向晶闸管的触发电路（2 )单结晶体管触发单结晶体管触发的交流调压电路，调节RP阻值可改变负载RL上电压的大小。 第15页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三三、双向晶闸管的触发电路( 3）集成触发器K006组成的双向晶闸管移相交流调压电路第16页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三三、双向晶闸管的触发电路K006组成的双向晶闸管移相交流调

7、压电路分析该电路主要适用于交流直接供电的双向晶闸管或反并联普通晶闸管的交流移相控制。RP1用于调节触发电路锯齿波斜率，R4、C3用于调节脉冲宽度，RP2为移相控制电位器，用于调节输出电压的大小。第17页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三四、单相交流调压电路 交流调压是将一种幅值的交流电能转化为同频率的另一种幅值的交流电能。 1. 电阻性负载 在电源正半周触发VT导通，有正向电流流过RL，负载端电压uR为正值，电流过零时VT自行关断；在电源负半周时，再触发VT导通，有反向电流流过RL，其端电压uR为负值，到电流过零时VT再次自行关断。然后重复上述过程。改变角a即可调节负载两端

8、的输出电压有效值，达到交流调压的目的。第18页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三 1. 电阻性负载 单相交流调压电路电阻负载电路及波形 （a）电路图 (b)波形图第19页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三1电阻性负载 单相交流调压电路电阻负载电路及波形分析 通过改变a可得到不同的输出电压有效值，从而达到交流调压的目的。由双向晶闸管组成的电路，只要在正负半周对称的相应时刻（a、a）给触发脉冲，则和反并联电路一样可得到同样的可调交流电压。第20页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三1电阻性负载电阻负载上交流电压有效值为：电流有效值：电路功率

9、因数：电路的移相范围为：0。第21页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三电感性负载的交流调压电路。下面分三种情况加以讨论。 当大于时，180。如果触发脉冲为窄脉冲，当ug2出现时，VT1管的电流还未到零，VT1管关不断，VT2管不能导通。当VT1管电流到零关断时，ug2脉冲已消失，此时VT2管虽已受正压，但也无法导通。到第三个半波时，ug1 又触发VT1导通。这样负载电流只有正半波部分，出现很大直流分量，电路不能正常工作。因而电感性负载时，晶闸管不能用窄脉冲触发，可采用宽脉冲或脉冲列触发。2电感性负载第22页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三2电感性负载 单相交流调压电感负载电路第23页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三2电感性负载 单相交流调压电感负载波形图第24页，共26页，2022年，5月20日，8点19分，星期三 2电感性负载 单相交流调压的特点： 电阻负载时，负载电流波形与单相桥式可控整流交流侧电流一致。改变控制角可以连续改变负载电压有效值，达到交流调压的目的。 电感性负载时，不能用窄脉冲