直流調(diào)速器電路原理分析

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1、1.直流調(diào)速器電路原理分析：?????〔主電路〕調(diào)速器的主電路采用了先交流調(diào)壓后整流的電路形式，先用雙向晶閘管V1對輸入交流電壓進行調(diào)節(jié)，再由P4橋式整流電路對調(diào)節(jié)后的電壓進行整流，供直流電機電樞繞組A1、A2端子的供電；勵磁電源，則由P1對交流220V直接整流后，供F1、F2勵磁線圈端子。在電源輸入回路中串聯(lián)了4A保險管，起到對雙向晶閘管V1的第二重（第一重保護由N3、N4完成）過載與短路保護。R1、C2并聯(lián)在晶閘管的T1、T2兩端，吸收有害尖峰電壓能量，對晶閘管起到過壓保護作用。???〔同步、移相和觸發(fā)電路〕由U1

2、、N1、N2、V2等電路組成。P2、U1構(gòu)成同步電壓信號采樣電路，R5、R6對輸入220V交流電壓進行限流，輸入P2整流橋，將電網(wǎng)的正、負(fù)半波“調(diào)向”為100Hz的脈動直流信號，經(jīng)R、U1輸入側(cè)（1、2腳）形成U1內(nèi)部發(fā)光二極管的電流輸入通路。U1的5腳接入+9V供電的上拉電阻R11，在100Hz脈動直流作用下，U1的5腳（N1的10腳）因U1輸出三極管大部分時間處于導(dǎo)通狀態(tài)下，U5腳電壓為近于0V的低電平，在電網(wǎng)電壓過零時，U1內(nèi)部三極管截止，N1的10腳出現(xiàn)一個與電網(wǎng)過零點同步的高電壓（窄）脈沖電壓，此電壓可稱為同

3、步信號電壓。此處將電網(wǎng)電壓進行橋式整流取出同步電壓信號的目的，是為了后續(xù)電路能在電網(wǎng)正半波和負(fù)半波期間，各輸出一個移相脈沖信號，來控制雙向晶閘管的“雙向可控導(dǎo)通”，實現(xiàn)交流調(diào)壓。若單獨取用一個正半波同步信號，形成的移相觸發(fā)信號，雖觸發(fā)的也是雙向晶閘管，但輸出電壓即為直流電壓了（雙向晶閘管僅在電網(wǎng)正半波時被觸發(fā)導(dǎo)通）。N1運放電路接成電壓比較器，反相端由R12、R13對+9V分壓，得到5.4的分壓值，提高了干擾門限電壓水平，也起到對輸入信號整形作用，使輸出電壓為矩形波脈沖。在電網(wǎng)過零點期間，N1的8腳為高電平電壓。???

4、??N1、V3、V4構(gòu)成鋸齒波形成電路，鋸齒波的零電位點與電網(wǎng)過零點對應(yīng)。V4、D3、R22、R23組成恒流源充電電路，使C10上電壓線性上升，提升了電路的移相控制范圍。D3為發(fā)光二極管，導(dǎo)通電壓約為1.2V，其壓降受流通電流影響不大，可近似認(rèn)為是一個恒定電壓，作為V4的固定工作偏壓，由元件參數(shù)可推算出該恒流源的恒定電流值為1.2V－0.6V(V4發(fā)射結(jié)電壓)/2.2kΩ=0.27mA。在電網(wǎng)電壓正（負(fù)）半波期間，N1的10腳為低電平，8腳也為低電平，V3處于截止?fàn)顟B(tài)，V4以恒流（0.27mA）為C10充電，C10上電

5、壓線性上升，電網(wǎng)過零點到來時，N1的8腳變?yōu)楦唠娖?，V3飽和導(dǎo)通，將C10所充電荷快速泄放。因C10的充電時間常數(shù)不一樣，恒流緩充電，使C10上電壓上升斜率較??；放電時間常數(shù)?。╒3飽和導(dǎo)通下電阻值極?。珻10下降斜率大（形成陡峭下降），二者作用在C4的正端形成鋸齒波電壓，并輸出到N2的同相輸入端5腳。????N2運算放大器構(gòu)成可變脈寬輸出電路。N2的反相端為速度給定信號輸入端，由R19、R21對+9V分壓設(shè)定轉(zhuǎn)速給定電位器W2的電壓調(diào)節(jié)范圍，N2的6腳輸入的是一個反向調(diào)節(jié)電壓，W2活動臂分壓值越高，主電路輸出直流電

6、壓越低。因C11放電后會有“殘余電壓”的存在，選限R21的阻值，使W2調(diào)到零位時，N2的6腳電壓仍能C11上鋸齒波電壓的“谷底”，避免N2輸出腳出現(xiàn)恒定調(diào)電平（調(diào)寬脈沖消失）而導(dǎo)致的“移相失步”現(xiàn)象，在給定最高轉(zhuǎn)速信號時，主電路輸出反而為零或出現(xiàn)“跳動電壓”，引起直流電機劇烈振動。R19的選值，是使給定電壓的最高電壓值，稍高于C11上鋸齒波電壓的“齒尖”，在給出最低轉(zhuǎn)速信號時，能使主電路雙向晶閘管可靠關(guān)斷。本電路速度給定電壓范圍為8.45~1.1V，對就輸出電壓范圍約為0~200V，為開環(huán)控制模式。在轉(zhuǎn)速給定電路中，電

7、容C11的正端接電源+9V，負(fù)端接N1的6腳，該電容的作用機理是這樣的：假定沒有該電容的存在，在調(diào)速板上電瞬間，當(dāng)W2活動臂輸出電壓低于N2的5腳鋸齒波峰值電壓時，裝置得電，電機便會以較高速度運行，易發(fā)生意外。當(dāng)增設(shè)C11電容后，上電瞬間，C11的充電電流使N1的6腳產(chǎn)生一個高電平跳變，N1的7腳在上電瞬間為低電平，V1處于關(guān)斷狀態(tài)，電機不轉(zhuǎn)。隨著C11充電過程的完成，V1逐漸開通，電機按給定速度運轉(zhuǎn)。此后，C11充電電流為零，相當(dāng)于開路，失去作用。??????N2的7腳輸出的可調(diào)脈寬電壓，其左上升沿決定著V1的導(dǎo)通時

8、間，若用于直接驅(qū)動脈沖功率放大器V2，則在N2的整個脈寬電壓輸出期間，V2的一直導(dǎo)通形成了雙向晶閘管連續(xù)的柵、陰極電流，造成無必要的功耗。串接電容C5的目的，是將N2輸出的連續(xù)信號變?yōu)镃5充電電流的“瞬態(tài)信號”，N2輸出脈寬信號的起始段，C5充電電流最大，形成了V1觸發(fā)電流的峰值，隨著C5上充電電壓的建立，充電電流減小至為0，V2