晶闸管模拟移相触发配套芯片KC41KC42(补发、脉冲串(精)
锯齿波同步移相触发电路实验
锯齿波同步移相触发电路实验一、实验实训目的1．加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理和各元件的作用。
2．掌握锯齿波同步移相触发电路的调试步骤和方法。
二、实验实训设备DJK01电源控制屏 1块DJK03 晶闸管触发电路 1块双踪示波器 1台万用表 1块三、实验实训线路及原理实验原理如图5-56所示。
其原理参看教材相关的内容。
图5－56 锯齿波同步移相触发电路原理图四、实验实训内容及步骤1．按图接好线后，接通电源，用示波器观察各观察孔的电压波形，并与理论波形比较。
1）同时观察1、2孔的电压波形，了解锯齿波宽度和1孔电压波形的关系。
2）观察3～5孔电压波形和输出电压U g的波形，记下各波形的幅值与宽度，并比较3孔电压U3与5孔电压U5的对应关系。
2．调节触发脉冲的移相范围。
将控制电压U ct调至零（调电位器RP1 ），用示波器观察1孔电压U1和U5的波形，调节偏移电压U b（即调节RP2）使α=180º，其波形如图5-57 所示。
3．调节U ct（调节RP1），使α=60º，观察并记录面板上观察孔1～5及输出脉冲电压波形，标出其副值与宽度并记录在表5-2中（可在示波器上直接读出，读数时应将示波器的“V/cm”和“t/cm”的旋钮放置在校准位置，以防读数误差）。
表5-2U1U2U3U4U5U g 幅值（V）宽度(ms)图5－57 锯齿波同步触发电路移相范围五、实验实训注意事项1．观察输出脉冲电压U g时，应将输出端G、K分别接到晶闸管的门极和阴极，否则，无法观察到U g波形。
2．第3点没有波形时，请调节RP2、RP3。
六、实验实训报告1．画出α=60º时，观察孔1～5及输出脉冲电压波形。
2．指出U ct增加时，α应如何变化？移相范围大约等于多少度？指出同步电压的哪一段为脉冲移相范围。
3．分析RP3对输出脉冲宽度的影响。
4．写出本次实验实训的心得与体会。
实验实训二锯齿波同步移相触发电路实训（实验实训一、实验实训二选做一个）一、实训目的1．加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理和各元件的作用。
同步电机励磁电源电路
任务一 三相集成触发电路调试
与TCA785及KJ（或KC）系列集成电路相比，具有功耗小、功能强、 输入阻抗高、抗干扰性能好、移相范围宽、外接元件少等优点，而 且装调简便、使用可靠，只需一块集成电路，就可完成3只TCA785 与1只KJ041、1只KJ042或5只KJ（3只KJ004、1只KJ041、1只 KJ042）（或KC）系列器件组合才能具有的三相移相功能。因此， TC787/TC788可广泛应用于三相半控、三相全控、三相过零等电力 电子、机电一体化产品的移相触发系统，从而取代TCA785、KJ004、 KJ009、KJ041、KJ042等同类电路，为提高整机寿命、缩小体积、 降低成本提供了一种新的、更加有效的途径。
任务一 三相集成触发电路调试
了解KC04、KC41C组成的三相集成触发电路的工作 原理。 掌握集成触发电路的接线和调试方法。 熟悉集成触发电路各点的波形。 会根据电路要求选择合适的触发电路，初步具备成本 核算意识。 在项目实施过程中，培养团队合作精神、强化安全意 识和职业行为规范。
任务一 三相集成触发电路调试
任务一 三相集成触发电路调试
（2）脉冲输出端。在半控单脉冲工作模式下，引脚8 （C）、引脚10（B）、引脚12（A）分别为与三相同步 电压正半周对应的同相触发脉冲输出端，而引脚7（-B）、 引脚9（-A）、引脚11（-C）分别为与三相同步电压负半 周对应的反相触发脉冲输出端。当TC787或TC788被设置 为全控双窄脉冲工作方式时，引脚8为与三相同步电压中 C相正半周及B相负半周对应的两个脉冲输出端；引脚12 为与三相同步电压中A相正半周及C相负半周对应的两个 脉冲输出端；
任务一 三相集成触发电路调试
引脚11为与三相同步电压中C相负半周及B相正半周对 应的两个脉冲输出端；引脚9为与三相同步电压中A相 同步电压负半周及C相电压正半周对应的两个脉冲输出 端；引脚7为与三相同步电压中B相电压负半周及A相电 压正半周对应的两个脉冲输出端；引脚10为与三相同 步电压中B相正半周及A相负半周对应的两个脉冲输出 端。应用中，均接脉冲功率放大环节的输入或脉冲变 压器所驱动开关管的控制极。
优秀的国产集成触发器KC04
国产集成触发器KC04的原理与应用国产集成触发器KC04是KC系列触发器中的一个典型代表，适用单相、三相供电装置中作晶闸管双路脉冲移相触发，其两路相位间隔180º的移相脉冲可方便的构成半控、全控桥式触发线路。
该集成电路具有负载能力大、移相性能好、正负半周脉冲相位值均衡性好、移相范围宽、对同步电压要求不严、有脉冲列调制输入及脉冲封锁控制等优点，在实际线路中有着十分广泛的应用。
一、工作原理KC04的内电路见图1，与分立器件的锯齿波移相电路相似，由同步、锯齿波形产生、移相控制、脉冲形成、功率放大等部分组成。
图中VT1～VT3等组成同步检测电路，VT5与外接电容C2构成自举式（密勒）积分器为锯齿波产生电路。
同步正弦电压U T由⑧脚引入，在U T的正负半周内VT 1和VT 2、VT 3交替导通，使VT 1、VT 3的集电极在对应的半周内输出低电位使VT 4截止，电源经电阻R 6、R 14为外接电容C 2充电，形成线性增大的锯齿波电压。
在U T 电压的过零点绝对值小于0.7V 范围内，VT 1～VT 3均截止导至VT 4饱和，C 2迅速放电，使每半周期的锯齿波电压起点一致。
VT 6及外接元件组成脉冲移相环节，⑨脚输入的移相控制电压U K 、偏移电压U P 和C 2上的锯齿波电压并联迭加，当VT 6的基极电压达到0.7时，VT 6导通其集电极输出低电平，经○11、○12脚外接电容C 1微分耦合到VT 7的基极使其由饱和转为截止，一个电源周期内，在VT 7的集电极得到间隔180º的两组由R 12、C 1时间常数决定其宽度的高电平脉冲，经VT 8、VT 12分别封锁其正负半周，由两组功率放大级VT 9～VT 11和VT 13～VT 15分别放大后从①、○15输出。
○13、○14脚为脉冲列调制和脉冲封锁控制端用于三相控制。
KC04的主要技术参数如下：⏹电源电压 ±15V （±5%） ⏹电源电流 正电流≤15mA 负电流≤8mA ⏹同步电压 任意值（一般交流30V ） ⏹同步输入端允许最大同步电流 6mA ⏹移相范围 ≥170º（同步30V ，输入电阻15K Ω） ⏹锯齿波幅度 ≥10V ⏹输出脉宽度 400μs ～2 ms ⏹输出脉冲幅度 ≥13V ⏹最大输出能力 100mA(输出脉冲电流) ⏹输出管反压 ≥18V （Ie=100μA ） ⏹正负半周脉冲相位不均衡度 ≤±3º ⏹使用环境温度 -10～＋70℃ ⏹ 封装方式 16脚陶瓷双列直插式二、KC04的典型应用KC04触发器特别适合单相电路，用于三相电路时需用三片进行组合，电路相对复杂不如其它专用的三相集成触发器方便。
(整理)电力电子实验指导书完全版
电力电子技术实验指导书目录实验一单相半波可控整流电路实验 (1)实验二三相桥式全控整流电路实验 (4)实验三单相交流调压电路实验 (7)实验四三相交流调压电路实验 (9)实验装置及控制组件介绍 (11)实验一单相半波可控整流电路实验一、实验目的1.熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用；2.对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时的工作做全面分析；3.了解续流二极管的作用；二、实验线路及原理熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及线路图,了解各点波形形状。
将单结晶体管触发电路的输出端“G”和“K”端接至晶闸管的门极和阴极，即构成如图1-1所示的实验线路。
图1-1 单结晶体管触发的单相半波可控整流电路三、实验内容1.单结晶体管触发电路的调试；2.单结晶体管触发电路各点电压波形的观察；=f（α）特性的测定；3.单相半波整流电路带电阻性负载时Ud/U24.单相半波整流电路带电阻电感性负载时续流二极管作用的观察；四、实验设备1.电力电子实验台2.RTDL09实验箱3.RTDL08实验箱4.RTDL11实验箱5.RTDJ37实验箱6.示波器；7.万用表；五、预习要求1.了解单结晶体管触发电路的工作原理，熟悉RTDL09实验箱；2.复习单相半波可控整流电路的有关内容，掌握在接纯阻性负载和阻感性负载时，电路各部分的电压和电流波形；3.掌握单相半波可控整流电路接不同负载时Ud、Id的计算方法。
六、思考题1.单相桥式半波可控整流电路接阻感性负载时会出现什么现象？如何解决？七、实验方法1．单相半波可控整流电路接纯阻性负载调试触发电路正常后，合上电源，用示波器观察负载电压Ud、晶闸管VT两端电压波形U VT，调节电位器RP1，观察α=30o、60o、90o、120o、150o、180o时的Ud、U VT，记录于下表1-1中。
波形，并测定直流输出电压Ud和电源电压U22．单结晶体管触发电路的调试RTDL09的电源由电源电压提供（下同），打开实验箱电源开关，按图1-1电路图接线，负载为RTDJ37实验箱，选择最大的电阻值，调节移相可变电位器RP1，用示波器观察单结晶体管触发电路的输出电压波形（即用于单相半波可控整流的触发脉冲）。
电力电子技术实验报告 (2)
电力电子技术实验报告学院：专业：班级：姓名：实验一锯齿波同步移相触发电路实验一、实验目的(1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。
(2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路的原理图见DJK03-1挂件介绍中锯齿波同步移相触发电路原理图。
锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其工作原理可参见DJK03-1挂件介绍部分和电力电子技术教材中的相关内容。
四、实验内容(1)锯齿波同步移相触发电路的调试。
(2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。
五、实验方法(1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V±10%，而“交流调速”侧输出的线电压为240V。
如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。
在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。
①同时观察同步电压和“1”点的电压波形，了解“1”点波形形成的原因。
②观察“1”、“2”点的电压波形，了解锯齿波宽度和“1”点电压波形的关系。
③调节电位器RP1，观测“2”点锯齿波斜率的变化。
④观察“3”～“6”点电压波形和输出电压的波形，记下各波形的幅值与宽度，并比较“3”点电压U3和“6”点电压U6的对应关系。
(2)调节触发脉冲的移相范围将控制电压Uct调至零(将电位器RP2顺时针旋到底)，用示波器观察同步电压信号和“6”点U6的波形，调节偏移电压Ub(即调RP3电位器)，使α=170°，其波形如下图所示。
三相桥式半控整流电路
绪论整流电路技术在工业生产上应用极广。
如调压调速直流电源、电解及电镀的直流电源等。
整流电路就是把交流电能转换为直流电能的电路。
大多数整流电路由变压器、整流主电路和滤波器等组成。
它在直流电动机的调速、发电机的励磁调节、电解、电镀等领域得到广泛应用。
整流电路通常由主电路、滤波器和变压器组成。
20世纪70年代以后，主电路多用硅整流二极管和晶闸管组成。
滤波器接在主电路与负载之间，用于滤除脉动直流电压中的交流成分。
变压器设置与否视具体情况而定。
变压器的作用是实现交流输入电压与直流输出电压间的匹配以及交流电网与整流电路之间的电隔离（可减小电网与电路间的电干扰和故障影响）。
整流电路的种类有很多，有半波整流电路、单相桥式半控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相桥式半控整流电路、三相桥式全控整流电路等。
把交流电变换成大小可调的单一方向直流电的过程称为可控整流。
整流器的输入端一般接在交流电网上。
为了适应负载对电源电压大小的要求，或者为了提高可控整流装置的功率因数，一般可在输入端加接整流变压器，把一次电压U1，变成二次电压U2。
由晶闸管等组成的全控整流主电路，其输出端的负载，我们研究是电阻性负载、电阻电感负载（如直流电动机的励磁绕组，滑差电动机的电枢线圈等）。
以上负载往往要求整流能输出在一定范围内变化的直流电压。
为此，只要改变触发电路所提供的触发脉冲送出的早晚，就能改变晶闸管在交流电压U2一周期内导通的时间，这样负载上直流平均值就可以得到控制。
目录绪论第一章设计任务书1.1设计任务内容 (3)1.2设计任务要求 (3)第二章方案选择2.1 整流电路的选择 (4)2.2触发电路的选择 (4)2.3保护电路的选择 (5)2.4选择合适电路 (6)第三章主电路的设计3.1主电路工作原理 (6)3.2电路原理图 (8)3.3参数计算 (8)第四章触发电路4.1触发电路原理图 (10)4.2触发电路的设计 (10)4.3触发电路与主电路同步 (11)4.4电路保护设计 (12)第五章总电路图设计 (15)第六章课程设计小结 (17)第七章参考文献 (18)第一章设计任务1.1设计任务内容在本次课程设计当中我们以三相桥式半控整流电路--------电感性负载作为研究对象。
三相半波整流
电力电子课程设计说明书三相半波整流电路的设计系、部：电气与信息工程系学生姓名：曹海滔指导教师：王翠职称博士专业：自动化班级：自本0802完成时间：6月2日摘要三相整流电路是交流测由三相电源供电，负载容量较大,或要求直流电压脉动较小，容易滤波。
三相可控整流电路有三相半波可控整流电路，三相半控桥式整流电路，三相全控桥式整流电路。
因为三相整流装置三相是平衡的，输出的直流电压和电流脉动小，对电网影响小，且控制滞后时间短。
半波整流电路是一种最简单的整流电路。
它由电源变压器B 、整流二极管D和负载电阻Rfz ，组成。
变压器把市电电压（多为220伏）变换为所需要的交变电压e2，D 再把交流电变换为脉动直流电。
本次课程设计主要研究三相半波整流电路在电阻性负载和阻-感性负载下的工作情况。
关键词：三相半波整流电路；电阻性负载；阻-感性负载目录第1章设计任务、指标内容 (4)1.1 设计任务 (4)1.2 指标内容 (4)第2章设计方案 (5)2.1 设计框图 (5)2.2 设计电路原理图 (5)第3章主电路设计及原理分析 (7)3.1 主电路设计 (7)3.2 主电路原理分析 (7)第4章触发电路设计 (11)第5章主要参数计算 (13)5.1 输出值的计算 (13)5.2 变压器参数 (13)5.3 晶闸管参数 (13)5.4 变压器容量 (14)5.5 晶闸管额定电压 (14)5.6 晶闸管额定电流 (14)第6章计算机仿真 (15)6.1 设计仿真电路 (15)6.2 仿真结果 (16)参考文献致谢附录1设计任务、指标内容1.1 设计任务（1）电源变压器设计，计算变压器容量、二次侧电压有效值；（2）晶闸管选择，计算晶闸管额定电压、额定电流；（3）主电路图设计。
1.2 指标内容（1）电网：三相交流380V，50Hz；（2）用集成电路组成触发电路；（3）负载性质：电阻、电阻电感；（4）对电路进行设计、计算与说明；（5）计算所用元器件型号参数。
KC系列集成块
KC05、KC06 KC04 KC11 KC785 KC08 KC09 KC41 KC422007-11-22 14:57:06| 分类：电子资料| 标签：|字号大中小订阅KC05、06可控硅移相触发器KC41 辅助电路；为六路双脉冲形成器及脉冲列调制形成器KC42 辅助电路；为六路双脉冲形成器及脉冲列调制形成器KC08 过零型触发器；并具有自生直流电源KC09 应用于单相、三相全控桥式供电装置中作双路脉冲移相触发，二路相位差180度的移相脉冲可以方便地构成全控桥式触发线路。
KC785可以与西德TCA785直接互换KC05 应用于双向或二只反向并联可控硅线路的交流相位控制；半控或全控桥式线路的相位控制。
KC06具有自生直流电源KC06 应用于双向或二只反向并联可控硅线路的交流相位控制；半控或全控桥式线路的相位控制。
KC06具有自生直流电源KC11 应用于单路半控脉冲移相触发；应用于单相、三相半控桥式供电装置KC04 应用于单相、三相全控桥式供电装置中作双路脉冲移相触发，二路相位差180度的移相脉冲可以方便地构成全控桥式触发线路。
KC785可以与西德TCA785直接互换KC785 应用于单相、三相全控桥式供电装置中作双路脉冲移相触发，二路相位差180度的移相脉冲可以方便地构成全控桥式触发线路。
KC785可以与西德TCA785直接互换KC05：适用于双向可控硅或二只反向并联可控硅线路的交流相位控制；移相范围宽，控制方式简单，易于集中控制，有失交保护，输出电流大等优点。
是交流调光、调压的理想电路。
KC05电路应用实例主要技术数据：1、电源电压：直流+15V 波动±5%（±10%时有功能）2、电源电流：≤12mA3、同步电压：≥10V（有效值）4、移相范围：≥170°5、移相输入端偏置电流：≤10μA6、输出脉冲宽度：100µS——2mS（改变脉宽电容）7、输出脉冲幅度:≥13V(1KΩ负载)8、最大输出能力:200mA(吸入脉冲电流)9、输出管反压：BVceo ≥18V10、正负半周脉冲相位不均衡度：≤±3°11、使用环境温度:-10℃——+70℃KC06：适用于双向可控硅或二只反向并联可控硅线路的交流相位控制；移相范围宽，控制方式简单，易于集中控制，有失交保护，输出电流大等优点。
实验三、三相桥式全控整流及有源逆变电路实验
实验三、三相桥式全控整流及有源逆变电路实验一、实验目的（1）加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。
（3）了解KC系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
二、实验线路的构成及原理（1）DDS02主电路挂箱配置原理DDS02挂箱包括脉冲和熔断丝指示、晶闸管（I组桥、Ⅱ组桥）电路、电抗器等内容。
脉冲有无指示为方便实验中判断对应晶闸管上门阴极上是否正常，若正常，则指示灯亮，否则则不亮；同样熔断丝指示也是同理。
主要分I组桥和Ⅱ组桥分别指示。
晶闸管电路装有12只晶闸管、6只整流二极管。
12只晶闸管分两组晶闸管变流桥，其中VTl~VT6为正组桥(I组桥)，由KP5-8晶闸管元件构成，一般不可逆、可逆系统的正桥、交-直-交变频器的整流部分均使用正组元件；由VT1ˊ~VT6ˊ组成反组桥(Ⅱ组桥)，元件为KP5-12晶闸管，可逆系统的反桥、交-直-交变频器的逆变部分使用反组元件；同时还配置了6只整流二极管VDl~VD6，可构成不可控整流桥作为直流电源，元件的型号为KZ5-10。
所有这些功率半导体元件均配置有阻容吸收、熔丝保护，电源侧、直流环节、电机侧均配置有压敏电阻或阻容吸收等过电压保护装置。
电抗器为平波电抗器L，共有4档电感值，分别为50mH、100mH、200mH、700mH，1200 mH可根据实验需要选择电感值。
续流二极管为桥式整流实验时电路续流用，型号为KZ5-10；另外挂箱还配有一组阻容吸收电路。
（2）DDS03控制电路挂箱配置原理DDS03挂箱包括三相触发电路及功放电路、FBC+FA（电流反馈与过流保护）、G（给定器）等内容。
面板上部为同步变压器，其连线已在内部接好，连接组为△/Y-1.可在“同步电源观察孔”观察同步电源的相位。
三相触发电路（GT）及功放电路（AP）包括有GTF正组（I组）触发脉冲装置和GTR 反组（Ⅱ组）触发脉冲装置，分别通过开关连至VF正组晶闸管和VR反组晶闸管的门极、阴极。
晶闸管模拟移相触发配套芯片KC41 KC42 (补发、脉冲串)原理与应用
KC41六路双脉冲形成器一、功能与特点KC41六路双脉冲形成器是三相全控桥式触发线路中必备的电路，具有双脉冲形成和电子开关控制封锁双脉冲形成二种功能。
使用2块有电子开关控制的KC41电路能组成逻辑控制适用于正反组可逆系统。
二、概述KC41电路是脉冲逻辑电路。
当把移相触发器的触发胲冲输入到KC41电路的1~6端时，由输入二极管完成了补脉冲，再由T 1~T 6电流放大分六路输出。
补脉冲按+A →-C ，-C →+B ，+B →-A ，-A →+C ，+C →-B ，-B →+A 顺序排列组合。
T 7是电子开关，当控制7#端接逻辑“0”电平时T 7截止，各路有输出触发脉冲。
当控制7#端接逻辑“1”电平（+15V ）时，T 7导通，各种无输出触发脉冲。
KC41内部原理图见图（1）。
KC41应用实例见图（2），各点波形分别见图（3）。
图中输出端如果接3DK4作功率放大可得到800mA 的触发脉冲电流。
使用2块KC41电路相应的输入端并联，二个控制端分别作为正反组控制输入端，输出接12个功率放大管。
这样就可组成一个12脉冲正反组控制可逆系统，控制端逻辑“0”电平有效。
图（1）KC41电路内部原理图三、主要技术数据1、电源电压：直流+15V ，允许波动±5%（±10%时功能正常）2、电源电流：≤20mA3、输出脉冲：3．1．最大输出能力：20mA （流出脉冲电流）3．2．幅度：≥13V4、输入端二极管反压：≥18V5、控制端正向电流：≤8mA6、封装：KC41电路采用16脚陶瓷双列直插式封装7．允许使用环境温度：-10℃—+70℃图（4）外接线路接线图图（2）KC41电路应用实例图（3）KC41电路各点波形KC42脉冲列调制形成器一、功能与特点KC42脉冲列调制形成器主要适用于作可控硅三相桥式全控整流电路的脉冲列调制源。
同样也适用于三相半控，单相全控，单相半控线路中作脉冲列调制源。
电路具有脉冲占空比可调性好，频率调节范围宽，触发脉冲上升沿可与调制信号同步等优点。
三相桥式全控整流及有源逆变
实验四 三相桥式全控整流及有源逆变一．实验目的1．加深理解三相桥式全控整流及有源逆变电路的工作原理。
2．了解KC 系列集成触发器的调整方法和各点的波形。
二．实验所需挂件及附件序号 型号 备注1 DJK01电源控制屏 该控制屏包含“三相电源输出”、“励磁电源”等模块2 DJK02晶闸管主电路 该挂件包含“晶闸管”、“电感”等模块3 DJK02-3三相晶闸管触发电路该挂件包含“触发电路”、“正反桥功放” 等模块 4 DJK10变压器实验 该挂件包含“逆变变压器”、“三相不控整流”等模块 5 D42 三相可调电阻 6 双踪示波器 7万用表三．实验线路及原理实验线路如图3-6及图3-7所示。
主电路由三相全控整流电路及作为逆变直流电源的三相不控整流电路组成，触发电路为DJK02-3中的集成触发电路，由KC04、KC41、KC42等集成芯片组成，可输出经高频调制后的双窄脉冲链。
集成触发电路的原理可参考1-3节中的有关内容，三相桥式整流及逆变电路的工作原理可参见电力电子技术教材的有关内容。
在三相桥式有源逆变电路中，电阻、电感与整流的一致，而三相不控整流及心式变压器均在DJK10挂件上，其中心式变压器用作升压变压器，逆变输出的电压接心式变压器的中压端Am 、Bm 、Cm ，返回电网的电压从高压端A ，B ，C 输出，变压器接成Y/Y 接法。
图中的R 均使用D42三相可调电阻，将两个900Ω接成并联形式；电感在DJK02面板上，选用700mH 。
直流电压、电流表由DJK02获得。
图3-6 三相桥式全控整流电路实验原理图图3-7 三相桥式有源逆变电路实验原理图四．实验内容1．三相桥式全控整流电路。
2．三相桥式有源逆变电路。
3．在整流或有源逆变状态下，当触发电路出现故障（人为模拟）时观测主电路的各电压波形。
五．预习要求1．阅读电力电子技术教材中有关三相桥式全控整流电路的有关内容。
2．阅读电力电子技术教材中有关有源逆变电路的有关内容，掌握实现有源逆变的基本条件。
三相脉冲移相触发
一、三相脉冲移相触发
LY105为整流桥控制单元GTF,该单元输入的三相同步电压U sTa、U sTb、U sTc 及24V驱动电压输出的六米触发脉冲均由25芯线与柜面L Y123单元相连。
三相脉冲相触发电路，采用集成芯片KC04，以锯齿波移相的方式确定六个管子的脉冲，根据输入控制电压U ct的变化，改变晶闸管的控制角α或逆变角β。
面板上有同步电压abc的观察孔，有锯齿波及双脉冲观察孔。
相位微调电位器可适当调整各相位间距。
斜率调节可调节六路脉冲间距，并决定U CT与U e的放大系数。
偏置电压U P调节电位器可调定，当U CT=0V时，实验所需α角应停在？处，如三相半波整流电路（电感性负载）：U CT=0V时，α角应停在150°外等等。
另外，本线路采用KC41产生双脉冲电路，用KC42对双脉冲或宽脉冲进行斩波，以减小驱动电路的损耗。
另外，对于三相交流调压电路来说，由于电感性负载感抗角的不确定性，一般以宽脉冲来控制晶闸管，故有脉冲选择开关，本线路增加了4066、4069等芯片构成模拟电子开控制触发的形式，当开关拨向“双脉冲”时，该电路输出三相六路互差60°的双窄脉冲，以实现一般整流电路或有源逆变电路所需触发控制，当开关拨向宽脉冲时，该电路输出三相六路后沿固定，前沿随α角改变的宽脉冲链，最大宽度近180°，用于三相交流调压调速时两个反并联晶闸管的触发。
图2-12-2。
常用栅极驱动芯片
常用栅极驱动芯片常用栅极驱动芯片是一种用于驱动功率MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的集成电路。
它们在各种应用中起着关键的作用，例如交流电源、电机驱动、电力电子等领域。
本文将介绍几种常见的栅极驱动芯片，并讨论它们的特点和应用。
1. IR2110IR2110是一种高性能MOSFET和IGBT驱动芯片。
它具有低功耗、高速驱动和可靠性高的特点。
IR2110的输出极性可调，并且具有低反馈电流特性，以提高系统的效率。
该芯片适用于高频应用，如电力电子和电机驱动。
2. IRS21844IRS21844是一种高电压、高速栅极驱动芯片。
它具有高达600V的驱动电压和2A的驱动能力，适用于高压应用。
IRS21844采用了高速低功耗的逻辑输入，能够实现快速的开关操作，适用于高频电源和电机控制系统。
3. TC4420TC4420是一种高性能MOSFET和IGBT驱动芯片。
它具有低功耗、高速驱动和高电流驱动能力。
TC4420的输入电压范围广，适用于各种逻辑电平驱动。
该芯片具有短路保护和过温保护功能，可以提高系统的可靠性。
TC4420广泛应用于电力电子、电机驱动和变频器等领域。
4. MAX4420MAX4420是一种高性能MOSFET和IGBT驱动芯片。
它具有低功耗、高速驱动和低电压逻辑输入的特点。
MAX4420的输出极性可调，适用于各种应用。
该芯片具有短路保护和过温保护功能，可以提高系统的可靠性。
MAX4420适用于低电压应用，如电池供电系统和便携式设备。
5. HIP4081AHIP4081A是一种高性能MOSFET和IGBT驱动芯片。
它具有低功耗、高速驱动和大电流驱动能力。
HIP4081A的输入电压范围广，适用于各种逻辑电平驱动。
该芯片具有过温保护和短路保护功能，可以提高系统的可靠性。
HIP4081A广泛应用于电力电子、电机驱动和电源管理等领域。
总结起来，常用栅极驱动芯片是一类关键的集成电路，用于驱动功率MOSFET和IGBT。
第一章 DJDK-1 型 电力电子技术及电机控制实验装置和各挂件简
第一章DJDK-1 型电力电子技术及电机控制实验装置简介1-1 控制屏介绍及操作说明一、特点(1)实验装置采用挂件结构，可根据不同实验内容进行自由组合，故结构紧凑、使用方便、功能齐全、综合性能好，能在一套装置上完成《电力电子技术》、《自动控制系统》、《直流调速系统》、《交流调速系统》、《电机控制》、《控制理论》等课程所开设的主要实验。
(2)实验装置占地面积小，节约实验室用地，无需设置电源控制屏、电缆沟、水泥墩等，可减少基建投资。
实验装置只需三相四线的电源即可投入使用，实验室建设周期短、见效快。
(3)实验机组容量小，耗电小，配置齐全。
装置使用的电机经过特殊设计,其参数特性能模拟3KW左右的通用实验机组。
(4)装置布局合理，外形美观，面板示意图明确、清晰、直观。
实验连接线采用强、弱电分开的手枪式插头，两者不能互插，避免强电接入弱电设备，造成设备损坏。
电路连接方式安全、可靠、迅速、简便。
除电源控制屏、挂件外，还设置有实验桌，桌面上可放置机组、示波器等实验仪器，操作舒适、方便。
电机采用导轨式安装，更换机组简捷、方便。
实验台底部安装有轮子和不锈钢固定调节机构，便于移动和固定。
(5)控制屏供电采用三相隔离变压器隔离，设有电压型漏电保护装置和电流型漏电保护装置，切实保护操作者的安全，为开放性的实验室创造了安全条件。
(6)挂件面板分为三种接线孔，强电、弱电及波形观测孔，三者有明显的区别，不能互插。
(7)实验线路选择典型线路，完全配合教学内容，满足教学大纲要求。
二、技术参数(1)输入电压三相四线制 380V±10% 50Hz(2)工作环境环境温度范围为-5—40℃,相对湿度<75%,海拔<1000m(3)装置容量：＜１.5kVA(4)电机输出功率:＜200W(5)外形尺寸：长×宽×高=1870㎜×730㎜×1600㎜图1-1 DJDK-1 电力电子技术及电机控制实验装置外形图1-2 DJK01电源控制屏电源控制屏主要为实验提供各种电源，如三相交流电源、直流励磁电源。
晶闸管模拟移相触发配套芯片KC41KC42(补发、脉冲串(精)
KC41六路双脉冲形成器一、功能与特点KC41六路双脉冲形成器是三相全控桥式触发线路中必备的电路, 具有双脉冲形成和电子开关控制封锁双脉冲形成二种功能。
使用 2块有电子开关控制的KC41电路能组成逻辑控制适用于正反组可逆系统。
二、概述KC41电路是脉冲逻辑电路。
当把移相触发器的触发胲冲输入到 KC41电路的1~6端时,由输入二极管完成了补脉冲, 再由 T 1~T6电流放大分六路输出。
补脉冲按+A→ -C , -C → +B, +B→ -A , -A → +C,+C→ -B , -B → +A顺序排列组合。
T 7是电子开关,当控制 7#端接逻辑“ 0”电平时 T 7截止,各路有输出触发脉冲。
当控制 7#端接逻辑“ 1”电平(+15V时, T 7导通 ,各种无输出触发脉冲。
KC41内部原理图见图 (1。
KC41应用实例见图 (2,各点波形分别见图 (3。
图中输出端如果接 3DK4作功率放大可得到 800mA 的触发脉冲电流。
使用 2块KC41电路相应的输入端并联 ,二个控制端分别作为正反组控制输入端,输出接12个功率放大管。
这样就可组成一个 12脉冲正反组控制可逆系统,控制端逻辑“ 0”电平有效。
图 (1 KC41电路内部原理图三、主要技术数据1、电源电压:直流 +15V, 允许波动±5%(±10%时功能正常2、电源电流:≤ 20mA3、输出脉冲 :3. 1.最大输出能力:20mA (流出脉冲电流3. 2.幅度:≥ 13V4、输入端二极管反压:≥ 18V5、控制端正向电流:≤ 8mA6、封装:KC41电路采用 16脚陶瓷双列直插式封装7.允许使用环境温度:-10℃— +70℃图 (4 外接线路接线图图 (2 KC41电路应用实例图 (3 KC41电路各点波形KC42脉冲列调制形成器一、功能与特点KC42脉冲列调制形成器主要适用于作可控硅三相桥式全控整流电路的脉冲列调制源。
同样也适用于三相半控, 单相全控, 单相半控线路中作脉冲列调制源。
第五章 晶闸管触发电路
的结构和触发脉冲信号波形均有一定的要求。
一 、 晶闸管对触发电路的要求
1. 触发脉冲应有足够的幅度 触发脉冲幅度太低, 晶闸管因门极触发电压幅度不够而不能触发导通, 触 发电压大小应根据晶闸管门极参数确定, 1000A以下晶 闸管,门极正向峰值电压在6～16V之间,门极不触发电 压小于等于4V。
2. 触发脉冲应有足够的宽度 触发脉冲应保证晶 闸管阳极电流Ia 上升到大于擎住电流IL 时才能消失,否 则,晶闸管不能导通,一般晶闸管要求脉冲宽度τ ＞180 , 全控桥脉冲宽度为 600＜τ ＜1200 。电感性负载一般 要求宽脉冲触发。
U e U bb∶
VD反偏、截止
U bb U D U e U∶ VD正偏、但<UD，仍截止 bb
U e U bb U D∶
VD正偏、导通
, 阻值
P 区空穴 N 区 , 使 N 区载流子增加
R b 1 U
A
U bb PN 结正偏 I e
1 C2
I 1c t
同步电压Us（UT）用来控制V2 管的工作状态,V2管截止时,形成锯齿 波的上升段,V2管导通时,形成锯齿波 的下降段。锯齿波的上升斜率由V1构 成的恒流源的充电时间常数τ = （R3+ RP2 ）C2来确定,因此， RP2是 用来调节锯齿波斜率的。下降斜率则 由V2导通时放电回路的时间常数 τ =R4C2来确定。锯齿波的底部宽度 由电阻电容R1C1的大小来确定。锯齿 波触发电路的各点波形如图5-3所示。 锯齿波电压经射极输出器V3输出得到 的是单极性的锯齿波,它与偏移电压 Up并联,就得到了有交点的正负变化 的锯齿波。采用射极输出器是为了减 小各信号电压之间的相互影响。
Uc= 0
kc04移相集成触发电路脚作用
一、kc04移相集成触发电路概述kc04移相集成触发电路是一种常见的电子元件，其作用是将输入的信号进行相位移动，并在特定条件下触发输出。
在各种电子设备中广泛应用，如电源管理系统、数字逻辑电路、数字信号处理等领域。
本文将对kc04移相集成触发电路的脚作用进行介绍。
二、kc04移相集成触发电路的基本结构kc04移相集成触发电路由多个晶体管、电阻、电容等元件组成，其中包含输入端、输出端、供电端等重要脚位。
这些脚位的作用在整个电路的运行中起着重要的作用，下面将详细介绍各个脚位的功能。
三、kc04移相集成触发电路的脚位功能介绍1. 输入端脚位输入端脚位是kc04移相集成触发电路的信号输入端，其作用是接收外部输入信号，并将其传递到电路内部进行处理。
通常需要注意输入端的阻抗匹配，以确保信号传输的准确性和稳定性。
2. 输出端脚位输出端脚位是kc04移相集成触发电路的信号输出端，其作用是在特定条件下输出移相后的信号。
输出端通常与外部电路连接，需要满足一定的输出电流和电压要求，以适配后续电路的使用。
3. 供电端脚位供电端脚位是kc04移相集成触发电路的电源输入端，其作用是提供电路所需的工作电压和电流。
在接入电源时，需要注意供电端的极性和电压等参数，以确保电路正常工作并避免损坏。
4. 地端脚位地端脚位是kc04移相集成触发电路的接地端，其作用是作为电路的参考点，提供电路的零电位。
在连接电路时，需要确保地端与外部电路的接地端连接正常，以确保信号的准确传输和电路的稳定工作。
5. 控制端脚位控制端脚位是kc04移相集成触发电路的控制输入端，其作用是接收外部控制信号，改变电路的工作状态。
在使用过程中，控制端的输入信号需要符合规定的逻辑电平和时序要求，以确保电路对控制信号的准确响应。
6. 时钟端脚位时钟端脚位是kc04移相集成触发电路的时钟输入端，其作用是提供时钟信号，用于同步电路的工作。
在实际使用中，时钟端的输入信号需要满足一定的频率和脉冲宽度要求，以确保电路的稳定运行和正确的相位移动。
高级专业知识 鉴定范围1 读图与分析
高级专业知识鉴定范围1 读图和分析鉴定点1 微机控制电路1、I／O接口选用8255A和8155芯片。
8255A有3个可编程(选择其工作方式)通道A、B和C，可用于外部设备接口。
其中通道( C )可在“方式”字的数控下分成两个4位通道，分别和其他数据通道配合，输出控制信号和输入外设状态信号。
(A)A (B)B (C)C (D)B、C [BG]2、JWK-15T型机床数控系统中，监控程序、各功能模块程序存放在( A )内。
A．27256EPROM B．2764EPROM C．62256RAM D．8255A [AG343] [SG6-85] 3、JWK-15T型机床数控系统中，( B )作为存放调试程序和运行程序的中间数据之用。
A．27256EPROM B．62256RAM C．2764EPROM D．8255A [AG344] [DG30] 4、I／O接口芯片8255A有( C )个可编程(选择其工作方式的)通道。
A．一 B．二 C．三 D．四[AG345][DG213]5、(× )JWK系列经济型数控系统中，可编程带RAM的I／O接口8155芯片则作为输入（显示）和键盘用的接口。
[SG9-124][GG1-174]鉴定点2驱动、光隔离电路1、由于步进电动机需要的驱动电压较高、电流较大，如果将输出信号和功率放大器直接相连，将会引起强电干扰。
所以一般在接口电路和功率放大器之间都要接上( D )电路。
(A)强电干扰 (B)驱动电路 (C)电隔离 (D)光隔离[BG]2、每个驱动器配备一套判频电路，它的作用是当步进电机运行频率高于( B )步／s时，将自动把电动机绕组上的电压由+40V换成+120V。
， A．240 B．740 C．940 D．1 140 [AG278]3、每个驱动器配备一套判频电路，它的作用是当步进电动机运行频率高于740步/s时，将自动把电动机绕组上的电压由( D)换成+120V，使步进电动机在高频运行时具有较强的驱动力矩。
双闭环晶闸管不可逆直流调速系统
目录之五兆芳芳创作摘要 (2)1、设计要求 (3)1.1设计要求 (3)1.2 设计内容 (3)2、系统主电路设计 (4)2.1系统主电路说明 (4)电压给定器 (6)零速封闭器DZS (7)速度变换器FBS (7)速度调节器 (7)电流调节器 (8)触发装置GT (9)2.2主电路参数的设计 (10)晶闸管参数计较 (10)平波电抗器的参数计较 (10)3、电流调节器的设计 (11)3.1确定电流调节器的时间参数 (11)3.2选择电流调节器的结构 (12)3.3计较电流调节器的参数 (12)3.4校验近似条件 (13)3.5计较调节器电阻和电容 (13)4、速度调节器的设计 (14)4.1确定转速调节器的时间常数 (15)4.2 转速调节器的结构设计 (15)4.3 计较转速调节调节器参数 (16)4.4 校验近似条件 (16)4.5 计较调节器电阻和电容 (17)5、庇护电路的设计 (17)5.1 过电压庇护 (17)5.2 过电流庇护 (17)6．课程设计体会 (20)参考文献 (21)摘要按照晶闸管的特性，通过调节控制角的大小来调节电压，基于设计题目，直流电动机调速控制器选用了转速电流双闭环调速控制电路，在设计中调速系统的主电路采取了三相全控桥整流电路来供电，本文先确定主电路的结构形式和各元部件的设计，同时对其参数进行计较，包含晶闸管、电抗器，直流电动机调速控制器电路，本文采取转速、电流双闭环晶闸管不成逆直流调速系统为对像来设计直流电动机调速控制电路，为了实现转速和电流两种负反响辨别起作用，可在系统中设计两个调节器，电流调节器和速度调节器，为了实现电流和转速辨别起作用，两者之间实行串级连接，即把转速调节器的输出当做电流调节器的输入，在把电流调节器的输出去控制晶闸管整流器的触发装置.该双闭环调速系统的两个调节器ASR和ACR都采取PI调节器,以便能包管系统取得良好的静态和动态性能转速调节器在双闭环直流调速系统中的作用是减小转速误差，采取PI调节器可实现无静差；对负载变更起抗扰作用；其输出限幅决定电动机允许的最大电流;电流调节器在双闭环直流调速系统中的作用是使电流紧紧跟从其给定电压的变更；对电网的动摇起实时抗搅扰作用；放慢动态进程；堵转或过载时起快速自动庇护作用.本课题内容重点包含电流、转速控制器的原理，并且按照原理对控制器的两个调节进行了详细的设计，概述整个电路的动静态性能，并各个部分的庇护和晶闸管的触发电路设计，最后将整个控制器的电路图设计完成.关头字:双闭环、晶闸管、不成逆直流调速系统、ASR、ACR、无静差.1、设计内容及要求1.1设计要求:（１）、稳态无静差5%iσ≤，空载起动到额外转速超调10%nσ≤（２）、完成系统个环节的原理图设计和参数计较（３）、按照技巧要求，对系统进步履态校正，确定ASR 调节器与ACR调节器的结构型式及进行参数计较，使调速系统任务稳定，并满足动态性能指标的要求.（４）、调速系统中设置有过电压、过电流等庇护，并且有制动措施设计不成逆转速、电流双闭环直流调速系统，根本技巧数据参数如下：1.直流电动机：PN=150kw, UN=220V，IN=700A，nN=1000r/min，λ=1.5,Ra=0.05Ω,2L mH=Σ,0.0017sT s=,GD2=125Nm2，电枢回路总电阻R=0.8Ω.1.2 设计内容1、按照题目的技巧要求，阐发并确定主电路的结构形式和闭环调速系统的组成，画出系统组成的原理框图.2、调速系统主电路元部件的确定及其参数的计较（包含电力电子器件、平波电抗器与庇护电路等）3、动态设计计较：按照技巧要求，对系统进步履态校正，确定ASR调节器和ACR调节器的结构形式及进行参数计较，使调节系统任务稳定，并满足动态性能指标的要求. 4、绘制V-M双闭环直流不成逆调速系统电器原理图.2、系统主电路设计2.1 系统主电路说明启动时，参加给定电压Ug,速度调节器和电流调节器即以饱和限幅值输出，使电动机以限定的最大启动电流加快启动，知道电机转速达到给定转速，并在出现超调后，速度调节器和电流调节器退出饱和，最后稳定在略低于给定转速值下运行.系统任务时，要先给电动机加励磁，改动给定电压UG 的大小便可便利地改动电动机的转速.电流调节器、速度调节器均设有限幅环节，速度调节器的输出作为电流调节器的给定，利用速度调节器输出限幅可达到限制启动电流的目的，电流调节器的输出作为触发电路的控制电压U，利ct用电流调节器的输出的限幅可达到限制的目的.如下图max1-1是双闭环不成逆直流调速系统原理图.图1-1 双闭环不成逆直流调速系统原理图.G:给定器DZS：零速封闭器ASR：速度调节器ACR：电流调节器GT：触发装置FBS：速度变换器FA：过流庇护器FBC：电流变换器AP1：Ⅰ组脉冲缩小器双闭环直流系统的稳态结构图如图1-2所示，阐发双闭环调速系统静特性的关头是掌握PI调节器的稳太特征.一般存在两种状况：饱和——输出达到限幅值；不饱和——输出未达到限幅值.当调节器饱和时，输出为恒值，输入量的变更不再影响输出，相当与使该调节环开环.当调节器不饱和时，PI作用使输入偏差电压U∆在稳太时总是为零.图1-2 双闭环直流系统的稳态结构图实际上，在正常运行时，电流调节器是不会达到饱和状态的.因此，对静特性来说，只有转速调节器饱和与不饱和两种情况.其次为双闭环控制系统数学模型.双闭环控制系统数学模型的主要形式仍然是以传递函数或零顶点模型为根本的系统动态结构图.双闭环直流调速系统的动态结构框图如图3-2所示.图中)(sWASR 和)(sWACR辨别暗示转速调节器和电流调节器的传递函数.为了引出电流反图1-3双闭环直流系统动态结构图实际上，在正常运行时，电流调节器是不会达到饱和状态的.因此，对静特性来说，只有转速调节器饱和与不饱和两种情况.其次为双闭环控制系统数学模型.双闭环控制系统数学模型的主要形式仍然是以传递函数或零顶点模型为根本的系统动态结构图.双闭环直流调速系统的动态结构框图如图1-3所示.图中)(sWASR 和)(sWACR辨别暗示转速调节器和电流调节器的传递函数.为了引出电流反响，在电动机的动态结构框图中必须把电枢电流dI显露出来为了包管调速系统稳态无静差，转速环和电流环所用的控制器ASR和ACR均使用PI调节器，，两个调节器的输出限幅值辨别为Uin*和Uotn.同时加上滤波环节，抑制给定信号可能参杂的交换份量，两个调节器上增设二极管钳位的外限幅电路，限制输出限幅值，调解电位可改动正负限幅值，主电路采取Y型连接，触发电路的信号以此加在主电路上的晶闸管上，另外，采取护互感器取电流反响信号，用同轴相连的发电机取电压反响信号双闭环晶闸管不成逆直流调速系统由给定器、速度调节器、电流调节器、触发装置、速度变换器、电流变换器等环节组成.给定器G的原理图如图1-2所示.给定器可以产生幅值可调和极性可变的阶跃给定电压或可平滑调节给定电压.本设计是不成逆系统所以只需要给定正电压,电压给定器是由两个电位器RP1、RP2及一个钮子开关Sl 组成.RP1、RP2辨别用来调节正负电压的大小，最大输出电压为±10V ，S2为开停开关.其中两个电位器的电阻都取10k Ω，又因为10c U V =，则其功率 231000.011010c U P W W R ===⨯W 的电阻.图1-2给定器原理图零速封闭器的作用是当系统处于停车状态时，即给定电压为零，同时电动机转速速也为零时.将系统中所有调节器锁零，以避免停车时，由于个调节器的零点漂移，致使晶闸管整流电路有微量的输出，从而使包管电机不会爬行.2．1.3 速度变换器FBS速度变换器它的主要作用是将直流测速发电机的输出电压进行滤波，滤除交换份量并变换为能满足系统需要的与电动机转速成正比的电压作为系统的转速反响信号，速度变换器为速度检测变换环节，所以还备有转速的检测信号.其原理图如图1-3所示.图1-3 速度变换器原理图速度调节器ASR如图2-2所示，速度调节器由二极管VD3、VD4和电位器RPl 、RP2组成正负限幅可调的限幅电路.由C5、R5组成反响微分校正网络，有助于抑制振荡，削减超调，速度调节器可为比例调节器，也可接成比例积分调节器，场效管VT1，为零速封闭电路，当A 端为0V 时，VD5导通，将调节器反响网络短接而封闭；当A 端为-15V 时，VD5夹断，调节器投入任务.RP3为缩小系数调节电位器，RP4为调零电位器.图2-2 速度调节器原理图电流调节器ACR电流调节器任务原理根本上与速度调节器相同，与速度调节器相比，增加了4个输端，“2”端接推β信号，“4”和“6”接逻辑控制器的相应输出端UZ 和UF ，当这一端为高电平时，三极管VT1、VT2导通将gi gi U U 和信号对地短接，用于逻辑无环流可逆系VT3、VT4组成互补输出电流缩小级.电流调节器原理图如图2-3所示图2-3 电流调节器任务原理图触发装置GT和I组脉冲缩小器AP1触发电路原理，三相桥式全控整流电路相当于一组共阴极的三相半波和一组共阳极的三相半波可控整流电路串联起来组成的，习惯上将晶闸管依照其导通顺序编号共阴极的一组为VT1、VT3和VT5，共阳极的一组为VT2、VT4和VT6.本设计采取DK01的触发装置为集成触发电路，在由KC04，KC41，KC42集成触发电路芯片根本上，增加了由CD4066，CD4069等芯片组成的模拟开关，以控制输出触发脉冲的形式.KC04是移相集成触发器，KC41是六路双脉冲形成器，KC41与三块KC04可组成三相全控桥双脉冲触发电路，KC42为脉冲列调整形成器，以减小触发电源功率及脉冲变压器体积，提高脉冲前沿陡度.由于整流输出电压U 的波形在一周期内动摇6次的波形相同，因此在计较时只需对一个脉冲进行计较.因此得到整流输出平均电压α 取α=0°由电机时间参数取Ud=N U =220V则 U2=94V晶闸管参数计较：在晶闸管整流装置找中采取三相桥式全控整流，有变压器为整流装置提供电源，可控整流的原理：当晶闸管的阳极和阴极承受正向电压并且门极加触发信号晶闸管导通，并且去掉门极的触发信号晶闸管依然维持导通，当晶闸管的阳极和阴极之间承受反向电压并且门极不管加不加触发信号晶闸管关断.对于三相桥式整流电路，晶闸管电流的有效值为： 由电机参数可取Id=700A则晶闸管的额外电流为：取1.5~2倍的平安裕量，()500VT AV I A =.由于电流连续，因此晶闸管最大正反向峰值电压均为变压器二次线电压峰值，即：取2~3倍的平安裕量，600VT U V =2.2．2平波电抗器的参数计较：平波电抗器L 的功效是使输出的直流电流更平滑，平波电抗器用于整流以后的直流回路中，整流电路的脉波数总是有限的，在输出的整流直流电压中总是有纹波的，这种纹波往往是有害的，需要由平波电抗器加以抑制，平波电抗器的电感一般按低速轻载时包管电流连续的条件来选择，通常首先给定最小电流Idmin=(5%-10%)IN,这里取10%.在用它计较所需的总电感量，减去电枢电感既得平波电感值对于三相桥式整流电路，总电感量的计较公式为：Idmin=0.07×700A=49A由电机时间参数取U2=94V ，则940.69 1.250l L mH =⨯=. 电枢电感L m 的计较公式为 3k 10L =()D N m N NU mH pn I ⨯ P —电动机磁极对数，D k —计较系数，对一般无抵偿电机：D k =812 那么电枢电感310220100.78221000700m L ⨯⨯==⨯⨯⨯mH 平波电抗器电感值取为l L3、调节器的设计3.1 确定电流调节器的时间参数（1）整流装置滞后时间s T ：三相桥式电路的平均失控时间 Ts = 0.0017s.（2）电流滤波时间常数Toi ：三相桥式电路每个波头的时间是3.33ms ，为了根本滤平波头应有（1~2）Toi = 3.33s.则Toi=0.002s.（3）电流环小时间常数i T ∑：按小时间常数近似处理：s T T T oi s i 0037.0=+=∑.e C —电动机的电动势系数：m C —电动机额外励磁下的转矩系数：m T —电力系统电机时间常数从稳态上看，要求电流无静差，可得到理想的堵转性.从动态上看，系统不该该有电枢电流在突加控制作用时有太大的超调，以包管电流在动态进程中不超出允许值.而对电网电压动摇的实时抗扰作用只是次要因素.为此，电流环以跟从性为主.选用典型I 型系统，采取PI 调节器，其传递函数为： 检查对电源电压的抗扰性能：0.00250.6760.0037L i T T ∑==采取典型I 型系统动态抗扰性能，各项指标都是可以接受的.（1）为了让调节器的零点与控制对象的大时间常数顶点对消，则电流调节器超前时间常数：0.0025i L T s τ==.（2）采取西门子“最佳整定”办法的“模最佳系统”，参数取：0.707ξ=，0.5I i K T ∑=， 4.3%i σ=. 因此，电流开环增益：10.50.5135.10.0037i I K s T -∑=== 电流反响系数：10100.00951.5700nm dm N U I I βλ*====⨯min V r ⋅ 电位器给定电压c U =10V ， 则晶闸管整流缩小系数：2202210ds c U K U === ACR 的比例系数为：135.10.00250.8 1.293220.0095I i i s K R K K τβ⨯⨯===⨯ 电流环截止频率：1135.1I ci K S ω-==（1）晶闸管整流装置传递函数的近似条件111196.1330.0017s ci S T ω-=≈>⨯ 满足近似条件2）疏忽反电动势变更对电流环动态影响的条件166.42ci S ω-=≈< 满足近似条件 3）电流环小时间常数近似处理条件1180.78ci S ω-=≈> 满足近似条件 3.5 计较调节器电阻和电容采取含给定滤波和反响滤波的模拟式PI 型电流调节器，其原理图如图1所示.图中*i U 为电流给定电压，d I β-为电流负反响电压，调节器的输出就是电力电子变换器的控制电压c U .图1 PI 型电流调速器所用运算缩小器取040R k =Ω，则各电阻和电容值为： 0 1.2934051.7i i R K R k ==⨯=Ω ， 取52K Ω.30.00250.0485210ii i C F R τμ===⨯， 取0.05μF.电流调节器设计完成.4、速度调节器的设计电流环的等效闭环传递函数电流环经简化后可视作转速环的一个环节，为此其闭环传递函数为：疏忽高次项，)(s W cli 可降阶近似为：接入转速环内，电流环等效环节的输入量应为)(s U i *，因此电流环在转速环中应等效为：4.1确定转速调节器的时间常数 电流环等效时间常数：s s T K i I0074.00037.0221=⨯==∑ 转速滤波时间常数：0.005on T s =转速环小时间常数：按小时间常数近似处理，取 转速反响系数：100.011000nm N U n α*===min V r ⋅ 转速调节器的选择为实现转速无静差，转速环开环传递函数应有两个积分，在负载扰动作用点前面必须有一个积分环节包含在转速调节器ASR 中，使系统在阶跃扰动时无稳态误差，并具有较好的抗扰性能，所以应该选择典型II 型系统，这样系统动态抗扰性能好.ASR 采取PI 调节器，其传递函数为：含给定滤波和反响滤波的PI 型转速调节器原理图如下.图：含给定滤波和反响滤波的PI 型转速调节器按跟从性与抗扰性能较好的原则，取h=3，52.6%n σ=.当h=3时调节时间最短，动态跟从性能适中.则ASR 的超前时间常数为：30.01240.0372n n hT S τ∑==⨯= 转速环开环增益：122221414452230.0124N n h K S h T -∑+==≈⨯⨯ ASR 的比例系数为转速环截止频率为：1114450.037854.62NN n cn K K S τωω-===⨯=（1）电流环传递函数简化条件为163.7cn S ω-==> 满足简化条件 （2）转速环小时间常数近似处理条件为155cn S ω-=≈>满足简化条件 所用运算缩小器取040R k =Ω，则09.63840385.52n n R K R K K ==⨯Ω=Ω 取386K Ω按退饱和超调量的计较办法计较调速系统空载启动到额外转速时的转速超调量：max *7000.80.01240.1852()()20.722 1.59.9%10%10000.816n N n b m T C n z C n T σλ∑⨯∆∆=-=⨯⨯⨯⨯=<能满足转速环设计要求.5、庇护电路的设计5.1 过电压庇护过电压庇护可分为交换侧和直流侧过电压庇护，前面常采取的庇护措施有阻容吸收装置、硒堆吸收装置、金属氧化物压敏电阻，这里用压敏二极管抑制事故过电压（1）交换侧过电压庇护压敏电阻采取由金属氧化物烧结制成的非线性压敏元件作为过电压庇护，其主要优点在于：压敏电阻具有正反向相同的陡峭的伏安特性，在正常任务是只有很微弱的电流通过元件，而一旦出现过电压时电压，压敏电阻可通太高达数千安的放电电流，将电压抑制在允许的规模内并具有损耗低，体积小，对过电压反响快等优点.压敏电阻的额外电压1mA U 的选择可按下式计较:式中，1mA U —压敏电阻的额外电压，VYJ 型压敏电阻的额外电压有：100V ，200V ，400V ，760V ，1000V 等. 2l U —变压器二次侧的线电压有效值，对于星形接法的线电压等于相电压2l U 2. 1 1.3394245.03mA U V ≥=（2）直流侧过电压庇护：利用电阻和电容吸收操纵过压. 整流器直流侧在快速开关断开或桥臂快速熔断等情况，本设计用压敏电阻设计来解决过电压时（击穿后），正常任务时漏电流小，损耗低，而泄放冲击电流能力强，抑制过电压能力强.压敏电阻的额外电压1mA U 的选取可按下式计较：10.80.9mA U ε≥⨯压敏电阻承受的额外电压峰值 式中1mA U 为压敏电阻额外电压，ε为电网电压升高系数，一般ε取1.05 1.10.压敏电阻承受的额外电压峰值就是晶闸管控制角30α=时输出电压d U α.2cos 2.4594195.7d U V αα==⨯=. 对于本设计：因此压敏电阻额外电压取250V 型压敏电阻.（3） 晶闸管过电压庇护晶闸管对过电压很敏感，当正向电压超出其断态重复峰值电压一定值时，就会误导通，引发电路毛病，当外加的反向电压超出其反向重复峰值电压一定值时，晶闸管将会立即损坏.因此，必须设置过电压的庇护及抑制过电压的办法，过电压产生的原因主要是供应的电压功率或系统的储能产生了剧烈的变更，使得系统来不及转换，或系统中原来储蓄积累的电磁能量不克不及实时消散而造成的，本设计在晶闸管元件两端并联RC 阻容吸收电路来抑制过电压. 在晶闸管元件两端并联RC 阻容吸收电路.3(24)10T C I -=⨯，1030R =Ω，212R m E CU = 得 33(24)10(24)257100.514 1.028T C I F μ--=⨯=≈⨯⨯=由于一个周期晶闸管充放电各一次，因此：功率选择留56倍的裕量因此电阻R 选择阻值为20ΩF μ5.2 过电流庇护（1）交换侧经电流互感器接入过电流继电器或直流侧接入过电流继电器，可以在产生过电流时动作，断开主电路.也可以在每个桥臂串快速熔断器对晶闸管进行过电流庇护.快速熔断器的要求：熔断器的额外电压 22.45 2.4594230.3KN RM U U U V V ≥==⨯=因此，按本课题的设计要求，用于晶闸管过电流庇护的快速熔断器的额外电压可选择240V .6．课程设计体会通过这次设计，我对双闭环不成逆调速系统有了进一步的理解和运用，加深了对电机调速应用.双闭环调速就是转速、电流两种负反响在不合的阶段辨别起作用.而在双闭环直流调速系统中，转速和电流调节器的结构选择与参数设计都要从动态校正的需要来解决.对于调速系统，最重要的动态性能是抗扰性能.一般来说，双闭环调速系统具有比较满意的动态性能.在设计双闭环调速系统的时候采取工程设计办法，在设计时，把实际系统校正或简化成典型系统，利用现成的公式或简明的图表来进行参数计较，这样设计进程就复杂得多.设计进程第一步先解决动态稳定性和稳态精度，选择调节器的结构确保系统稳定且满足稳态精度.第二步在选择调节器参数，满足动态性能指标.这样的设计方律例范化、复杂化.这种设计办法对以后任务中又很大的作用和帮忙.完成本设计用到了良多电力拖动以外的知识，单用电力拖动书本上的知识是设计不出来的，现在的系统设计都会涉及到多方面的知识，因此学好书本上的根本知识点以后还要做相应的拓展学习，将其他的与之相关的内容联系起来，对开阔我们的知识面有很大的帮忙.总之，在这次设计中让我对运动控制这门课有了更深入的了解，也使我认识到自己的缺乏之处.在此，对老师说声谢谢！参考文献[1]陈伯时，《电力拖动及自动控制系统》，机械产业出版社，2001.[2] 扬仲平，《自动控制系统》，煤炭产业出版社，1996.[3]徐银泉，《交换调速系统及其应用》，纺织产业出版社，1990.[4]许开国，《拖动与调速系统》，武汉测绘科技大学出版社，1998.[5]佟纯厚，《近代交换调速》，冶金产业出版社, 1985.[6]倪忠远，《直流调速系统》，机械产业出版社, 1996.[7]孙树扑等，《电力电子技巧》，中国矿业大学出版社，2000.[8]黄俊，王兆安，《电力电子技巧》，机械产业出版社，2000.[9]刘祖润，胡均达，《结业设计指导》，机械产业出版社，1996.。
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KC41六路双脉冲形成器
一、功能与特点
KC41六路双脉冲形成器是三相全控桥式触发线路中必备的电路, 具有双脉冲形成和电子开关控制封锁双脉冲形成二种功能。
使用 2块有电子开关控制的
KC41电路能组成逻辑控制适用于正反组可逆系统。
二、概述
KC41电路是脉冲逻辑电路。
当把移相触发器的触发胲冲输入到 KC41电路的1~6端时,由输入二极管完成了补脉冲, 再由 T 1~T6电流放大分六路输出。
补脉冲按+A→ -C , -C → +B, +B→ -A , -A → +C,
+C→ -B , -B → +A顺序排列组合。
T 7是电子开关,当控制 7#端接逻辑“ 0”电平时 T 7截止,各路有
输出触发脉冲。
当控制 7#端接逻辑“ 1”电平(+15V时, T 7导通 ,各种无输出触发脉冲。
KC41
内部原理图见图 (1。
KC41应用实例见图 (2,各点波形分别见图 (3。
图中输出端如果接 3DK4作功率放大可得到 800mA 的触发脉冲电流。
使用 2块KC41电路相应的输入端并联 ,二个控制端分别作为正反组控制输入端,输出接12个功率放大管。
这样就可组成一个 12脉冲正反组控制可逆系统,控制端逻辑“ 0”电平有效。
图 (1 KC41电路内部原理图
三、主要技术数据
1、电源电压:直流 +15V, 允许波动±5%(±10%时功能正常
2、电源电流:≤ 20mA
3、输出脉冲 :
3. 1.最大输出能力:20mA (流出脉冲电流
3. 2.幅度:≥ 13V
4、输入端二极管反压:≥ 18V
5、控制端正向电流:≤ 8mA
6、封装:KC41电路采用 16脚陶瓷双列直插式封装
7.允许使用环境温度:-10℃— +70
℃
图 (4 外接线路接线
图
图 (2 KC41电路应用实例图 (3 KC41电路各点波形KC42脉冲列调制形成器
一、功能与特点
KC42脉冲列调制形成器主要适用于作可控硅三相桥式全控整流电路的脉冲列调制源。
同样也适用于三相半控, 单相全控, 单相半控线路中作脉冲列调制源。
电路具有脉冲占空比可调性好 , 频率调节范围宽 ,触发脉冲上升沿可与调制信号同步等优点。
KC42电路也可作为可控制的方波发生器用于其它的电子线路中。
二、概述
KC42电路内部原理图见图 (1, 应用实例图见图 (2。
以三相全控桥式电路为例 , 来自三块触发器(KC04或 KC09 13#端的触发脉冲信号分别送入 KC42电路的 2#, 4#, 12#端,由 T 1、 T 2、 T 3进行节点逻辑或组合。
T 5、 T 6、 T 8组成一个环形振荡器,由 T 4的集电极输出来控制环形振荡器的起
振和停振 ,当没有输入脉冲时, T 4导通振荡器停振。
反之 T 4截止振荡器起振。
T 6集电极输出是一
系列与来自三相六个触发脉冲的前沿同步间隙 60°的脉冲。
经 T 7倒相放大分别输入三块触发器
(KC04或 KC09 的 14#端。
此时从 KC04或 KC09电路的 1#和 15#端输出是调制后的脉冲列触发脉冲。
调制脉冲的频率由外接电容 C 2和 R 1、 R 2决定见下式
:
式中 f —频率 , T 1、 T 2—导通半周和截止半周的时间
改变 R 1、 R 2的比例可以得到满意的调制脉冲占空比。
各点波形见图 (3。
如将 KC42电路用于单
相整流电路中则 2#、 4#、 12#三个输入端只需用一个 , 其它二个接低电位 (0V。
图 (1 KC42电路内部原理图
三、主要技术数据
1、电源电压:直流 +15V, 允许波动±5%(±10%时功能正常
2、电源电流:≤ 20mA
3、输入端二极管反压:≥ 18V
4、输入端正向电流:≤ 2mA
5、输出脉冲 :
5. 1幅度≥ 13V
5. 2最大输出能力:≤ 12mA
6、调制脉冲频率:5— 10KH
Z
(通过调节外接 RC 达到
7、封装:KC42电路采用 14脚陶瓷双列直插式封装
8、允许使用环境温度:-10℃— +70
℃
图 (2 KC42电路应用实例图 (3 KC42电路各点波形。