单相交流调功电路正文

1概述1.1晶闸管交流电源调节器交流电压调节器：以基于晶闸管的智能数字控制电路为核心的电源控制装置(晶闸管功率计、晶闸管调节器、晶闸管调节器、晶闸管调节器、晶闸管稳压器、晶闸管稳压器、功率控制器)。效率高、没有机械噪音和磨损、响应速度快、尺寸小、重量轻等优点。1.2交流电压调节和调节交流电源调节电路的主电路和交流电压调节电路基本相同。但是控制方法不同。换句话说，使用阻塞控制，而不是使用相移控制。交流电压调节在交流电源的半周期内进行相移控制，交流电源在交流周期内控制晶闸管的连接。也就是说，负载将几个主波连接到交流电源，分离几个主波，更改主波连接数和主波分离比，以调整负载消耗的平均功率。如图3-21所示，该电路经常用于电炉的温度控制。因为像电炉这样的控制对象往往时间常数很大，不需要经常控制交流电源的每个周期。以周波数为单位大致控制负载消耗的平均功率，称为交流功率调整电路。1.3零交叉触发器和相移触发器零交叉触发器是为了在设置间隔期间控制电压或功率，更改晶闸管传导循环的数量。零交叉触发器的主要缺点是，如果低频干扰太多，当电网容量不足时，会发生照明闪烁、仪表指针抖动等，通常仅适用于热惯性较大的电气负荷。相移触发器是触发晶闸管的初始触发器。这是通过调节电阻值改变电容器的充放电时间，改变单个晶管的振动频率，实际上改变了控制晶闸管的触发角度。早期控制是通过更改电阻相移线来控制的。相移(相移)是对晶闸管触发角度的大小的更改，是对晶闸管初始相位角度的更改。称为相移触发线。2系统范围方案2.1交流功率调节电路工作原理单相交流功率调节电路框图如图2.1.1所示。图2.1.1交流电源调节电路的主电路和交流电压调节电路基本相同。但是控制方法不同。换句话说，使用阻塞控制，而不是使用相移控制。交流电压调节在交流电源的半周期内进行相移控制，交流电源在交流周期内控制晶闸管的连接。也就是说，负载将几个主波连接到交流电源，分离几个主波，更改主波连接数和主波分离比，以调整负载消耗的平均功率。如图2.1.2所示，该电路经常用于电炉的温度控制。因为像电炉这样的控制对象往往时间常数很大，不需要经常控制交流电源的每个周期。以周波数为单位大致控制负载消耗的平均功率，称为交流功率调整电路。图2.1.2使用主波控制，负载电压电流的波形是正弦波，因此不会对电网的电压电流产生一般谐波污染。此外，由于在BCR传导过程中负载的电压保持在电源电压下，因此建议使用此控制方法在手动钻孔中低速钻孔玻璃或塑料材料。2.2单相交流调压工作原理将一种形式的交流切换为另一种形式的交流，可以更改电压、电流、频率和相位等参数。不更改交流频率而仅更改相位的控制称为交流电源控制中的交流电压控制。单相交流电压调节的典型电路如图2.2.1所示。图2.2.1用两个双向SCR BCR(Z0409MF)替换两个单向SCR SCR SCR反并行结构形式，利用RC充放电电路和双向触发二极管DB3的特性，每两周对双向晶闸管中断进行相移触发控制，轻松调整输出电压的有效值。如图2.2.2中所示，正负伴奏控制角度与电源电压的0小时经过以及正负伴奏控制角度相同，可见负载两端的电压波形是电源电压波形的一部分。在电阻负载下，负载电流和负载电压的波形相同，角度的相移范围为0，=0时，晶闸管持续传导，输入电压为最大值，U0=Ui灯最亮。alpha增加时，U0逐渐降低，灯的亮度也关闭为0，灯关闭，直到alpha=为止。此外，当=0时，功率因数cos=1随着的增加，输入电流落后于电压，发生失真，cos也逐渐减少，电网电压电流产生谐波污染。交流调压电路广泛应用于调光控制，图2.2.23电路设计3.1感应负载设计交流电压调节器电路可以具有电阻负载，或即时感应负载(例如感应电动机或其他电阻电感混合负载)。感应负载随着电压的恒定角度和相位控制而产生的迟滞，在与输出电压、电流波形和控制角度、负载阻抗角度相关的感应负载下，交流电压调节电路的运行变得更加复杂。图3.1其中，负载阻抗角度等于将纯代码交流电压加入电阻电感负载时，电流落在电压中的角度。为了更好地分析单相交流电压调节器电路在感应负载下的运行情况，分别以3种情况讨论了这种处理方法。3.2工作时设计图3.1显示了控制角度与触发传导(传导)时的输出波形图相同的反周期角度上的传导触发器、输出电压与电源电压相同、电流波形从0上升的情况，例如具有电阻负载的单个和相反并行交流电压调节电路的电路图和电阻负载。因为是感应负载，所以电流落后于电压，超过电压0的话，电流就不会为零，之后继续下降，直到电流降到0为止，输出电压自然关闭，输出电压等于0，正反周期结束，期间电流从0流回到0的区间称为传导角度。后面的分析表明，在工作条件下，脉冲到达之前已经关闭，正负电流不连续。在电源的负半双工下工作，在间歇期间晶闸管两端电压波形如图3.2所示。图3.2为了分析负载电流的表示式以及传导角度和之间的关系，假设电压座标原点必须满足时间晶闸管t传导中的负载电流I方程式，如图所示L=sin初始条件为i|=0。解方程式后，负载电流I在范围内的表示式如下=时，取得i=0，和之间的关系Sin(-)=sin(-)e使用常识，可以将和之间的关系表示为下图中的群集曲线。图3.3图3.3是参数变量，当=0时表示阻力载荷。在此情况下=180-；特定角度=180；在那个时候，增加的越少。上述回路的控制角度为时，交流输出电压有效值u、负载电流有效值I和晶闸管电流有效值I分别为表达式中的I是=0时负荷电流的最大有效值，其值为I=晶闸管有效值的标准弦值。值为2=由上而下显示，是和的函数，图3.4使用负载阻抗角度作为参数，已知情况下，通过此曲线查找晶闸管电流标准或值，得出负载电流rms I和晶闸管电流rms I。图3.43.3=工作时设计控制角度=时，负载电流I的表示式中的第二个项目为0，等于电源电压角度的纯正弦电流。此时，传导角度=180，即0.5周晶闸管t关闭时，t恰好对应于两个二极管，或者输入输出直接连接，输出电压和电流在没有连续电压调节的情况下产生传导、负载电流I。图3.53.4工作时设计电阻角度相对大，负载电感强，负载电流明显落后于电压，晶闸管的传导时间长，此时也适用。因为公式的右端小于0，并且当时只有左端可能小于0，所以如图所示，通过窄脉冲触发晶闸管，导筒角度大于180，在负伴奏下产生了出发脉冲，因此不会关闭，也不会通过逆压力诱导，直到电流中断到0为止，从而形成了仅单个晶闸管重复中断的异常情况，始终是单个方向，电路产生了较大的直流元件。因此，要避免这种情况，必须使用宽脉冲或脉冲列触发方法。4电路测试和故障分析使用灯泡作为实验负载，可以理解灯泡亮暗时间变化中交流功率调节电路的原理和特性。电路的双向晶闸管触发信号是由555组成的振荡器，产生占空比可调触发脉冲，通过模拟门形成低于施法频率、可在一定范围内调节的稳定触发信号。将DJK01电源控制屏幕上的电源选择开关插入“直流调速”侧。220V线路电压为220V。使用两条导线将220v交流电压连接到DJK22的“Ui”电源输入端，然后按“开始”按钮。打开交流电源调节电路的电源开关，用万用表测量555的电源电压是否接近10V，然后使用示波器检查555输出端子“3”波形和4066输出(BCR触发信号)波形是否正常。触发电路波形正常时，关闭电源，访问负载(220V，15W灯泡)，打开交流电源调节电路的电源开关，调节主波控制电位器，观察灯泡暗或闪烁的规律。基于原始555集成触发电路，添加了4066芯片，生成了3相6向互差60的双窄脉冲或3相6向后固定、前可调的宽脉冲链，以便用于晶闸管触发。4066的针脚功能包括：每个包内有四个独立的模拟开关，每个模拟开关有输入、输出、控制三个终端，其中输入端和输出端可以互换。提高控制端的水平时，开关传导；如果控制端有低级别，则开关关闭。模拟开关传导，传导电阻数十欧姆。模拟开关关闭时，可以看到高阻抗，可以看到开路。模拟交换机可以传输数字和模拟信号，可传输的模拟信号的最高频率为40MHz。交换机之间的串扰范围很小，典型值为- 50dB。将两个单向SCR SCR SCR反向并行结构形式替换为双向SCR BCR(Z0409MF)，并利用RC充放电电路和双向触发二极管DB3的特性，通过每两周双向晶闸管中断的相移触发控制，轻松调整输出电压的有效值。正负反周期控制角度的起始时间均在电源电压的0小时以上，正负反周期控制角度相同，可见负载两端的电压波形是电源电压波形的一部分。在电阻负载下，负载电流和负载电压的波形相同，角度的相移范围为0，=0时，晶闸管持续传导，输入电压为最大值，U0=Ui灯最亮。alpha增加时，U0逐渐降低，灯的亮度也关闭为0，灯关闭，直到alpha=为止。此外，当=0时，功率因数cos=1随着的增加，输入电流落后于电压，发生失真，cos也逐渐减少。5摘要这次电力电子讲座设计，我真的觉得设计不容易。在平时的实验中，我没有意识到设计的困难和困难。这次课程设计有很多问题。我的MATLAB需要进一步练习和思考。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练。在我们进入社会之前，一定要经历不少过程。“千里之行从一步开始”，我通过这个课程设计，深刻体会了这个千古名言的真正意义。我今天努力进行课程设计，学习如何迈出这一步，为明天在社会潮流中扎实奔跑打下了坚实的基础。以前，实验都是一步一步进行的。以前的经验没有这么多错误。但是这次不能一步一步地疏忽，只好静下心来。体会到自己独立设计能力和综合利用知识的能力，通过学习和利用来突出自己劳动成果的喜悦，其中发现了平时自己在学习的不足和弱点，从而弥补了这一点。可以说这段时间比甜蜜苦，但可以学到很多东西，巩固这段时间学到的东西，还可以学到很多书里没有学到的东西。通过这次教学设计，发现理论与实际相结合很重要，在实际任务中，把所学的理论知识与实践相结合，从理论中得出结论，提高独立于自己实际实践实力的思考能力。设计过程中出现问题可以说困难很大，但最终都解决了，这是欢迎的。总之，在这次课程设计中，我真的学到了很多。MATLAB使用得更熟练，更了解电力电子的原理和应用，总之收获了很多。附录总电路设计参考文献1.石玉栗策县