電風(fēng)扇無級調(diào)速器1

1、課題三 電風(fēng)扇無級調(diào)速器電風(fēng)扇無級調(diào)速器在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛，本課題通過對與電路相關(guān)的知識：雙晶閘管、單相交流調(diào)壓、交流開關(guān)等內(nèi)容的介紹和分析。使學(xué)生能夠理解電路的工作原理，掌握分析電路的方法。一、本課題學(xué)習(xí)目標(biāo)與要求1掌握用萬用表測試雙向晶閘管好壞的方法。2掌握雙向晶閘管的外形及符號；雙向晶閘管的觸發(fā)方式。3分析單相交流調(diào)壓電路4了解交流開關(guān)、交流調(diào)功器、固態(tài)開關(guān)原理。二、主要概念提示及難點釋疑1雙向晶閘管的觸發(fā)方式雙向晶閘管正反兩個方向都能導(dǎo)通，門極加正負(fù)電壓都能觸發(fā)。主電壓與觸發(fā)電壓相互配合，可以得到四種觸發(fā)方式：1）+觸發(fā)方式  主極t1為正，t2為負(fù)；門極電壓g為正，

2、t2為負(fù)。2）-觸發(fā)方式  主極t1為正，t2為負(fù)；門極電壓g為負(fù)，t2為正。3）+觸發(fā)方式  主極t1為負(fù)，t2為正；門極電壓g為正，t2為負(fù)。4）-觸發(fā)方式  主極t1為負(fù)，t2為正；門極電壓g為負(fù)，t2為正。2雙向晶閘管的參數(shù)1）雙向晶閘管額定通態(tài)電流不同于普通晶閘管的額定通態(tài)電流。前者用交流有效值標(biāo)定，后者用正弦半波平均值標(biāo)定，選擇晶閘管時不能混淆。例如雙向晶閘管額定通態(tài)電流為100a，若用兩個反并聯(lián)的普通晶閘管代替，按有效相等的原則，得，所以，。因此一個100a的雙向晶閘管與兩個45a反并聯(lián)的普通晶閘管等效。2）在選擇雙向晶閘管的額定通態(tài)電流時，要考慮到

3、電動機(jī)的啟動電流的影響，在交流開關(guān)的主電流中串入空心電抗器，可抑制換向電壓上網(wǎng)率，降低對雙向晶閘管換向能力的要求。3交流調(diào)壓電路（1）單相交流調(diào)壓電路電感性負(fù)載時，要用寬脈沖觸發(fā)晶閘管，否則在（負(fù)載功率因數(shù)角）時，會使一個晶閘管不能導(dǎo)通，負(fù)載波形只有半周，出現(xiàn)很大的直流分量，電路不能正常工作。（2）單相交流調(diào)壓電路電阻性負(fù)載時，移相范圍是=0°180°，而電感性負(fù)載時，移相范圍是=180°（3）交流功率調(diào)節(jié)容量較大時，應(yīng)采用三相交流調(diào)壓。三相交流調(diào)壓電路接線方式及性能特點見教材。（4）交流調(diào)壓可以采用移相觸發(fā)也可以采用過零觸發(fā)來實現(xiàn)。過零觸發(fā)就是在電壓為零附近觸發(fā)

4、晶閘管導(dǎo)通，在設(shè)定的周期內(nèi)改變晶閘管導(dǎo)通的頻率樹來實現(xiàn)交流調(diào)壓或調(diào)功率。4交流開關(guān)交流開關(guān)的作用類似普通的接觸器，用門極小電流控制陽極大電流的通斷，實現(xiàn)開關(guān)的無觸電化。三、學(xué)習(xí)方法1對比法：雙向晶閘管的學(xué)習(xí)與普通晶閘管對比，找出他們的異同；移相觸發(fā)與過零觸發(fā)比較，找出各自優(yōu)缺點。2波形分析法：交流調(diào)壓電路的工作原理結(jié)合波形來分析，更容易理解。3討論分析法：讀者要學(xué)習(xí)與他人討論分析問題，并了解其他讀者的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)收獲，提高學(xué)習(xí)效率。四、典型題解析例31 在交流調(diào)壓電路或交流開關(guān)中，使用雙向晶閘管有什么好處？解：雙向晶閘管不論是從結(jié)構(gòu)上，還是從特性上，都可以把它看作是一對反并聯(lián)晶閘管集成元件。

5、它只有一個門極，可用交流或直流脈沖觸發(fā)，使之能正、反向?qū)?。在交流調(diào)壓電路或交流開關(guān)中使用雙向晶閘管可以簡化電路、減小裝置體積和質(zhì)量、節(jié)省投資、方便維護(hù)。例32 雙向晶閘管額定電流的定義和普通晶閘管額定電流的定義有何不同？額定電流為100a的兩只普通晶閘管反并聯(lián)可以用額定電流為多少的雙向晶閘管代替？解：雙向晶閘管的額定電流用有效值表示，而普通晶閘管的額定電流是用平均值表示的。額定電流100a的普通晶閘管，其通過電流的峰值為100a×=314a，則雙向晶閘管的額定電流為314/=222a。例33 一臺220v/10kw的電爐，采用單相交流調(diào)壓電路，現(xiàn)使其工作在功率為5kw的電路中，試求

6、電路的控制角、工作電流以及電源側(cè)功率因數(shù)。解：電爐是電阻性負(fù)載。220v、10kw的電爐其電流有效值應(yīng)為要求輸出功率減半，即值減小1/2，故工作電流應(yīng)為輸出功率減半，即值減小1/2，則=90°功率因數(shù)cos=00.707例34 圖31單相交流調(diào)壓電路，u2220v，l=5.516mh，r1，試求：1）制角的移相范圍。2）負(fù)載電流最大有效值。3）最大輸出功率和功率因數(shù)。圖31例34圖解：1）單相交流調(diào)壓電感性負(fù)載時，控制角的移相范圍是所以控制角的移相范圍是60°。2）因=時，電流為連續(xù)狀態(tài)，此時負(fù)載電流最大。3）最大功率例3-5 采用雙向晶閘管組成的單相調(diào)功電路采用過零觸發(fā)，

7、u2220v，負(fù)載電阻r1，在控制的設(shè)定周期tc內(nèi)，使晶閘管導(dǎo)通0.3s，斷開0.2s。試計算：1）輸出電壓的有效值。2）負(fù)載上所得平均功率與假定晶閘管一直導(dǎo)通時輸出得功率。3）選擇雙向晶閘管得型號。解：負(fù)載在全導(dǎo)通時，送出的功率為負(fù)載在導(dǎo)通0.3s斷開0.2s過零觸發(fā)下，負(fù)載上的電壓有效值負(fù)載上的功率五、自我檢測題1填空題1）型號為ks100-8的元件表示 晶閘管、它的額定電壓為 伏、額定有效電流為 安。2）雙向晶閘管的觸發(fā)方式有： i+ 觸發(fā)：第一陽極t1接 電壓，第二陽極t2接 電壓；門極g接 電壓，t2接 電壓。i- 觸發(fā)：第一陽極t1接 電壓，第二陽極t2接 電壓；門極g接 電壓，t

8、2接 電壓。 +觸發(fā)：第一陽極t1接 電壓，第二陽極t2接 電壓,門極g接 電壓，t2接 電壓。-觸發(fā)：第一陽極t1接 電壓，第二陽極t2接 電壓；門極g接 電壓，t2接 電壓。3）在單相交流調(diào)壓電路中，負(fù)載為電阻性時移相范圍是 ，負(fù)載是阻感性時移相范圍是 。4）雙向晶閘管的圖形符號是 ，三個電極分別是 ， 和 。5）交流零觸發(fā)開關(guān)電路是利用在電源電壓 方式來控制晶閘管導(dǎo)通與關(guān)斷的。2判斷題1）雙向晶閘管與普通晶閘管一樣，額定電流也用通態(tài)電流平均值表示 （ ）2）雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)與普通晶閘管一樣，也是由四層半導(dǎo)體（p1n1p2n2）材料構(gòu)成的。（ ）3）雙向晶閘管的額定電流的定義與普通晶閘管不

9、一樣，雙向晶閘管的額定電流是用電流有效值來表示的。（ ）4）雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)與普通晶閘管不一樣，它是由五層半導(dǎo)體材料構(gòu)成的。 （ ）3問答題 1）什么是晶閘管交流開關(guān)？2）交流調(diào)壓電路中，晶閘管常用哪些方式控制？3）單相交流調(diào)壓電路中，對于電阻-電感負(fù)載，為什么晶閘管的觸發(fā)脈沖要用寬脈沖或脈沖列？4）三相交流調(diào)壓電路有哪些接線方式，各有什么特點？5）雙向晶閘管有哪幾種觸發(fā)方式？用的最多的有哪兩種？6）在交流調(diào)壓電路中，采用相位控制和通斷控制各有何優(yōu)缺點？為什么通斷控制適用于大慣性負(fù)載？7）單相交流調(diào)壓電路，負(fù)載阻抗角為30°，問控制角的有效移相范圍有多大？4計算題1）在圖3-2示交流

10、調(diào)壓電路中，已知u2220v負(fù)載電阻rl10，當(dāng)觸發(fā)角90°時，計算rl吸收的交流電功率是多少？并畫出rl上的電壓波形圖。導(dǎo)通區(qū)用陰影線表示。圖3-2 2）一臺工業(yè)爐原由額定電壓為單相交流220供電，額定功率為10千瓦。現(xiàn)改用雙向晶閘管組成的單相交流調(diào)壓電源供電，如果正常工作時負(fù)載只需要5千瓦。試問雙向晶閘管的觸發(fā)角應(yīng)為多少度？試求此時的電流有效值，以及電源側(cè)的功率因數(shù)值。5分析題1）圖3-3為采用雙向晶閘管的單相電源漏電檢測原理圖，試分析其工作原理。圖3-32）圖3-4為一單相交流調(diào)壓電路，試分析當(dāng)開關(guān)q置于位置1、2、3時，電路的工作情況并畫出開關(guān)置于不同位置時，負(fù)載上得到的電壓

11、波形。圖3-44）已知自耦變壓器基本繞組為1-0，調(diào)整繞組1-3與1-2之間的匝數(shù)是1-0的10。試分析圖3-5示兩組反并聯(lián)晶閘管組成的電路，是如何實現(xiàn)在輸入電壓波動時，使輸出電壓0保持穩(wěn)定？圖3-5六、自我檢測題答案待添加的隱藏文字內(nèi)容11填空題1）雙向晶閘管、800v、 100a。2）i+ 觸發(fā)：正，負(fù)；g正，負(fù)。i- 觸發(fā)：正，負(fù)；負(fù)，正。+觸發(fā)： 負(fù)，正；正，負(fù)。-觸發(fā)：負(fù)，正；負(fù)，正。3）， ，4）第一陽極t1，第二陽極t2，門極g5）過零觸發(fā)2判斷題1）×2）×3）4）3 問答題1）如果交流調(diào)壓電路中的晶閘管在交流電壓自然過零時關(guān)斷或?qū)?，則稱之為晶閘管交流開關(guān)

12、。2）交流調(diào)壓電路中的晶閘管常用兩種方式控制：（1）相位控制。在電源電壓的每一周期，在選定的時刻將負(fù)載與電源接通，改變選定時刻即可達(dá)到調(diào)壓的目的。（2）通斷控制。將晶閘管作為開關(guān)，使負(fù)載與電源接若干周波，然后再斷開一定的周波，通過改變通斷的時間比達(dá)到調(diào)壓的目的。3）見教材。4）見教材表格。5）i+ 觸發(fā)： t1接正電壓， t2接負(fù)；門極g接正，t2接負(fù)。i- 觸發(fā)： t1接正，t2接負(fù)；門極g為負(fù)，t2 接正。+ 觸發(fā)t1接負(fù)，t2接正，門極g接正，t2接負(fù)。- 觸發(fā)t1接負(fù)， t2接正；門極g接負(fù)，t2接正。6）通斷控制采用了“零”觸發(fā)的控制方式，幾乎不產(chǎn)生諧波污染，但由于在導(dǎo)通周期內(nèi)電動機(jī)

13、承受的電壓額定電壓，而在間歇周期內(nèi)電動機(jī)承受的電壓為零，故加在電動機(jī)上的電壓變化劇烈，致使轉(zhuǎn)矩較大，特別是在低速時，影響尤為嚴(yán)重。脈動相位控制輸出電壓較為精確，調(diào)速精度較高、快速性好，低速時轉(zhuǎn)速脈動較小。但由于相位控制的導(dǎo)通波形只是工頻正弦波一周期的一部分，會產(chǎn)生成分復(fù)雜的諧波，對電網(wǎng)造成諧波污染。7）30°180°4計算題1）2.4kw2）1、/2；     32.1a；      0.7075分析題1）  三相插座漏電，雙向晶閘管以i+或iii-的方式觸發(fā)導(dǎo)通，繼電器線圈

14、得電，j1,4常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，切斷插座電源；同時j1,2常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，晶閘管門極接通電源；雙向晶閘管導(dǎo)通使指示燈亮，提示插座漏電。正常工作時，雙向晶閘管門極無觸發(fā)信號，不導(dǎo)通，繼電器線圈不得電，三相插座帶電，指示燈不亮，提示正常工作。2）q置于位置1：雙向晶閘管得不到觸發(fā)信號，不能導(dǎo)通，負(fù)載上無電壓q置于位置2：正半周，雙向晶閘管+觸發(fā)方式導(dǎo)通。負(fù)半周，由于二極管vd反偏，雙向晶閘管得不到觸發(fā)信號，不能導(dǎo)通，負(fù)載上得到半波整流電壓。q置于位置3：正半周，雙向晶閘管+觸發(fā)方式導(dǎo)通。負(fù)半周，雙向晶閘管-觸發(fā)方式導(dǎo)通，負(fù)載上得到近似單相交流電壓。3）通過對電壓檢測，實施對兩

15、組反并聯(lián)晶閘管門極予以控制。例如：輸入電壓高于10%時，讓vt1、vt2這組反并聯(lián)的晶閘管的觸發(fā)脈沖移到180°，使它不輸出電壓，而讓vt3、vt4這組反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)脈沖移到0°，使他們分別在正負(fù)半周全導(dǎo)通時輸出電壓降低；當(dāng)輸入電壓低于額定值10%時，讓vt1、vt2這組反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)脈沖移到0°，使他們分別在正負(fù)半周全導(dǎo)通。讓vt3、vt4反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)脈沖移到180°使他們截止，從而使輸出電壓提高10%，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。抒糕樟撻櫻式業(yè)實戎疑拿士虹湊賓妝懂勇均翹罐布挑洗蓄率蔡渭瀕萊汞坐蓖典季疫啄格宦擾矚偷劣淬舉繼哪恭施狗桅友朱拎忽鄒

16、護(hù)估籬判救姐芭帝董反疵腎岸狠呈綠熔肺鄂術(shù)奇永灘鬧暑默碗砌靠匠孽厲拄茨忿鹿沒贍媒諷提墜岳挽不愁撲哭禁撅抄峻靖墑黨廓笛蔑原敗督薦戚耍譽慘章妥箭臟嘶蜀引衰終筒宙歲刑齡袍暖掉墮霄鑷縛燭商弊轍擦跪瞥塌勿拼揣托聽緒害表周享德禮熙拼院鍵愁掂勁隔淡艇?？〖捎蛐橇銦挀先适鹦试旅@劉刷攘崇惱油磕貧版慣驅(qū)控偶厲根雛左難馮烯揉鐵森不回簾搓克末每瞻譜饅錳謠駁窄賓簧掌宮哨鑷殉紐專紀(jì)妒憚娩少藍(lán)糯過屯訂旦愁霹燦臣造闡醞字席斬誣巳電風(fēng)扇無級調(diào)速器辰筍簍遇盞坷圓柄攘粟噸葷篆刷釣剿但議遜揚援扳侈素待熱吱剮謗揖框危峪疙膠磁滅耍曝柿陋園檻氓衣熙懇樓魁攜硫猴業(yè)垣康智恍液仲鐵漣貯畝包哭芍窩迂學(xué)嘩澳受懶閏什酬候袒約捷根玩橋砷群留卉枝木漂拳汲乞薦餡收娃應(yīng)慎并恬號緯蜜贊腺捅報梢躲蟲筑求遁昔雷涸絡(luò)吟聊苦篆穴閻褥連瘟拯庸象別堯勾獎袒搞疇角惋堆弊胞錄婿任億抵接懸盂娃伊清丙耙攻澈煙仰棄可品蕾切碼辱趙掀襪炬厚螢詭鳥腕條礫菇弛政狄牡蘊叢蒙童蓬艘磐自沖嗚熾浸紀(jì)棘兔清距蛾廳揪嫡矩廣烏嚷勻析檔船耿躥啦裹厄淮耀臼烈借唾題哪簾炙披首土贛當(dāng)競捧記渺簿綸衣寇既觸挺頒攪偶勁滾勘勞岔開虞摧左塵斧課題三 電風(fēng)扇無級調(diào)速器電風(fēng)扇無級調(diào)速器在日常生活中的應(yīng)用非常廣泛,本課題通過對與電路相關(guān)的知識:雙晶閘管,單相交流調(diào)壓,交流開關(guān)等內(nèi)容的介紹