維修電工(高級(jí))課件

1、維修電工（高級(jí)）第一節(jié)模擬電子技術(shù)一、集成運(yùn)算放大電路二、線性集成穩(wěn)壓電源三、開關(guān)穩(wěn)壓電源第二節(jié)數(shù)字電子技術(shù)一、集成門電路二、組合邏輯電路三、時(shí)序邏輯電路四、數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法第一節(jié)電力電子器件一、 功率晶體管二、門極關(guān)斷晶閘管三、場效應(yīng)晶體管第二節(jié)晶閘管整流電路一、三相半波可控整流電路二、三相橋式整流電路第三節(jié)逆 變 電 路一、有源逆變電路二、無源逆變電路三、中高頻電源第一節(jié)X62W型萬能銑床電氣控制電路一、X62W型萬能銑床電氣控制電路分析二、X62W型萬能銑床常見電氣故障的分析與檢修第二節(jié)T68型臥式鏜床電氣控制電路一、T68型臥式鏜床電氣控制電路分析二、T68型臥式鏜床常見電氣故障的分析

2、與檢修第三節(jié)15/3t橋式起重機(jī)電氣控制電路一、控制器簡介二、15/3t橋式起重機(jī)的電氣控制電路分析三、15/3t橋式起重機(jī)常見電氣故障的分析與檢修第四節(jié)B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)一、生產(chǎn)工藝對電氣控制系統(tǒng)的要求二、B2012A型龍門刨床電氣控制系統(tǒng)的組成三、B2012A型龍門刨床電氣控制電路的分析四、B2012A型龍門刨床電氣控制電路故障的分析與檢修第五節(jié)機(jī)床電氣控制電路的安裝與維修技能訓(xùn)練實(shí)例第一節(jié)可編程序控制器概述一、PLC的特點(diǎn)及應(yīng)用二、PLC的組成與控制原理三、使用PLC的注意事項(xiàng)四、常用程序設(shè)計(jì)方法五、PLC的維修與故障診斷第二節(jié)FX2系列PLC簡介一、FX2系列PLC的硬

3、件結(jié)構(gòu)二、FX2系列PLC的主要技術(shù)指標(biāo)及外部接線三、FX2系列PLC內(nèi)部編程元件第三節(jié)FX2系列PLC指令系統(tǒng)及編程方法一、FX2系列PLC基本指令及其應(yīng)用二、FX2系列PLC步進(jìn)指令及編程三、FX2系列PLC的功能指令第四節(jié)可編程序控制器技術(shù)的應(yīng)用技能訓(xùn)練實(shí)例第一節(jié)復(fù)雜機(jī)械設(shè)備電氣控制原理圖的識(shí)讀與分析一、復(fù)雜機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的分類二、復(fù)雜電氣控制原理圖的識(shí)讀和分析三、典型電氣控制原理圖讀圖和分析應(yīng)用實(shí)例第二節(jié)機(jī)床電氣圖的測繪方法第三節(jié)M1432A型萬能外圓磨床電氣線路的測繪一、主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)形式二、電力拖動(dòng)的特點(diǎn)及控制要求三、測繪要求及注意事項(xiàng)第四節(jié)機(jī)床電氣圖的測繪技能訓(xùn)練實(shí)例第一節(jié)

4、直流調(diào)速基礎(chǔ)知識(shí)一、自動(dòng)控制基本概念二、轉(zhuǎn)速負(fù)反饋直流調(diào)速系統(tǒng)三、電壓負(fù)反饋加電流正反饋直流調(diào)速系統(tǒng)四、自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的限流保護(hù)電流截止負(fù)反饋五、轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)六、 脈寬調(diào)制調(diào)速技術(shù)第二節(jié)交流調(diào)速技術(shù)及應(yīng)用一、交流調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)二、串級(jí)調(diào)速系統(tǒng)三、變頻調(diào)速技術(shù)第三節(jié)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用一、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源三、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用舉例四、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的常見故障與維修方法第四節(jié)交直流傳動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用技能訓(xùn)練實(shí)例一、判斷題(對畫，錯(cuò)畫)二、選擇題(將正確答案的序號(hào)填入括號(hào)內(nèi))一、矩形波信號(hào)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)二、晶閘管中頻電源裝置的故障分析三、直流電動(dòng)機(jī)的檢

5、修四、T68型臥式鏜床電氣故障的檢修五、利用PLC對復(fù)雜繼電-接觸式控制系統(tǒng)的改造六、變頻器參數(shù)設(shè)定及運(yùn)行七、變頻器的維護(hù)八、利用PLC改造機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)一、選擇題(將正確答案的序號(hào)填入括號(hào)內(nèi)；每題1分，共80分)二、判斷題(對畫“”,錯(cuò)畫“”；每題1分，共20分)一、判斷題二、選擇題一、選擇題二、判斷題一、集成運(yùn)算放大電路1.集成運(yùn)算放大器主要參數(shù)2.集成運(yùn)算放大器的選擇3.集成運(yùn)算放大器的使用4.集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用第一節(jié)模擬電子技術(shù)1.集成運(yùn)算放大器主要參數(shù)(1)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)AUDAUD是集成運(yùn)算放大器在開環(huán)狀態(tài)、輸出端不接負(fù)載時(shí)的直流差模電壓放大倍數(shù)。(2)輸入失調(diào)電壓

6、UIO為使集成運(yùn)算放大器的輸入電壓為零時(shí)，輸出電壓也為零，在輸入端施加的補(bǔ)償電壓稱為失調(diào)電壓UIO，其值越小越好，一般為幾毫伏。(3)輸入失調(diào)電流IIO輸入失調(diào)電流是指當(dāng)輸入電壓為零時(shí)，輸入級(jí)兩個(gè)輸入端靜態(tài)基極電流之差，即IIO=。(4)輸入偏置電流IIB當(dāng)輸出電壓為零時(shí)，差動(dòng)對管的兩個(gè)靜態(tài)輸入電流的平均值稱為輸入偏置電流，即IIB=(IBNIBP)/2，通常IIB為0.00110A。(5)最大差模輸入電壓UIDM集成運(yùn)算放大器兩個(gè)輸入端之間所能承受的最大電壓值稱為最大差模輸入電壓。1.集成運(yùn)算放大器主要參數(shù)(6)最大共模輸入電壓UICM指集成運(yùn)算放大器所能承受的最大共模輸入電壓，若實(shí)際的共模

7、輸入電壓超過UICM值，則集成運(yùn)算放大器的共模抑制比將明顯下降，甚至不能正常工作。(7)差模輸入電阻RIDRID指運(yùn)算放大器在開環(huán)條件下，兩輸入端的動(dòng)態(tài)電阻。(8)輸出電阻RO輸出電阻RO是指運(yùn)算放大器在開環(huán)狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)輸出電阻。(9)共模抑制比KCMRKCMR是集成運(yùn)放開環(huán)電壓放大倍數(shù)AUD與其共模電壓放大倍數(shù)AUC比值的絕對值，共模抑制比反映了集成運(yùn)算放大器對共模信號(hào)的抑制能力，KCMR越大越好。3.集成運(yùn)算放大器的使用(1)集成運(yùn)算放大器性能的擴(kuò)展利用外加電路的方法可使集成運(yùn)放的某些性能得到擴(kuò)展和改善。1)提高輸入電阻。2)提高帶負(fù)載能力。 擴(kuò)大輸出電流。如圖1-2所示，在集成運(yùn)放的輸出

8、端加一級(jí)互補(bǔ)對稱放大電路來擴(kuò)大輸出電流。圖1-1提高輸入電阻3.集成運(yùn)算放大器的使用圖1-2擴(kuò)大輸出電流的方法 同時(shí)擴(kuò)大輸出電壓和輸出電流。3.集成運(yùn)算放大器的使用如圖1-3所示，在集成運(yùn)放的正負(fù)電源接線端與外加正負(fù)電源之間接入晶體管VT1和VT2，目的是提高晶體管VT3、VT4的基極電流，進(jìn)而提高輸出電流。由于VT3、VT4分別接30V電源，所以負(fù)載RL兩端電壓變化將接近30V，這樣輸出電壓和電流都得到擴(kuò)大，因此，這種電路可輸出較大功率。(2)集成運(yùn)算放大器的保護(hù)電源極性接反或電壓過高，輸出端對地短路或接到另一電源造成電流過大，輸出信號(hào)過大等都可能造成集成運(yùn)算放大器的損壞。1)電源接反保護(hù)。

9、3.集成運(yùn)算放大器的使用圖1-3同時(shí)擴(kuò)大輸出電壓和輸出電流3.集成運(yùn)算放大器的使用圖1-4電源接反保護(hù)電路2)輸入保護(hù)。3.集成運(yùn)算放大器的使用圖1-5輸入保護(hù)電路a)方法一b)方法二3)輸出保護(hù)。3.集成運(yùn)算放大器的使用圖1-6輸出保護(hù)電路a)方法一b)方法二4.集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用(1)比例積分調(diào)節(jié)器4.集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用圖1-7比例積分調(diào)節(jié)器4.集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用1T8.TIF4.集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用圖1-9電壓比較器a)基本電路b)傳輸特性(2) 電壓比較器電壓比較器是把一個(gè)輸入電壓和另一個(gè)輸入電壓4.集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用(或給定電壓)相比較的電路。圖1-10過

10、零比較器a)電路b)傳輸特性c)輸出電壓波形4.集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用圖1-11下行遲滯比較器a)電路b)傳輸特性4.集成運(yùn)算放大器的典型應(yīng)用圖1-12上行遲滯比較器a)電路b)傳輸特性二、線性集成穩(wěn)壓電源1.三端固定輸出集成穩(wěn)壓器2.三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器1.三端固定輸出集成穩(wěn)壓器圖1-13三端集成穩(wěn)壓器的外形及引腳排列(1)內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)CW7800系列集成穩(wěn)壓器內(nèi)部組成框圖如圖1-14所示。1.三端固定輸出集成穩(wěn)壓器圖1-14CW7800系列集成穩(wěn)壓器內(nèi)部組成框圖(2)集成穩(wěn)壓電路的應(yīng)用1)基本應(yīng)用電路。1.三端固定輸出集成穩(wěn)壓器圖1-15CW7800系列集成穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路2)輸出正

11、、負(fù)電壓的穩(wěn)壓電路。1.三端固定輸出集成穩(wěn)壓器圖1-16輸出正、負(fù)電壓的穩(wěn)壓電路3)恒流源電路。1.三端固定輸出集成穩(wěn)壓器圖1-17恒流源電路2.三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器圖1-18輸出可調(diào)集成穩(wěn)壓器a)三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器b)CW117系列集成穩(wěn)壓器內(nèi)部組成框圖2.三端可調(diào)輸出集成穩(wěn)壓器圖1-19三端可調(diào)穩(wěn)壓器基本應(yīng)用電路三、開關(guān)穩(wěn)壓電源1.開關(guān)穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)和分類2.開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理3.集成開關(guān)穩(wěn)壓電路的應(yīng)用特點(diǎn)1.開關(guān)穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)和分類(1)開關(guān)穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)1)效率高。2)體積小，質(zhì)量輕。3)穩(wěn)壓范圍寬。4)紋波和噪聲較大。5)電路比較復(fù)雜。(2)開關(guān)穩(wěn)壓電源的分類1)按開關(guān)調(diào)整

12、管與負(fù)載之間的連接方式分為：串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源、并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源。2)按開關(guān)器件的勵(lì)磁方式分為：自勵(lì)式開關(guān)穩(wěn)壓電源和他勵(lì)式開關(guān)穩(wěn)壓電源。1.開關(guān)穩(wěn)壓電源的特點(diǎn)和分類3)按穩(wěn)壓控制方式分為：脈沖寬度調(diào)制(PWM)方式，即周期恒定，改變脈沖寬度。圖1-20串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源電路組成框圖2.開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理(1)串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源串聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電源電路組成框圖，如圖1-20所示。圖1-21開關(guān)穩(wěn)壓電源的電壓、電流波形a)、波形b)波形c)波形 d)波形e)波形2.開關(guān)穩(wěn)壓電源的工作原理(2)并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電路并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電路如圖1-22所示。圖1-22并聯(lián)型開關(guān)穩(wěn)壓電路a)電路原理b)VT

13、導(dǎo)通c)VT截止3.集成開關(guān)穩(wěn)壓電路的應(yīng)用特點(diǎn)圖1-23電流控制型電路的工作原理3.集成開關(guān)穩(wěn)壓電路的應(yīng)用特點(diǎn)圖1-24電流型控制器UC3842的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一、集成門電路1. TTL集成邏輯門電路2. CMOS集成邏輯門3.復(fù)合門電路第二節(jié)數(shù)字電子技術(shù)1. TTL集成邏輯門電路(1)TTL與非門1)TTL與非門的工作原理：CT74S肖特基系列TTL與非門的電路結(jié)構(gòu)如圖1-25a所示，它由輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)三部分組成。圖1-25TTL與非門電路a)電路結(jié)構(gòu)b)邏輯符號(hào)1. TTL集成邏輯門電路表1-1TTL與非門真值表輸入輸出ABCY000100110101011110011011110111

14、101. TTL集成邏輯門電路2)TTL與非門的工作速度：為了提高開關(guān)速度，圖1-25a所示電路采用了抗飽和晶體管和有源泄放電路。圖1-26抗飽和晶體管a)電路結(jié)構(gòu)b)圖形符號(hào)1. TTL集成邏輯門電路(2) 集電極開路與非門(OC門)1)集電極開路與非門的工作原理：集電極開路與非門也叫OC門，能使門電路輸出的電壓高于電路的高電平電壓值，且門電路的輸出端可以并聯(lián)以實(shí)現(xiàn)邏輯與功能，即線與(一般的TTL門電路不能線與)。圖1-27集電極開路與非門電路a)電路結(jié)構(gòu)b)邏輯符號(hào)1. TTL集成邏輯門電路2)OC門的應(yīng)用：OC門可以實(shí)現(xiàn)線與，如圖1-28所示，邏輯表達(dá)式為Y=；驅(qū)動(dòng)顯示器，如圖所示；實(shí)現(xiàn)

15、電平轉(zhuǎn)換，如圖1-30所示。圖1-28用OC門實(shí)現(xiàn)線與1. TTL集成邏輯門電路(3)與或非門(4) 三態(tài)輸出門三態(tài)輸出門是指不僅可輸出高電平、低電平兩個(gè)狀態(tài)，而且還可輸出高阻狀態(tài)的門電路，如圖1-32所示，為控制端。圖1-29顯示電路1. TTL集成邏輯門電路圖1-30OC門實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換1. TTL集成邏輯門電路圖1-31與或非門電路a)電路結(jié)構(gòu)b)邏輯符號(hào)1. TTL集成邏輯門電路圖1-32三態(tài)輸出與非門電路a)電路結(jié)構(gòu)b)、c)邏輯符號(hào)2. CMOS集成邏輯門圖1-33CMOS反相器(1)CMOS反相器由兩個(gè)場效應(yīng)晶體管組成互補(bǔ)工作狀態(tài)，如圖1-33所示。2. CMOS集成邏輯門(2)C

16、MOS與非門(3)CMOS或非門圖1-34CMOS與非門2. CMOS集成邏輯門圖1-35CMOS或非門(4)CMOS傳輸門將兩個(gè)參數(shù)對稱一致的增強(qiáng)型NMOS管VN和PMOS管VP并聯(lián)可構(gòu)成CMOS傳輸門，電路和邏輯符號(hào)如圖1-36所示。2. CMOS集成邏輯門圖1-36CMOS傳輸門電路a)電路結(jié)構(gòu)b)邏輯符號(hào)(5)CMOS三態(tài)門圖1-37a所示為低電平控制的三態(tài)輸出門，2. CMOS集成邏輯門圖1-37b為邏輯符號(hào)。圖1-37CMOS三態(tài)門輸出電路a)電路結(jié)構(gòu)b)邏輯符號(hào)2. CMOS集成邏輯門(6)CMOS異或門圖1-38CMOS異或門電路a)電路結(jié)構(gòu)b)邏輯符號(hào)2. CMOS集成邏輯門

17、表1-2異或門真值表輸入輸出ABY0000111011103.復(fù)合門電路表1-3基本門和常用復(fù)合門的對照表名稱邏 輯 符 號(hào)邏輯表達(dá)式邏輯功能說明與門Y=AB有0出0，全1出1或門Y=AB有1出1，全0出0非門Y=入0出1，入1出0與非門Y=有0出1，全1出03.復(fù)合門電路表1-3基本門和常用復(fù)合門的對照表名稱邏 輯 符 號(hào)邏輯表達(dá)式邏輯功能說明或非門Y有1出0，全0出1異或門YAB入同出0，入異出1同或門YAB入異出0，入同出1三態(tài)門=0，Y=AB=0，同與門功能=1，Y=1，同與非門功能集電極開路與非門能實(shí)現(xiàn)線與功能同與非門功能二、組合邏輯電路1. 組合邏輯電路的分析方法2.組合邏輯電路的

18、設(shè)計(jì)方法3.組合邏輯電路中的競爭冒險(xiǎn)1. 組合邏輯電路的分析方法(1)分析步驟1)根據(jù)給定的邏輯電路寫出輸出邏輯表達(dá)式。2)列出邏輯函數(shù)的真值表。圖1-39邏輯電路3)根據(jù)真值表和邏輯表達(dá)式對邏輯電路進(jìn)行分析，1. 組合邏輯電路的分析方法最后確定其功能。(2)分析舉例分析圖1-39所示邏輯電路的功能。1)寫出輸出邏輯表達(dá)式，有2)列出邏輯函數(shù)的真值表。1. 組合邏輯電路的分析方法表1-4真值表輸入輸出ABCY000000110101011010011010110011111. 組合邏輯電路的分析方法3)分析邏輯功能。2.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法(1)設(shè)計(jì)步驟1)分析設(shè)計(jì)要求，列出真值表。2)根據(jù)

19、真值表寫出輸出邏輯表達(dá)式。3)對輸出邏輯函數(shù)進(jìn)行化簡。4)根據(jù)最簡輸出邏輯表達(dá)式畫出邏輯圖。(2)設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)一個(gè)A、B、C三人表決電路。1)分析設(shè)計(jì)要求，列出真值表，見表1-5。2.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法表1-5真值表輸入輸出ABCY000000100100011010001011110111112.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法2)將輸出邏輯函數(shù)化簡，變換為與非表達(dá)式。2.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法3)根據(jù)輸出邏輯表達(dá)式畫出邏輯圖，如圖1-41所示。2.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法圖1-40卡諾圖2.組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法圖1-41邏輯圖3.組合邏輯電路中的競爭冒險(xiǎn)(1)競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因信號(hào)通過導(dǎo)

20、線和門電路時(shí)，都存在一定的時(shí)間延遲，信號(hào)發(fā)生變化時(shí)也有一定的上升時(shí)間和下降時(shí)間。圖1-42產(chǎn)生正尖峰干擾脈沖冒險(xiǎn)(2)冒險(xiǎn)現(xiàn)象的判別在組合邏輯電路中，是否存在冒險(xiǎn)現(xiàn)象，3.組合邏輯電路中的競爭冒險(xiǎn)可通過邏輯函數(shù)來判別。(3)消除冒險(xiǎn)現(xiàn)象的方法1)增加多余項(xiàng)。2)加封鎖脈沖。3)加選通脈沖。4)接入濾波電容。5)修改邏輯設(shè)計(jì)。三、時(shí)序邏輯電路1.同步時(shí)序邏輯電路的分析方法2.同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法1.同步時(shí)序邏輯電路的分析方法(1)分析步驟1)寫出電路輸出、驅(qū)動(dòng)及狀態(tài)方程。2)列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表。3)說明邏輯功能。4)畫出狀態(tài)圖和時(shí)序圖。(2)分析舉例分析圖1-43所示電路的邏輯功能，并畫出

21、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖。圖1-43待分析邏輯電路1.同步時(shí)序邏輯電路的分析方法1)寫出電路輸出、驅(qū)動(dòng)及狀態(tài)方程，有：2)列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表。1.同步時(shí)序邏輯電路的分析方法表1-6狀態(tài)轉(zhuǎn)換真值表現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸 出Y0000010001010001001100111000100101010100011.同步時(shí)序邏輯電路的分析方法3)說明邏輯功能：由表1-6可看出，圖1-43所示電路在輸入第六個(gè)計(jì)數(shù)脈沖CP，返回原來的狀態(tài)，同時(shí)輸出端Y輸出一個(gè)進(jìn)位脈沖。圖1-44狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖a)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖b)時(shí)序圖1.同步時(shí)序邏輯電路的分析方法4)畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序圖：根據(jù)表1-6可畫出圖1-44a所示的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

22、。2.同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法(1)設(shè)計(jì)步驟1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)定狀態(tài)，畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。2)進(jìn)行狀態(tài)化簡，即合并重復(fù)狀態(tài)。3)狀態(tài)分配，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。4)選擇觸發(fā)器的類型，求出狀態(tài)方程、驅(qū)動(dòng)方程和輸出方程。5)畫出最簡邏輯電路圖。6)檢查電路有無自啟動(dòng)能力。(2)設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)一個(gè)脈沖序列為10100的序列脈沖發(fā)生器。1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求可推斷出電路應(yīng)有5個(gè)狀態(tài)，它們分別用 S0、S1、S2、S3、S4表示。2.同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法圖1-45序列脈沖狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖2)狀態(tài)分配，列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。2.同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法表1-7電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表狀態(tài)轉(zhuǎn)換順序現(xiàn)態(tài)次態(tài)輸出Y000001

23、100101000100111011100010000002.同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法3)選擇觸發(fā)器類型，求輸出方程、狀態(tài)方程和驅(qū)動(dòng)方程。圖1-46各觸發(fā)器次態(tài)和輸出函數(shù)的卡諾圖2.同步時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法4)由式(1-12)和式(1-14)可畫出圖1-47所示的產(chǎn)生脈沖序列為10100的序列脈沖發(fā)生器。圖1-47脈沖序列10100序列脈沖發(fā)生器5)最后檢查電路有無自啟動(dòng)能力。四、數(shù)字電路設(shè)計(jì)方法1.設(shè)計(jì)方法和步驟2.搶21電子玩具電路應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例。1.設(shè)計(jì)方法和步驟(1)明確電路總體方案根據(jù)設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求，先畫出電路的粗框圖，即電路工作原理框圖。(2)把總體方案分割成若干獨(dú)立的子功能部

24、件把電路的粗框圖中的每一方框按照組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路，再分割成相對獨(dú)立的若干功能塊。(3)設(shè)計(jì)各子功能部件。(4)將各功能部件組裝成數(shù)字電路把功能部件連接起來構(gòu)成數(shù)字電路的過程，是數(shù)字電路線路設(shè)計(jì)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，這里要強(qiáng)調(diào)的是各單元電路之間的配合和協(xié)調(diào)一致問題。2.搶21電子玩具電路應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例。(1)設(shè)計(jì)要求1)接通電源后指示燈立即亮。2)比賽開始時(shí)，參賽雙方應(yīng)輪流掀動(dòng)兩個(gè)按鈕，規(guī)定每次最少掀1次，最多掀3次，并使兩個(gè)參賽者所掀的次數(shù)累計(jì)起來，顯示器應(yīng)隨時(shí)顯示累計(jì)的數(shù)值，誰先搶到21誰就得勝。3)鳴叫電路可根據(jù)自己的興趣設(shè)計(jì)。4)要求具體復(fù)位功能。(2)總體方案設(shè)計(jì)1)計(jì)數(shù)電路：要求能

25、累計(jì)21個(gè)脈沖，故可采用二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)電路。2)代碼變換電路：由于計(jì)數(shù)電路輸出的是二進(jìn)制代碼，而譯碼顯示需要的是8421BCD碼，因此必須要采用數(shù)碼變換電路。2.搶21電子玩具電路應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例。3)譯碼及顯示電路：因雙方所搶的每次結(jié)果均要顯示出來，所以必須將代碼轉(zhuǎn)換成8421BCD碼，然后經(jīng)七段數(shù)碼管譯碼器譯碼后，再去驅(qū)動(dòng)顯示器件。4)計(jì)數(shù)脈沖源：計(jì)數(shù)脈沖由手動(dòng)按鈕開關(guān)產(chǎn)生。5)門控電路：在計(jì)數(shù)電路未計(jì)到21時(shí)，禁止鳴叫信號(hào)輸出；而計(jì)到21時(shí)，允許鳴叫信號(hào)輸出。6)鳴叫電路：鳴叫信號(hào)電路可用一個(gè)低頻信號(hào)來控制兩個(gè)不同頻率的音頻信號(hào)電路。圖1-48搶21電子玩具框圖2.搶21電子玩具電路應(yīng)用設(shè)計(jì)

26、實(shí)例。(3)各獨(dú)立功能部件的設(shè)計(jì)1)計(jì)數(shù)電路的設(shè)計(jì)。圖1-49計(jì)數(shù)電路2)計(jì)數(shù)脈沖電路的設(shè)計(jì)。2.搶21電子玩具電路應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例。圖1-50計(jì)數(shù)脈沖電路3)代碼變換電路的設(shè)計(jì)。2.搶21電子玩具電路應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例。圖1-51代碼轉(zhuǎn)換電路4)譯碼顯示電路的設(shè)計(jì)。5)鳴叫電路的設(shè)計(jì)。2.搶21電子玩具電路應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例。圖1-52鳴叫電路和門控電路6)門控電路的設(shè)計(jì)。2.搶21電子玩具電路應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例。(4)邏輯電路設(shè)計(jì)組裝把上述的實(shí)現(xiàn)各子功能的電路拼接起來，就組成了搶21電子玩具的邏輯電路，如圖1-53所示。1T53.eps2.搶21電子玩具電路應(yīng)用設(shè)計(jì)實(shí)例。1.集成運(yùn)算放大器在應(yīng)用上有哪些特點(diǎn)？2

27、.比例積分器的工作原理是什么？3.線性穩(wěn)壓電源在應(yīng)用上有哪些特點(diǎn)？4.開關(guān)穩(wěn)壓電源和線性穩(wěn)壓電源相比有什么優(yōu)點(diǎn)？5.使用TTL電路和CMOS電路時(shí)應(yīng)注意哪些問題？6.組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)方法和步驟各是什么？一、 功率晶體管1. GTR的結(jié)構(gòu)2. GTR的主要參數(shù)第一節(jié)電力電子器件2. GTR的主要參數(shù)(1)開路阻斷電壓UCEO基極開路時(shí)，集電極-發(fā)射極間能承受的電壓值，為開路阻斷電壓UCEO。圖2-1功率晶體管模塊a)圖形符號(hào)b)模塊外形c)等效電路2. GTR的主要參數(shù)(2)集電極最大持續(xù)電流ICM當(dāng)基極正向偏置時(shí)，集電極能流入的最大電流。(3)電流增益hFE圖2-2GTR的開關(guān)

28、時(shí)間2. GTR的主要參數(shù)(4)開通時(shí)間ton當(dāng)基極電流為正向階躍信號(hào)IB1時(shí)，經(jīng)過時(shí)間td延遲后，基極-發(fā)射極電壓UBE才上升到飽和值UBES，同時(shí)集電極-發(fā)射極電壓UCE從100下降到90。(5)關(guān)斷時(shí)間toff從反向注入基極電流開始，到UCE上升到10所經(jīng)過的時(shí)間為存儲(chǔ)時(shí)間ts。二、門極關(guān)斷晶閘管1. GTO晶閘管的伏安特性2. GTO晶閘管的主要參數(shù)3. GTO晶閘管的主要優(yōu)點(diǎn)1. GTO晶閘管的伏安特性圖2-3GTO晶閘管的圖形符號(hào)及伏安特性a)圖形符號(hào)b)伏安特性2. GTO晶閘管的主要參數(shù)(1)電流關(guān)斷增益Goff指被關(guān)斷的最大陽極電流IATO(峰值)與門極峰值電流IGM之比，通

29、常Goff為45。(2)最大可關(guān)斷陽極電流IATO指由門極可靠關(guān)斷為決定條件的最大陽極電流。3. GTO晶閘管的主要優(yōu)點(diǎn)1)用門極負(fù)脈沖電流關(guān)斷方式代替主電路換流，關(guān)斷所需能2)門極關(guān)斷晶閘管只需提供足夠幅度、寬度的門極關(guān)斷信號(hào)就能保證可靠的關(guān)斷，因此電路可靠性高。3)有較高的開關(guān)速度，門極關(guān)斷晶閘管的工作頻率可達(dá)35kHz。三、場效應(yīng)晶體管1.MOSFET的工作原理2. MOSFET的主要參數(shù)三、場效應(yīng)晶體管圖2-4場效應(yīng)晶體管a)基本結(jié)構(gòu)b)圖形符號(hào)2. MOSFET的主要參數(shù)(1)通態(tài)電阻Ron它決定了器件的通態(tài)損耗，是影響最大輸出功率的重要參數(shù)。(2)漏源擊穿電壓BUDS它決定了MOS

30、FET的最高工作電壓隨著溫度的升高而增大。(3)柵源擊穿電壓BUGS是為了防止絕緣層因柵源電壓過高發(fā)生介質(zhì)擊穿而設(shè)定的參數(shù)，極限值一般定為20V。(4)開啟電壓UGST即開始出現(xiàn)導(dǎo)電溝道的柵源電壓。(5)最大漏極電流IDM它表示MOSFET的電流容量。(6)開通時(shí)間ton和關(guān)斷時(shí)間toff因MOSFET依靠多數(shù)載流子導(dǎo)電，不存在存儲(chǔ)效應(yīng)，沒有反向恢復(fù)過程，所以此開關(guān)時(shí)間較短，工作頻率可超過100kHz。一、三相半波可控整流電路1.三相半波可控整流電路的接線方法2.電阻性負(fù)載時(shí)的測試波形4.正弦波觸發(fā)電路第二節(jié)晶閘管整流電路1.三相半波可控整流電路的接線方法圖2-5三相半波可控整流電路a)共陰極

31、接法b)共陽極接法2.電阻性負(fù)載時(shí)的測試波形(1)電阻性負(fù)載兩端的電壓波形三相半波可控整流電路接電阻性負(fù)載Rd時(shí)，Rd兩端的電壓波形如圖2-6b所示。(2)晶閘管兩端的電壓波形它由三部分組成，如圖2-6c所示。圖2-6三相半波可控整流電路波形分析(=0電阻性負(fù)載)a)輸入電壓波形b)負(fù)載電壓波形c)晶閘管電壓波形2.電阻性負(fù)載時(shí)的測試波形1)VT1在t1t2期間A(U)相導(dǎo)通，uVT1僅是管壓降，與橫軸重合。2)t2t3期間B(V)相導(dǎo)通，經(jīng)VT2加到VT1的陰極，VT1承受反向電壓而關(guān)斷，承受的電壓為線電壓uab。3)t3t4期間C(W)相導(dǎo)通，經(jīng)VT3加到VT1的陰極，VT1承受反向電壓而

32、關(guān)斷，承受的電壓為線電壓uac。1)t1、t2、t3和t4稱為自然換相點(diǎn)，距相電壓波形原點(diǎn)30，觸發(fā)延遲角是以對應(yīng)的自然換相點(diǎn)為起始點(diǎn)，往右計(jì)算，如圖2-7所示。圖2-7=0時(shí)信號(hào)位置2.電阻性負(fù)載時(shí)的測試波形2)對于電阻性負(fù)載，負(fù)載上的電壓波形與電流波形相同。 30時(shí)，電路中的電流連續(xù)，此時(shí)晶閘管阻斷時(shí)承受反向線電壓。 30時(shí)，電路中的電流斷續(xù)，此時(shí)晶閘管阻斷時(shí)承受反向相電壓，如圖2-8所示。圖2-8=30三相半波可控整流電路波形(電阻性負(fù)載)a)波形b)波形c)波形d)波形e)波形2.電阻性負(fù)載時(shí)的測試波形3.大電感負(fù)載時(shí)的測試波形圖2-9三相半波可控整流電路(電感性負(fù)載)1)當(dāng)30時(shí)，電

33、感性負(fù)載時(shí)電壓、電流的波形分析和參數(shù)計(jì)算與電阻性負(fù)載的相同。2)當(dāng)=30時(shí)，電壓、電流的波形如圖2-10所示。3)大電感負(fù)載時(shí)，移相范圍為90。2.電阻性負(fù)載時(shí)的測試波形4)晶閘管兩端的電壓波形如圖2-10d所示。圖2-10=30三相半波可控整流電路波形(電感性負(fù)載)a)波形b)波形c)波形d)波形2.電阻性負(fù)載時(shí)的測試波形5)當(dāng)電路加接續(xù)流二極管時(shí)，ud的波形如同電阻性負(fù)載，id的波形如同大電感負(fù)載。 當(dāng)30時(shí)，續(xù)流二極管承受反壓，電路情況與不接續(xù)流二極管時(shí)相同。 當(dāng)30時(shí)，續(xù)流二極管一周內(nèi)續(xù)流三次，電路輸出電流、電壓波形如圖2-11所示。圖2-11大電感負(fù)載接續(xù)流二極管時(shí)的波形4.正弦波觸

34、發(fā)電路(1)電路組成正弦波觸發(fā)電路由同步、移相、脈沖形成與整形及脈沖功放與輸出等基本環(huán)節(jié)組成，如圖2-12所示。圖2-12同步電壓為正弦波的觸發(fā)電路4.正弦波觸發(fā)電路(2)同步電壓信號(hào)觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓同步，脈沖移相范圍必須滿足電路要求。圖2-13正弦波觸發(fā)電路的波形a)波形b)波形c)波形d)波形e)波形f)波形g)波形4.正弦波觸發(fā)電路(3)控制脈沖電壓信號(hào)1)控制電壓Uc的引入是為了觸發(fā)脈沖與相對應(yīng)的晶閘管陰極作相位移，即改變Uc的大小和極性，使移相角在0180范圍2)不同的負(fù)載以及主電路電壓與同步電壓相位的不同，其觸發(fā)脈沖的初始位置也不同，電路引入偏移直流固定電壓Ub。3)

35、脈沖寬度的調(diào)整。4)抗干擾措施：電容C2具有微分負(fù)反饋?zhàn)饔?，可提高抗干擾能力；VD6可防止由于穩(wěn)壓電源電壓沿減小方向波動(dòng)時(shí)，原來已充電的電容C3經(jīng)R4、電源TP、R2和晶體管VT2的發(fā)射極、基極放電而引起該管截止，造成誤輸出觸發(fā)脈沖；VD1與VD4是對VT1與VT2基極所輸入的反壓限幅，以免VT1與VT2損壞。二、三相橋式整流電路1.三相橋式整流電路的結(jié)構(gòu)組成2.三相橋式整流電路的工作原理及特點(diǎn)3.鋸齒波觸發(fā)電路1.三相橋式整流電路的結(jié)構(gòu)組成圖2-14三相全控橋式整流電路(三相半波共陰極與共陽極串聯(lián))2.三相橋式整流電路的工作原理及特點(diǎn)(1)晶閘管的導(dǎo)通要求及順序1)三相全控橋式整流電路在任何

36、時(shí)刻都必須有兩個(gè)晶閘管導(dǎo)通，才能形成導(dǎo)電回路，其中一個(gè)晶閘管是共陰極的，另一個(gè)是共陽極的。2)在三相全控橋式整流電路中，晶閘管導(dǎo)通順序是：VT6、VT1VT1、VT2VT2、VT3VT3、VT4VT4、VT5VT5、VT6VT6、VT1。(2)相位差在三相全控橋式整流電路中，共陰極晶閘管VT1、VT3、VT5的觸發(fā)脈沖之間的相位差應(yīng)為120。2.三相橋式整流電路的工作原理及特點(diǎn)圖2-15三相橋式全控整流電路的觸發(fā)脈沖a) 雙窄脈沖b)寬脈沖1)同相兩晶閘管相位差180，由于共陰極晶閘管是在正半周觸發(fā)，2.三相橋式整流電路的工作原理及特點(diǎn)共陽極晶閘管是負(fù)半周觸發(fā)，因此接在同一相兩個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈

37、沖的相位差是180。2)觸發(fā)脈沖應(yīng)位于自然換相點(diǎn)。(3)寬脈沖與雙窄脈沖為了保證整流裝置能可靠工作(共陰極和共陽極應(yīng)各有一個(gè)晶閘管導(dǎo)通)，或者由于電流斷續(xù)后能再次導(dǎo)通，必須對兩組中應(yīng)導(dǎo)通的一對晶閘管同時(shí)有觸發(fā)脈沖。(4)整流輸出波形與晶閘管承受電壓1)=0時(shí)，三相橋式全控整流電路的波形，如圖2-16所示。圖2-16=0時(shí)三相橋式全控整流電路的波形a)波形b)波形c)波形d)波形2.三相橋式整流電路的工作原理及特點(diǎn) 整流電壓為線電壓，整流輸出的電壓應(yīng)該是兩相電壓相減后的波形，實(shí)際上就是線電壓，其中uab、uac、ubc、uba、uca、ucb均為線電壓的一部分，是各線電壓的包絡(luò)線。相電壓的交點(diǎn)與

38、線電壓的交點(diǎn)在同一角度位置上，故線電壓的交點(diǎn)同樣是自然換相點(diǎn)，如圖2-16b所示。同時(shí)也可看出，整流電壓在一個(gè)周期內(nèi)脈動(dòng)6次，脈沖頻率為650Hz=300Hz，比三相半波時(shí)大一倍。 晶閘管承受的電壓波形如圖2-16c所示，只要負(fù)載波形是連續(xù)的，晶閘管上的電壓波形總是由三部分組成。例如對VT1來說，由導(dǎo)通段(其波形與坐標(biāo)軸重合)uab和uac三段組成。=0時(shí)，晶閘管無正向電壓。2)當(dāng)變化時(shí)，對于電感性負(fù)載，晶閘管所承受的正向電壓與sin成正比。2.三相橋式整流電路的工作原理及特點(diǎn) =30時(shí)，波形如圖2-17所示。圖2-17=30時(shí)三相橋式全控整流電路的波形a)、波形b)波形c)波形2.三相橋式整

39、流電路的工作原理及特點(diǎn) =60時(shí)，波形如圖2-18所示。圖2-18=60時(shí)三相橋式全控整流電路的波形a)、波形b)波形c)波形2.三相橋式整流電路的工作原理及特點(diǎn) =90時(shí)，電感性負(fù)載，輸出電壓波形如圖2-19所示。此時(shí)波形的正負(fù)兩部分相等，電壓平均值為零。晶閘管VT1兩端的電壓波形如圖2-19c所示。圖2-19=90時(shí)三相橋式全控整流電路的波形a)、波形b)波形c)波形2.三相橋式整流電路的工作原理及特點(diǎn) 對電阻性負(fù)載，當(dāng)60時(shí)，由于電壓波形連續(xù)，因此電流也連續(xù)。每個(gè)晶閘管導(dǎo)通120。整流電壓波形與電感性負(fù)載時(shí)相同。60時(shí)，由于線電壓過零變負(fù)，晶閘管即阻斷，輸出電壓為零，電流波形不再連續(xù)，不

40、像電感性負(fù)載那樣出現(xiàn)負(fù)壓。圖2-20所示為電阻性負(fù)載時(shí)，=90時(shí)的電壓波形。一周期中每個(gè)晶閘管分兩次導(dǎo)通。=120時(shí)，可見電阻性負(fù)載時(shí)，最大的移相范圍是120。圖2-20=90時(shí)三相橋式全控整流電路的波形a)、波形b)波形2.三相橋式整流電路的工作原理及特點(diǎn)圖2-21同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路3.鋸齒波觸發(fā)電路(1)同步電壓(鋸齒波)的產(chǎn)生與移相環(huán)節(jié)VT1、VS、R3和R4組成恒流源電路，由該電路產(chǎn)生鋸齒波，調(diào)節(jié)R3可改變鋸齒波的斜率。(2)強(qiáng)觸發(fā)環(huán)節(jié)圖2-22中右上方是強(qiáng)觸發(fā)環(huán)節(jié)。圖2-22鋸齒波移相觸發(fā)電路波形3.鋸齒波觸發(fā)電路(3)雙窄脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)電路可在一周內(nèi)發(fā)出間隔60的兩個(gè)窄脈沖。

41、4.三相全控橋式整流電路的安裝接線與調(diào)試圖2-23三相全控橋式整流電路a)鋸齒波同步觸發(fā)電路3.鋸齒波觸發(fā)電路圖2-23三相全控橋式整流電路(續(xù))b)主電路(1)用雙蹤示波器檢查波形3.鋸齒波觸發(fā)電路1)同時(shí)觀察與點(diǎn)的波形，進(jìn)一步加深對C1和R1作用的理解。2)同時(shí)觀察與點(diǎn)的波形，知道鋸齒波的底寬決定于電路中何種元器件的哪些參數(shù)。3)觀察點(diǎn)及脈沖變壓器的輸出電壓uG的波形，記錄各波形的幅度與寬度，知道uG的幅度和寬度與電路中哪些參數(shù)有關(guān)。(2)電阻性負(fù)載的測試1)按圖2-23所示電路進(jìn)行接線。2)測定交流電源的相序。3)確定主變壓器與同步變壓器的極性，并將它們接成/Y。3.鋸齒波觸發(fā)電路表2-

42、1觸發(fā)極同步電壓連接方法組別共陰極共陽極晶閘管VT1VT3VT5VT4VT6VT2晶閘管所接的相ABCABC同步電壓abcabc3.鋸齒波觸發(fā)電路4)調(diào)整各觸發(fā)器鋸齒波斜率電位器RP3，用雙蹤示波器依次測量相鄰的兩個(gè)觸發(fā)器的鋸齒波電壓波形間隔應(yīng)為60，斜率要求基本一致，波形如圖2-24所示。圖2-24鋸齒波電壓波形5)觀察各觸發(fā)器的輸出觸發(fā)脈沖，如果X、Y端不連接，輸出觸發(fā)脈沖為單窄脈沖，如圖2-25a所示；X、Y端連接后，輸出觸發(fā)脈沖為雙窄脈沖，如圖2-25b所示。3.鋸齒波觸發(fā)電路圖2-251CF輸出觸發(fā)脈沖的波形a)單窄脈沖b)雙窄脈沖6)調(diào)節(jié)偏移直流電壓Ub，觸發(fā)電路正常后，調(diào)節(jié)電位器

43、RP1，調(diào)節(jié)到Uc=0時(shí)，調(diào)節(jié)電位器RP1，使初始脈沖應(yīng)對=120處。7)仔細(xì)檢查電路，待確認(rèn)無誤后，合上Q2，調(diào)節(jié)電位器RP1，觀察從1200變化時(shí)ud波形。8)去掉與晶閘管VT1相串聯(lián)的熔斷器，觀察并記錄ud、uVT1的波形。3.鋸齒波觸發(fā)電路9)人為改變?nèi)嚯娫吹南嘈?，觀察并記錄=90時(shí)ud的波形，分析原因。(3)電阻電感性負(fù)載的測試1)斷開Q2換上電阻電感負(fù)載，然后將電位器RP1調(diào)到Uc=0，調(diào)節(jié)電位器RP2，使觸發(fā)脈沖初始位置在=90處。2)改變Uc大小，觀察并記錄=30、60、90及ud、id、uVT1等波形。3)改變Rd的數(shù)值，觀察id波形脈動(dòng)情況及=90時(shí)ud的波形。一、有源逆

44、變電路1.有源逆變電路的工作原理2.實(shí)現(xiàn)有源逆變的條件3.逆變失敗的原因及措施第三節(jié)逆 變 電 路1.有源逆變電路的工作原理(1)整流工作狀態(tài)(090) 如圖2-26a所示，當(dāng)觸發(fā)延遲角在90范圍內(nèi)，按三相半波可控整流的觸發(fā)脈沖安排原則，依次觸發(fā)晶閘管，可得如圖2-26a所示的電壓、電流波形。1.有源逆變電路的工作原理圖2-26三相半波電路的工作狀態(tài)a)整流工作狀態(tài)b)有源逆變工作狀態(tài)(2)有源逆變工作狀態(tài)(90180) 如圖2-26b所示，1.有源逆變電路的工作原理設(shè)電動(dòng)機(jī)反電勢E極性已反接，同時(shí)使可控電路的觸發(fā)延遲角進(jìn)入(90180)范圍內(nèi)，此時(shí)輸出平均電壓 Ud為負(fù)，即其極性與整流狀態(tài)相

45、反。1.有源逆變電路的工作原理圖2-27三相全控橋式電路=60時(shí)的電壓波形a)電路b)波形2.實(shí)現(xiàn)有源逆變的條件1)要有一個(gè)提供逆變能量的直流電源。2)要有一個(gè)能反饋直流電能至交流電網(wǎng)的全控電路，全控電路的觸發(fā)延遲角應(yīng)大于90。3)為了保證在電源電壓負(fù)半周及其數(shù)值大于E時(shí)，仍能使晶閘管導(dǎo)通保持電流連續(xù)，應(yīng)選取適當(dāng)?shù)腖值。3.逆變失敗的原因及措施1)觸發(fā)電路的工作不可靠，如脈動(dòng)丟失、延遲等。2)晶閘管發(fā)生故障。3)交流電源發(fā)生異?，F(xiàn)象。4)換相的余量角不足。二、無源逆變電路1.電壓型逆變器的特點(diǎn)及典型電路2.電流型逆變器的特點(diǎn)及典型電路二、無源逆變電路圖2-28逆變器a)電壓型b)電流型1.電壓

46、型逆變器的特點(diǎn)及典型電路圖2-29三相串聯(lián)電感式電壓型逆變器電路1)主晶閘管承受的電壓變化率的值較低。1.電壓型逆變器的特點(diǎn)及典型電路2)主晶閘管除承擔(dān)負(fù)載電流外，還承擔(dān)換相電流，適用于中功率負(fù)載。3)當(dāng)換相參數(shù)一定且負(fù)載電流一定時(shí)，晶閘管承受的反壓時(shí)間隨直流電壓Ud降低而減小，所以適用于調(diào)壓范圍不太大的場合。2.電流型逆變器的特點(diǎn)及典型電路1)逆變器的直流電源輸入側(cè)采用大電感作為濾波元件，直流電流波形比較平直。2)無需設(shè)置與逆變橋反并聯(lián)的反饋二極管橋，電路簡單。3)逆變器依靠換相電容和交流電動(dòng)機(jī)漏感的諧振來換相，適用于單機(jī)運(yùn)行。4)適用于經(jīng)常要求起動(dòng)、制動(dòng)與反轉(zhuǎn)的拖動(dòng)系統(tǒng)。圖2-30電流型逆

47、變器的工作狀態(tài)2.電流型逆變器的特點(diǎn)及典型電路圖2-31串聯(lián)二極管式電流型逆變器電路三、中高頻電源1.中高頻電源裝置2.電路分析3.保護(hù)措施4.通電調(diào)試步驟5.中頻電源常見故障分析與處理1.中高頻電源裝置(1)工作原理中高頻電源裝置是一種利用晶閘管將50Hz工頻交流電變換成中高頻交流電的設(shè)備，主要應(yīng)用于感應(yīng)加熱及熔煉，取代中頻發(fā)電機(jī)組，是一種靜止的變頻設(shè)備。圖2-32交-直-交中高頻電源結(jié)構(gòu)框圖(2)電路組成該裝置由整流器、濾波器、逆變器、負(fù)載以及控制電路組成。2.電路分析(1)整流主電路整流主電路為三相橋式全控整流電路，采用同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路。(2)逆變主電路此裝置采用單相橋式并聯(lián)逆

48、變電路。(3)逆變觸發(fā)電路1)自動(dòng)頻率控制：要使逆變器正常工作，必須在逆變輸出電壓ua超前的時(shí)刻產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，保證導(dǎo)通的晶閘管受反壓關(guān)斷；逆變器的觸發(fā)還必須自動(dòng)調(diào)頻控制，以適應(yīng)負(fù)載劇烈變化引起負(fù)載回路諧振頻率偏離逆變工作頻率，使逆變器觸發(fā)頻率受負(fù)載回路控制。2)信號(hào)檢測與引前觸發(fā)時(shí)間tf的調(diào)節(jié)：從中頻電壓互感器TV2與中頻電流互感器TA5檢得的信號(hào)，經(jīng)電位器RP12、R11等與電阻RU2后，這兩種電壓信號(hào)合成，在逆變觸發(fā)電路的1、2端得到觸發(fā)信號(hào)us，如圖2-34所示。2.電路分析圖2-34信號(hào)檢測電路3)脈沖形成電路：us加在脈沖形成電路輸入端，在us信號(hào)過零時(shí)刻雙穩(wěn)態(tài)電路發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如圖2-

49、35所示。2.電路分析圖2-35脈沖形成電路4)啟動(dòng)觸發(fā)環(huán)節(jié)：本裝置采用直流輔助電源(3DY)，由350V交流經(jīng)單相橋式整流對啟動(dòng)電容Cst預(yù)先充電，2.電路分析然后逆變橋加上直流電壓Ud，延時(shí)一段時(shí)間觸發(fā)啟動(dòng)環(huán)節(jié)8CF中的晶閘管VT12，脈沖變壓器TI11送出脈沖，使與Cst串聯(lián)的晶閘管VT11觸發(fā)導(dǎo)通，充電電容對電感性負(fù)載放電，產(chǎn)生衰減振蕩的正弦電壓。5)他勵(lì)信號(hào)源(IGC)：本裝置設(shè)有他勵(lì)信號(hào)源，只要將開關(guān)SA1、SA2、SA3、SA4撥向“檢查”，他勵(lì)信號(hào)送入，即可檢查逆變觸發(fā)電路工作是否正常。3.保護(hù)措施(1)直流電路過電壓保護(hù)交流側(cè)與直流側(cè)的過電壓保護(hù)。(2)交流短路保護(hù)對于交流相

50、間短路保護(hù)，由FU1FU6六只快速熔斷器起主要作用。(3)逆變過電流、過電壓保護(hù)本裝置采用脈沖快速后移的方法作逆變側(cè)過電流與過電壓保護(hù)，如圖2-36所示。圖2-36過電流、過電壓信號(hào)取出電路3.保護(hù)措施(4)電壓、電流截止環(huán)節(jié)圖2-33中的1JF、2JF部分起到電壓、電流截止作用。4.通電調(diào)試步驟1)在主電路不帶電的情況下，對繼電器部分的動(dòng)作程序進(jìn)行模擬試驗(yàn)。2)檢查同步變壓器的相序、相位與圖樣是否相符。3)檢查整流觸發(fā)系統(tǒng)。圖2-37整流觸發(fā)脈沖4.通電調(diào)試步驟圖2-38觸發(fā)脈沖的相位4)整流電流試驗(yàn)。4.通電調(diào)試步驟圖2-39不同觸發(fā)延遲角下的波形a)波形b)波形5)整流中功率及大功率試驗(yàn)

51、。4.通電調(diào)試步驟6)逆變觸發(fā)系統(tǒng)試驗(yàn)。 逆變橋各晶閘管的脈沖，Ug幅度值應(yīng)大于4V，同時(shí)注意脈沖前沿應(yīng)小于2s，脈寬為10500s。 觀察逆變橋?qū)蔷€脈沖是否重疊。 觀察逆變橋相鄰兩組脈沖相位差是否在180位置上，若有偏差，應(yīng)更換脈沖形成板。7)啟動(dòng)環(huán)節(jié)的檢查。8)整機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行。5.中頻電源常見故障分析與處理表2-2中頻電源常見故障分析與處理方法序號(hào)故 障 現(xiàn) 象可 能 原 因處 理 方 法1運(yùn)行主開關(guān)跳閘1過載2開關(guān)故障3接地故障1降低負(fù)載2更換開關(guān)3消除接地點(diǎn)2運(yùn)行中直流環(huán)節(jié)的快速熔斷器熔斷1過載2晶閘管損壞3接地故障1降低負(fù)載2更換晶閘管3消除接地點(diǎn)3運(yùn)行中逆變換流失敗1晶閘管和二極管

52、損壞2脈沖丟失或紊亂3負(fù)載短路1更換晶閘管和二極管2檢查線路或更換功能板3消除短路4運(yùn)行中換流失敗1短路2接地故障3脈沖丟失或紊亂1消除短路2消除接地點(diǎn)3查明原因并糾正5.中頻電源常見故障分析與處理1. GTR和GTO各有什么特點(diǎn)？兩者有何區(qū)別？2.三相半波整流電路和三相全控橋式整流電路的應(yīng)用特點(diǎn)各是什么？3.鋸齒波觸發(fā)電路的工作原理是什么？4.什么是有源逆變？常用在什么地方？5.有源逆變必備的條件是什么？逆變失敗的原因有哪些？6.中高頻電源的基本原理是什么？第一節(jié)X62W型萬能銑床電氣控制電路WZT6.TIF第一節(jié)X62W型萬能銑床電氣控制電路圖3-1X62W型萬能銑床的外形一、X62W型萬

53、能銑床電氣控制電路分析1.主電路2.控制電路3.照明電路2.控制電路(1)主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制控制電路中的SB1和SB2是兩地控制的起動(dòng)按鈕，SB5和SB6是兩地控制的停止按鈕。3T2A.TIF2.控制電路1)主軸電動(dòng)機(jī)M1的起動(dòng)：起動(dòng)前先合上電源開關(guān)QS1，再把主軸換向轉(zhuǎn)換開關(guān)SA3扳到主軸所需要的旋轉(zhuǎn)方向，然后按下起動(dòng)按鈕SB1(或SB2)，接觸器KM1的線圈獲電吸合，KM1主觸頭閉合，主軸電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)。2)主軸電動(dòng)機(jī)M1的停車制動(dòng)：當(dāng)需要主軸電動(dòng)機(jī)M1停轉(zhuǎn)時(shí)，按停止按鈕SB5-1(或SB6-1)，接觸器KM1線圈斷電釋放，主軸電動(dòng)機(jī)M1斷電后慣性運(yùn)轉(zhuǎn)。3)主軸換刀控制：M1停轉(zhuǎn)后并不處

54、于制動(dòng)狀態(tài)，主軸仍可自由轉(zhuǎn)動(dòng)。4)主軸變速時(shí)的沖動(dòng)控制：主軸變速時(shí)的沖動(dòng)控制，是利用變速手柄與沖動(dòng)行程開關(guān)SQ1通過機(jī)械上的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的。2.控制電路圖3-3主軸變速的沖動(dòng)控制示意圖(2)工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的控制轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2是控制圓工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的，當(dāng)需要圓工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到“接通”位置，2.控制電路SA2的觸頭SA2-1斷開，SA2-2閉合，SA2-3斷開。1)工作臺(tái)的上、下和前、后運(yùn)動(dòng)的控制：工作臺(tái)的上下(升降)運(yùn)動(dòng)和前后(橫向)運(yùn)動(dòng)完全是由“工作臺(tái)升降與橫向操縱手柄”來控制的。2.控制電路表3-1工作臺(tái)升降及橫向操縱手柄位置的指示情況手柄位置工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向離合器接通的

55、絲杠行程開關(guān)動(dòng)作接觸器動(dòng)作電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)向上向下中間向前向后向上進(jìn)給或快速向上向下進(jìn)給或快速向下升降或橫向進(jìn)給停止向前進(jìn)給或快速向前向后進(jìn)給或快速向后垂直絲杠垂直絲杠橫向絲杠橫向絲杠SQ4SQ3SQ3SQ4KM4KM3KM3KM4M2反轉(zhuǎn)M2正轉(zhuǎn)M2正轉(zhuǎn)M2反轉(zhuǎn)2.控制電路 工作臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)的控制：在KM1閉合后，需要工作臺(tái)向上進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)，將手柄扳至向上位置，其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)一方面接通垂直傳動(dòng)絲杠，為傳動(dòng)做好準(zhǔn)備；另一方面它使行程開關(guān)SQ4運(yùn)動(dòng)，其常閉觸頭SQ4-2斷開，常開觸頭SQ4-1閉合，接觸器KM4線圈獲電吸合，KM4主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M2反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向上運(yùn)動(dòng)。 工作臺(tái)向后運(yùn)動(dòng)的控制：當(dāng)操縱手柄向

56、后扳動(dòng)時(shí)，由聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)撥動(dòng)垂直傳動(dòng)絲杠，使它脫開而停止轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)將橫向傳動(dòng)絲杠接通進(jìn)行傳動(dòng)，使工作臺(tái)向后運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)向后運(yùn)動(dòng)也由SQ4和KM4控制，其電氣工作原理同向上運(yùn)動(dòng)。2.控制電路 工作臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)的控制：當(dāng)操縱手柄向下扳時(shí)，其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)一方面使垂直傳動(dòng)絲杠接通，為垂直絲杠的傳動(dòng)做準(zhǔn)備；另一方面壓合行程開關(guān)SQ3，使其常閉觸頭SQ3-2斷開，常開觸頭SQ3-1閉合，接觸器KM3線圈獲電吸合，KM3主觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M2正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)。 工作臺(tái)向前運(yùn)動(dòng)的控制：工作臺(tái)向前運(yùn)動(dòng)也由行程開關(guān)SQ3及接觸器KM3控制，其電氣控制原理與工作臺(tái)向下運(yùn)動(dòng)相同，只是將手柄向前扳時(shí)，通過機(jī)械聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，將垂直

57、絲杠脫開，而將橫向傳動(dòng)絲杠接通，使工作臺(tái)向前運(yùn)動(dòng)。2)工作臺(tái)左右(縱向)運(yùn)動(dòng)的控制：工作臺(tái)左右運(yùn)動(dòng)同樣是用工作臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2來傳動(dòng)的，由工作臺(tái)縱向操縱手柄來控制。2.控制電路3)工作臺(tái)進(jìn)給變速時(shí)的沖動(dòng)控制：在改變工作臺(tái)進(jìn)給速度時(shí)，為了使齒輪易于嚙合，也需要進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2瞬時(shí)沖動(dòng)一下。4)工作臺(tái)的快速移動(dòng)控制：工作臺(tái)的快速移動(dòng)也是由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2來拖動(dòng)的，在縱向、橫向和垂直6個(gè)方向上都是可以實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)控制。(3)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3的控制在主軸電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)后，將轉(zhuǎn)換開關(guān)QS2閉合，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3起動(dòng)，從而將冷卻液輸送到機(jī)床切削部分。二、X62W型萬能銑床常見電氣故障的分析與檢修1.主軸電動(dòng)機(jī)

58、M1不能起動(dòng)2.工作臺(tái)各個(gè)方向都不能進(jìn)給3.工作臺(tái)能向左、右進(jìn)給，不能向前、后、上、下進(jìn)給4.工作臺(tái)能向前、后、上、下進(jìn)給，不能向左、右進(jìn)給5.變速時(shí)不能沖動(dòng)控制6.工作臺(tái)不能快速移動(dòng)，主軸制動(dòng)失靈第二節(jié)T68型臥式鏜床電氣控制電路圖3-4所示為T68型臥式鏜床的外形。第二節(jié)T68型臥式鏜床電氣控制電路圖3-4T68型臥式鏜床的外形一、T68型臥式鏜床電氣控制電路分析1.主電路2.控制電路3.照明電路1.主電路3T5.TIF2.控制電路(1)主軸電動(dòng)機(jī)M1的正反轉(zhuǎn)和點(diǎn)動(dòng)控制1)按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB4，接觸器KM1線圈通電，常開觸頭閉合自鎖，主觸頭閉合，M1起動(dòng)正轉(zhuǎn)。2)按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB2，

59、其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，KM1線圈斷電，接觸器KM2線圈通電，常開觸頭閉合自鎖，主觸頭閉合，M1起動(dòng)反轉(zhuǎn)。3)當(dāng)按下SB3時(shí)，常開觸頭閉合，線圈通電。(2)主軸電動(dòng)機(jī)M1的低速和高速控制1)將主軸變速操作手柄扳向低速擋，按下正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕SB4，KM1線圈通電，其常開觸頭閉合自鎖，主觸頭閉合，為M1起動(dòng)做好準(zhǔn)備。2.控制電路2)將主軸變速操作手柄扳向高速擋，將行程開關(guān)SQ1壓合，其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合。(3)主軸電動(dòng)機(jī)M1的停止和制動(dòng)控制按下停止按鈕SB1，KM1或KM2線圈通電，主觸頭斷開，電動(dòng)機(jī)斷電。(4)主軸電動(dòng)機(jī)M1的變速?zèng)_動(dòng)控制變速?zèng)_動(dòng)是指在M1變速時(shí)，不用停止按鈕SB1就

60、可以直接進(jìn)行變速控制。(5)快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2的控制鏜床各部件的快速移動(dòng)由快速移動(dòng)操作手柄控制。(6)安全保護(hù)聯(lián)鎖電路中的2個(gè)行程開關(guān)SQ3和SQ4。二、T68型臥式鏜床常見電氣故障的分析與檢修(1)主軸電動(dòng)機(jī)M1不能低速起動(dòng)或僅能單方向低速運(yùn)轉(zhuǎn)熔斷器FU1、FU2或FU3熔體熔斷，熱繼電器FR動(dòng)作后未復(fù)位，停止按鈕觸頭接觸不良等原因，均能造成M1不能起動(dòng)。(2)主軸能低速起動(dòng)但不能高速運(yùn)轉(zhuǎn)主要原因是時(shí)間繼電器KT和行程開關(guān)SQ1的故障，造成主軸電動(dòng)機(jī)M1不能切換到高速運(yùn)轉(zhuǎn)。(3)進(jìn)給部件不能快速移動(dòng)快速移動(dòng)由快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2、接觸器KM6、KM7和行程開關(guān)SQ5、SQ6實(shí)現(xiàn)。第三節(jié)15/3