发布时间:2024-06-07 14:20:18 人气:
串联二极管式晶闸管逆变电器 用于什么功率交流电动机调速系统
电路由二级射极跟随器和一级功率反向器组成,第一级射极跟随器起隔离作用。第二级射极跟随器T2处于放大区,以改善功放器的动态特性。当稿哗环行分配器某相输出为高电平是,该相放大器的功率管T3饱和导通,60伏的直流电源给该相的绕组LA供电,绕组中的电流按指数规律上升到稳态值。当环行分配器输出为低电平时,因T1和T2处于小电流放大状态,T3不导通,绕组断电。当T3由导通变为截止时,绕组电感将在绕组两端产生很大的感应电势,若和电源电键返行压一起加在T3上,将造成过压击穿。因此,在绕组上并联续流二极管D2,在T3的集电极和射电极之间并联RC吸收回路,以T不被破坏。在绕组上串联电阻R0,用以限流和减小供电回路的时间常数。,并联电容C0以提高绕组的瞬时电压,使绕组中的电流上升速度提高,从而提高步进电机的启动频率。但,串入R后,功耗增大,为保持稳态电流,电源电压相应增大,对功率管的耐压要求更高。为克服上述缺点,出现了双电压供电电路。(2)双电压供电放大器图3-4(b)。当环行分配器送来的脉冲使T1管导通的同时,触发但稳态触发器D,在D输出的窄脉冲宽度年、时间内使T2导通,60伏高压给绕组供电,由于D承受反压,切断了12伏低压电源。在高压供电下,绕组的电流迅速上升,前沿很陡。当超过D输出的脉冲宽度时,T管截止,这时,D1导通,由12伏低压供电,以维持所需电流。当T1管断电时,绕组的自感电势使续流二极管D导通,电流继续流过绕组世厅。续流回路串接电阻可以减少时间常数和加快续流过程。采用以上措施大大提高了电机的工作频率。特点:开始高电压供电,使绕组中的冲击电流上升,前沿很陡。利于提高启动频率和最高连续工作频率。后低电压供电以维持额定稳态电流值,只需很小的限流电阻,因而功耗低。当工作频率高,其周期小于单稳D的延迟周期时,变成纯高压供电,可获得较大的高频电流,具有较好的矩频特性。(三)步进电机的使用特性1.步距误差单相通电时,步距误差取决于定子和转子的分齿精度、各相定子的错位角度的精度/多相通电时,还与各相电流的大小、磁路性能等因数有关。2.最高启动频率和最高工作频率最高启动频率:空载时,步进电机由静止突然启动,并不失步地进入稳速运行,所允许的启动频率。最高启动频率与步进电机的惯性J有关,J增大则最高启动频率下降。最高工作频率:步进电机连续运行时所能接受的最高频率。它与步距角一起决定执行部件的最大运动速度。与负载惯量有关,也与定子相数、通电方式、控制电路的功放级等因数有关。3.输出的转矩---频率特性由于绕组本身是感性负载,输入频率越高,励磁电流就越小。频率高,磁通量变化加剧,涡流损失加大。因此,输入频率增高,输出力矩降低。最高工作频率的输出力矩只能达到低频转矩的4050%。 三、直流伺服电机及其调速系统(一)直流伺服电机的调速由公式:直流电机调速有三种方法:(1)改变电区电压U:由额定电压向下调低,转速也由额定转速向下调低,调速范围大。(2)改变磁通量Φ(即改变ke):改变激磁回路的电阻可改变Φ。由于激磁回路电感大,电气时间常数大,调速快速性差,转速只能由额定转速向上调高。(3)在电枢回路中串联调节电阻。转速只能调低,铜耗大,不经济。直流伺服电机通常采用调压调速。(二)大惯量直流伺服电机 又称宽调速直流伺服电机。1.结构特点 激磁方式为永磁式。结构特点主要围绕提高力矩系数,增大输出力矩。力矩系数kT=CMΦ,CM=pN/2πa。 采用高性能的磁性材料。产生强磁场Φ,且磁性能的稳定性好。 增加转子上的槽数和槽的截面积,增大(N)电枢绕组总导体数、(p)极对数。采用单波绕组形式,减小并联支路对数(a)。 增大极对数,还可减小电枢电感,从而减小电机的机械常数和电气常数,提高响应的快速性。提高转矩的意义在于:低速转矩大,过载能力强。惯量大,输出转矩大,可直接驱动负载,无须机械减速。调速范围宽,采用优质电刷材料,加大电刷的接触面积,增加轴和轴承的刚度,从而较好的解决了高速换向的问题,提高了电机的工作速度。增加转子槽数和换向片数,使齿槽分布均匀,减小了转矩的波动,电机在低速时仍能平稳运行。内装低波纹测速发电机,还可内装位置检测元件。热容量大,可在自然冷却条件下长时间工作或在过载条件下工作。2.工作特性工作特性由一些参数和特性曲线所限定。速度界限线:不发生机械故障的转速上限线。发热界限线:连续运行时,温度达到绝缘所允许的极限。换向界限线:良好的换向/瞬时换向界限线:去磁界限线:转矩大于此线运行,会出现不能恢复的去磁现象。上述5条线,将电机运行分为3个工作区域:区域Ⅰ:连续工作区;区域Ⅱ:间歇工作区;区域Ⅲ:短暂工作区。(三)直流伺服电机的可控硅(晶闸管)调速系统可控硅,工作特性类似于二极管,加正向电压才可能导通,且导通与否还取决于触发断是否有触发脉冲。当交流电作用于可控硅时,在正半周,加以触发脉冲,则导通,电流流过负载,负半周,可控硅截止,因此,负载上只有直流通过,且,改变触发角,可改变负载上的平均直流电压。负载为感性负载(电机),当触发角小于90°时,可控硅工作在整流状态,大于190°时工作在逆变状态。直流伺服电机的可控硅调速系统由可控硅直流调速主回路和控制回路组成:主回路多采用三相桥式反并联无环流可逆回路(图4-12),为电机提供可调压的直流电源(桥式回路整流),且实现电机的正反转(反并联的两组)和快速换向(逆变)。控制回路为速度、电流双环回路和触发电路组成(图4-11)。触发电路为主控回路提供触发脉冲,控制触发角。(四)直流伺服电机的脉冲宽度调速系统简称PWM系统,它是利用开关频率较高的大功率晶体管作为开关元件,将整流后的恒压直流电源,转换成幅值不变,但脉冲宽度(持续时间)可调的高频矩形波,给伺服电机的电枢供电。改变脉冲宽度,就可以改变电枢回路的平均电压,从而对电机调速。直流伺服电机的脉冲调宽调速系统原理如图4-13。主电路为晶体管脉宽调制放大器PWM。控制电路包括:速度控制回路、电流控制回路和脉宽调制电路。经速度控制环和电流控制环调节变换后输出的速度指令直流电压Uc,它与三角波经脉宽调制电路,调制后得到调宽的脉冲系列,作为控制信号输送到PWM各相关晶体管的基极,使调宽脉冲得以放大,成为直流伺服电机电枢的输入电压。1.脉冲宽度调制电路任务:将速度指令电压信号转换成脉冲周期固定,而宽度可由速度指令电压信号的大小调节变化的脉冲电压。由于脉冲周期固定,脉冲宽度的改变将使脉冲电压的平均电压改变,即随指令电压改变而改变。经PWM放大后,输入电枢的电压也跟着改变,从而达到调速的目的。 原理:脉宽调制电路由三角波发生器、比较器和脉冲分配器组成。图4-14。当三角波(幅值和频率固定不变)和速度指令电压Uc(直流)输入比较器后,若其和的极性为负,则输出正电压方波,为正时,输出为负电压方波。如图,在0-t1,三角波负幅值大于Uc,极性为负,输出为正电压方波;在t1-t4时,极性为负,输出为负方波。这样。直流转换为双极性脉冲。当1改变时,脉冲宽度随着改变。比较器输出的脉冲信号,经脉冲分配器分为Ub1、Ub4、Ub2、Ub3四组脉宽调制信号。作为PWM各晶体管基极的控制信号。当Uc从负增大到正时Ub1、Ub4的脉冲宽度增大,Ub2、Ub3的脉冲宽度减小。Uc为零时,正负脉冲宽度相等。2.晶体管脉冲放大器图4-15。H形双极性脉宽放大器。由双晶体管开关电桥电路加续流电路组成。T1和T4为一组,T2和T3为一组。同组两个三极管同时导通或关断。两组交替通断。当Uc为正时Ub1、Ub4的正脉冲宽度大于负脉冲宽度,Ub2、Ub3的正脉冲宽度小于负脉冲宽度。电枢加正直流电压,电流从B流到A,电机正转,反之,Uc为负时,电机反转。Uc的绝对值越大,加在电枢上的平均电压越高,转速越高。Uc为零时,平均电压为零,电机停止。 四、脉宽调速交流伺服电机及其调速系统直流伺服电机具有良好的调速特性和转矩特性,但结构复杂、制造成本高、体积大,而且电刷容易磨损,换向器会产生火花,是其使用受到限制。交流电机没有电刷和换向器等结构上的缺点。而且,随着新型功率开关器件、专用集成电路、计算机技术和控制算法等的发展,使得交流电机伺服驱动的调速特性更能适应数控机床进给伺服系统的要求。(一)永磁同步交流伺服电机交流感应电机结构简单、容量大、价格低,一般用于主运动的驱动。伺服驱动用交流同步电机。永磁同步交流电机结构如图4-16所示。(二)交流伺服电机的变频调速 根据交流电机的转速公式:实现交流电机的调速有三种方式:1) 改变极对数(p),只能实现有级变速;2) 控制滑差率(s),交流异步电机才能实现,且调速范围窄,不易控制;3) 改变交流频率(f),可实现宽范围的无级调速,且转速与频率成正比;交流伺服电机采用变频调速。有交流电机的相电压公式:,当频率f升高时,若输入的相电压不变,则气隙磁通Φ减小;再由交流电机的转矩公式:,Φ减小,电机转子的感应电流相应也减小,电机输出转矩下降。另外,频率f减小,气隙磁通Φ将增加,这又会导致磁路饱和,激磁电流上升,铁耗剧增,功率因素下降。为此:变频调速时,需要同时改变定子的相电压,以维持Φ接近不变,使输出转矩也接近不变(恒转矩)。可见,交流伺服电机变频调速的关键问题是要获得调频调压的交流电源。 调频调压电源通常采用交流----直流----交流的变换电路实现,这种电路的主要组成部分是三相电流逆变器。图4-17是目前广泛采用的电压型功率晶体管三相逆变器主回路原理图。 交流---直流:二极管整流电路,获得恒定的直流电压Ud;直流---交流:由功率晶体管开关元件V1、V4、V3、V6、V5、V2组成的三相脉宽调制逆变器,获得频率和幅值可调的三相交流电压。由三个高速的三角波正弦波脉宽调制器,按一定规律控制逆变器的开关元件的通断,从而在逆变器的输出端获得三组等幅、等距、但不等宽的矩形脉冲,来近似等效于三相正弦电压。三角波正弦波脉冲调制的原理如图4-18所示。VT为幅值为ET,频率为fT的双极性三角波,称为载波。VS为正弦波,称为控制波,逆变器的每一相有一路控制波,幅值同为ES,频率同为fS,相位相差120°。控制波的幅值和相位是可调的。根据三角波和正弦波的交点,可产生一列在TS(=1/fS)周期内幅值为ES的等幅、等距,但宽度呈正弦分布的脉冲。用每一相的脉冲系列的高低电平信号去控制主回路同相的上下两个晶体管的基极(如A相,高电平控制V1,低电平控制V4),结果,在逆变器输出端获得一组经功率放大了的频率为fS的类似于控制脉冲系列的调宽矩形脉冲,它等效于频率为fS的正弦电压或电流。其基波电压幅值为:由上式。U、E不变,通过改变控制波的幅值E就能调节逆变器输出的正弦电压的幅值----实现调压。由于逆变器输出电压的频率与控制波的频率相同,同样,改变控制波的频率就能实现调频 回答者:罗天宇 2013-10-22 相关问答: ·求天润带您了解验电器 ·求蛋白过度表达或改变乳腺癌的侵润性? ·求电解电容器的耐压测试方法 ·求什么是偏频?什么是尾测偏频雷达?( ·求NCP1910中文资料 ·求测电笔的应用原理 ·求光伏组件(太阳能电池板)规格表 ·求3842中文资料及内部工作原理简介 ·求YD8216单相电压表0731-23354866 ·求单相电和三相电知识 ·求SSR固态继电器 ·求电网的电压对离心式空压机的工作有什 ·求读蒙牛内幕书――――择抄 ·求多用户电能表测量原理 ·求高压验电笔(高低压均可) ·求电感线圈原理 ·求LED恒流驱动电源趋势 ·求FCX串联变频谐振成套试验装置 ·求.三端集成稳压器的工作原理O ·求针对目前市场上油量传感器在使用中所
逆变器的工作原理
逆变器的作用是把直流电启逗能(电池、蓄电瓶)转变成交流电(一般为220V,50Hz正弦波)。工作原理如下:桥式逆变电路的开关状态由加于其控制极的电压信号决定,桥式电路的PN端加入直流电压Ud,A、B端接向负载。当T1、T4打开而T2、T3关合时伏旁亩,u0=Ud;相反,当T1、T4关合而T2、T3打开时,u0=-Ud。于是当桥中各臂以频率 f(由控制极电压信号重复频率决定)轮番通断时,输出电压u0将成为交变方波,其幅值为Ud。重复频率为f如图2所示,其基波可表示为把幅值为Ud的矩形波uo展开成傅立叶级数得:uo=4Ud/π (sinwt+1/3 sin3wt+1/5 sin5wt+...)由式可见,控制信号频率f可以决定输出端频率,改变直缺森流电源电压Ud可以改变基波幅值,从而实现逆变的目的。
逆变器初级两端并连rc串联网络起什么作用
可以消除谐振频率影响,一般是用来滤除谐波的,RC的参数决定谐振频率的大小。通常逆变器的输入电压为12V、24V、36V、48V也有其他输入电压的型号,而输出电压一般多为220V,当然也有其他型号的可以输出不同需要的电压。逆变器的价格和好坏主要是下面参数决定的:输出功率、转换效率、输出波形质量。只要比较一下这些参数就知道这款逆变器质量如何了。逆变器是一种常用设备,只要是属于常用型号,一般在电气维修点以及几乎所有的电子市场都会有售的,而且只要是技术还可以的电气维修店都是可以维修的,电子市场就更可以维修了。如果是非常用型号或者功率很大的情况下就只能去电子市场或者网上定制了。逆变器是把直流电能转换为交流电能(一般情况下为220V,50Hz的正弦波)的设备。它与整流器的作用相反,整流器是将交流电能转换为直流电能。逆变器由逆变桥、控制单元和滤波电路组成。广泛应用于空调、电动工具、电脑、电视、洗衣机、冰箱,、按摩器等电器中。
逆变器在选择和使用时必须注意以下几点:
1)直流电压一定要匹配;
每台逆变器都有标称电压,如12V,24V等,
要求选择蓄电池电压必须与逆变器标称直流输入电压一致。如12V逆变器必银贺凯须选择12V蓄电池。
2)逆变器输出功率必须大于用电器的最大功率;
尤其是一些启动能量需求较大的设备,如电机、空调等,需要额外留有功率裕量。
3)正负极必须接线正确
逆变器接入的直流电压标有正负极。一般情况下红色为正极(+),黑色为负极(—),蓄电池上也同样标有正负极,红色为正极(+),黑色为负极(—),连接时必须正接正(红接红),负接负(黑接黑)。连接线线径必须足够粗,并且应尽可能减少连接线的长度。
4)充电过程与逆变过程不能同时进行,以避锋唤免损坏设备,造成故障。
5)逆变器外壳应正确接地,以避免因漏电造成人身伤害。
6)为避免电击伤害,严禁非专业人员拆卸、维修、拍搭改装逆变器。
逆变器进相运行时无功功率在四象限无功吗
容性无功时功率因数是超桐盯前,属四象限。发感性无功时为三象限,吸收容性局陪和无功为二象限,吸收感性无功为一象限。逆变器的波形会出现在四个象限里面,通常逆变器的输入乱贺电压12V、24V、36V、48V也有其他输入电压的型号,而输出电压一般多为220V。
逆变器电路板可控硅击穿会不会同时烧毁别的元件?
可控硅击穿尘激唤的原因主要有以下三点:
1、 过压击穿:
过压击穿是可控硅击穿的主要原因之一,可控硅对过压的承受能力几乎是没有 时间的,即使在几毫秒的短时间内过压也会被击穿的,因此实际应用电路中,在可 控硅两端一定要接入 RC 吸收回路,以避免各种无规则的干扰脉冲所引起的瞬间过 压。如果经常发生可控硅击穿,请检查一下吸收回路的各元件是否有烧坏或失效的。
2、过流与过热击穿:
其实过流击穿与过热击穿是一回事。过流击穿就是电流在通过可控硅芯片时在 芯片内部产生热效应,使芯片温度升高,当芯片温度达到 175℃时芯片就会失效且 不能恢复。在正常的使用条件下,只要工作电流不超过可控硅额定电流是不会发生 这种热击穿的,因为过流击穿原理是由于温度升高所引起的,而温度升高的过程是 需要一定时间的,所以在短时间内过流(几百毫秒到几秒时间)一般是不会击穿的。
3、过热击穿:
这里所说的过热击穿是指在工作电流并不超过可控硅额定电流的情况下而发生铅首 的热击穿,发生这种击穿的原因主要是可控硅的辅助散热装置工作不良而引起可控 硅芯片温度过高导致击穿。对于采用水冷方式工作的,主要检查进水温度是否过派凯高 (一般要求水温应在 25℃以下,但最高不能超过 35℃),流量是否充足;对于采用 风冷方式工作的,应检查风扇的转数是否正常,还有环境温度也不能太高等,但无 论是风冷的还是水冷的,如果你在更换可控硅时只是更换了芯片的话,安装时要注 意芯片与散热器之间的接触面一定要保证良好的接触,接触面要平整,不能有划痕 或凹凸且不能有灰尘夹入,还要保证有足够且均匀的压力,特别是对水冷的可控硅, 三个螺栓的拉力一定要均匀,并且还要经常检查和清理水垢,水垢太多也会影响散 热效果导致过热击穿的。另外如果多次更换芯片也会导致散热器的接触面变形而影 响散热效果,如果您的机器上的某只可控硅经常击穿又找不到其他原因的话,就应 该考虑在更换可控硅时连同散热器一齐更换。
因为可控硅和其他元件精密相连,所以会同时烧毁别的元件,更换可控硅前肯定要全面检查其它相关元件有无损坏。否则,只换可控硅,可能又马上烧毁,还可能引起更大的故障。
rckf逆止器优缺点
rckf逆止器优缺点如下:
1、优点:RCKF逆止器只需要较小的电力就可以工作,而输出变为交流樱冲电时所消耗的能量要比其他器件低很多;逆变电路只需要少量的元件来控制开关状态,因此可在单片或单放大器集成电路中实现;RCKF逆止器具有自适应负载功能,可适应各种不同负载表现;逆变输出电压的稳定性和准确性高,可通过控制输出电压频率来达到高精度。
2、缺点:相较于其他类型的电子器件,逆变器在生产和研发上成本较高,因此相同功率级别的产品价格普遍较高。逆变器可能会产生较大的电磁干扰,在周围电子产品使用过程中会受到不小的干扰,需要采取合适的措施来消除这种干扰。相较于其他直接使用交流电源的设备,逆变器的能源损耗较高顷激,因此相同功率的设备,逆变器雀颂袜所需的能量较大。
“RCKF逆止器”是一种电力电子器件,也称为晶闸管逆变电路,主要用于将直流电转换为交流电供电使用。
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