DJK01電源控制屏與各掛件功能介紹

1、 HYPERLINK 1-2 DJJK01電源控制屏屏電源控制屏主要要為實驗提供供各種電源，如如三相交流電電源、直流勵勵磁電源等；同時為實驗驗提供所需的的儀表，如直直流電壓、電電流表，交流流電壓、電流流表。屏上還還設(shè)有定時器器兼報警記錄錄儀，供教師師考核學生實實驗之用；在在控制屏正面面的大凹槽內(nèi)內(nèi)，設(shè)有兩根根不銹鋼管，可可掛置實驗所所需掛件，凹凹槽底部設(shè)有有12芯、10芯、4芯、3芯等插座，從從這些插座提提供有源掛件件的電源；在在控制屏兩邊邊設(shè)有單相三三極220V電源插座及三三相四極380V電源插座，此此外還設(shè)有供供實驗臺照明明用的40W日光燈。圖1-2 主主控制屏面板板圖1、三相電網(wǎng)電電壓指

2、示三相電網(wǎng)電壓指指示主要用于于檢測輸入的的電網(wǎng)電壓是是否有缺相的的情況，操作作交流電壓表表下面的切換換開關(guān)，觀測測三相電網(wǎng)各各線間電壓是是否平衡。2、定時器兼報報警記錄儀平時作為時鐘使使用，具有設(shè)設(shè)定實驗時間間、定時報警警和切斷電源源等功能，它它還可以自動動記錄由于接接線操作錯誤誤所導致的告告警次數(shù)。（具具體操作方法法詳見DJDK-1型電力電子子技術(shù)及電機機控制實驗裝裝置使用說明明書）3、電源控制部部分它的主要功能是是控制電源控控制屏的各項項功能，它由由電源總開關(guān)關(guān)、啟動按鈕鈕及停止按鈕鈕組成。當打打開電源總開開關(guān)時，紅燈燈亮；當按下啟動按按鈕后，紅燈燈滅，綠燈亮亮，此時控制制屏的三相主主電路

3、及勵磁磁電源都有電電壓輸出。4、三相主電路路輸出三相主電路輸出出可提供三相相交流200V/3A或240V/3A電源。輸出出的電壓大小小由“調(diào)速電源選選擇開關(guān)”控制，當開開關(guān)置于“直流調(diào)速”側(cè)時，A、B、C輸出線電壓壓為200V，可完成成電力電子實實驗以及直流流調(diào)速實驗；當開關(guān)置于于“交流調(diào)速”側(cè)時，A、B、C輸出線電壓壓為240V，可完成交流電機機調(diào)壓調(diào)速及及串級調(diào)速等等實驗。在A、B、C三相電源輸輸出附近裝有有黃、綠、紅紅發(fā)光二極管管，用以指示示輸出電壓。同同時在主電源源輸出回路中中還裝有電流流互感器，電電流互感器可可測定主電源源輸出電流的的大小，供電電流反饋和過過流保護使用用，面板上的的T

4、A1、TA2、TA3三處觀測點點用于觀測三三路電流互感感器輸出電壓壓信號。5、勵磁電源在按下啟動按鈕鈕后將勵磁電電源開關(guān)撥向向“開”側(cè)，則勵磁磁電源輸出為為220V的直直流電壓，并并有發(fā)光二極極管指示輸出出是否正常，勵勵磁電源由0.5A熔絲做短路路保護，由于于勵磁電源的的容量有限，僅僅為直流電機機提供勵磁電電流，不能作作為大容量的的直流電源使使用。6、面板儀表面板下部設(shè)置有有300V數(shù)字字式直流電壓壓表和5A數(shù)字式直流流電流表，精精度為0.5級，能為可可逆調(diào)速系統(tǒng)統(tǒng)提供電壓及及電流指示；面板上部設(shè)設(shè)置有500V真有效值交交流電壓表和和5A真有效值交交流電流表，精精度為0.5級，供交流流調(diào)速系統(tǒng)

5、實實驗時使用。1-3 各掛掛件功能介紹紹以掛件的編號次次序分別介紹紹其使用方法法，并簡單說說明其工作原原理和單元電電路原理圖。一、DJK022掛件（三相相變流橋路）該掛件裝有122只晶閘管、直直流電壓和電電流表等，其其面板如圖1-3所示。圖1-3 DDJK02面板圖1、三相同步信信號輸出端同步信號是從電電源控制屏內(nèi)內(nèi)獲得，屏內(nèi)內(nèi)裝有/Y接法的三相相同步變壓器器，和主電源源輸出保持同同相，其輸出出相電壓幅度度為15V左右，供三三相晶閘管觸觸發(fā)電路(如DJK022-1等掛件)使用，從而而產(chǎn)生移相觸觸發(fā)脈沖；只只要將本掛件件的12芯插頭與屏屏相連接，則則輸出相位一一一對應的三三相同步電壓壓信號；信號

6、號接口的詳細細引腳情況詳詳見附錄相關(guān)關(guān)內(nèi)容。 2、正、反橋脈脈沖輸入端從三相晶閘管觸觸發(fā)電路(如DJK022-1等掛件)來的正、反反橋觸發(fā)脈沖沖分別通過輸輸入接口，加加到相應的晶晶閘管電路上上；信號接口口的詳細情況況詳見附錄相相關(guān)內(nèi)容。3、正、反橋鈕鈕子開關(guān)從正、反橋脈沖沖輸入端來的的觸發(fā)脈沖信信號通過“正、反橋鈕鈕子開關(guān)”接至相應晶晶閘管的門極極和陰極；面面板上共設(shè)有有十二個鈕子子開關(guān)，分為為正、反橋兩兩組，分別控控制對應的晶晶閘管的觸發(fā)發(fā)脈沖；開關(guān)關(guān)打到“通”側(cè)，觸發(fā)脈沖沖接到晶閘管管的門極和陰陰極；開關(guān)打打到“斷”側(cè)，觸發(fā)脈沖沖被切斷；通通過關(guān)閉某幾幾個鈕子開關(guān)關(guān)可以模擬晶晶閘管主電路路

7、失去觸發(fā)脈脈沖的故障情情況。4、正、反橋主主電路正橋主電路和反反橋主電路分分別由六只5A/10000V晶閘管組成成；其中由VT1VT6組成三相正正橋元件（一一般不可逆、可逆系統(tǒng)的正橋使用正橋元件）；由VT1VT6組成三相反橋元件（可逆系統(tǒng)的反橋以及需單個或幾個晶閘管的實驗可使用反橋元件）；所有這些晶閘管元件均配置有阻容吸收及快速熔斷絲保護，此外正橋主電路還設(shè)有壓敏電阻，其內(nèi)部已經(jīng)接成三角形接法，起過壓吸收。注意：如果在DDZSZ-11型上使用時時，調(diào)節(jié)整流流橋輸入的相相電壓值不可可超過200V，否則會造造成整流橋處處的壓敏電阻阻損壞。5、電抗器實驗主回路中所所使用的平波波電抗器裝在在電源控制屏

8、屏內(nèi)，其各引引出端通過12芯的插座連連接到DJK02面板的中間間位置，有33檔電感量可可供選擇，分分別為lOOOmH、2O0mH、700mHH（各檔在1A電流下能保持持線性），可可根據(jù)實驗需需要選擇合適適的電感值。電電抗器回路中中串有3A熔絲保護，熔熔絲座裝在控控制屏內(nèi)的電電抗器旁。6、直流電壓表表及直流電流流表面板上裝有3000V的帶鏡面直直流電壓表、2A的帶鏡面直流電流表，均為中零式，精度為1.0級，為可逆調(diào)速系統(tǒng)提供電壓及電流指示。二、DJK022-1掛件(三相晶閘管管觸發(fā)電路)該掛件裝有三相相晶閘管觸發(fā)發(fā)電路和正反反橋功放電路路等，面板圖圖如圖1-4所示。1、移相控制電電壓Uct輸入及

9、偏偏移電壓Ub觀測及調(diào)節(jié)節(jié)Uct及Ub用用于控制觸發(fā)發(fā)電路的移相相角；在一般般的情況下，我我們首先將Uct接地，調(diào)節(jié)Ub，從而確定定觸發(fā)脈沖的的初始位置；當初始觸發(fā)發(fā)角固定后，在在以后的調(diào)節(jié)節(jié)中只調(diào)節(jié)Uct的電壓，這這樣能確保移移相角始終不不會大于初始始位置，防止止實驗失??；如在逆變實實驗中初始移移相角=150o定下后，無無論調(diào)節(jié)Uct，都能保保證30O，防止在實實驗過程中出出現(xiàn)逆變顛覆覆的情況。2、觸發(fā)脈沖指指示在觸發(fā)脈沖指示示處設(shè)有鈕子子開關(guān)用以控控制觸發(fā)電路路，當開關(guān)撥撥到左邊，綠綠色發(fā)光管亮亮，在觸發(fā)脈脈沖觀察孔處處可觀測到后后沿固定、前前沿可調(diào)的寬寬脈沖鏈；當當開關(guān)撥到右右邊，紅色發(fā)

10、發(fā)光管亮，觸觸發(fā)電路產(chǎn)生生雙窄脈沖。圖1-4 DJJK02-11面板圖3三相同步信信號輸入端通過專用的十芯芯扁平線將DJK02上的“三相同步信信號輸出端”與DJK02-1“三相同步信信號輸入端”連接，為其其內(nèi)部的觸發(fā)發(fā)電路提供同同步信號；同同步信號也可可以從其他地地方提供，但但要注意同步步信號的幅度度和相序問題題；信號接口口的詳細情況況詳見附錄相相關(guān)內(nèi)容。4、鋸齒波斜率率調(diào)節(jié)與觀測測孔由外接的三相同同步信號經(jīng)KC04集成觸發(fā)電電路，產(chǎn)生三三路鋸齒波信信號，調(diào)節(jié)相相應的斜率調(diào)調(diào)節(jié)電位器，可可改變相應的的鋸齒波斜率率，三路鋸齒齒波斜率在調(diào)調(diào)節(jié)后應保證證基本相同，使使六路脈沖間間隔基本保持持一致，才

11、能能使主電路輸輸出的整流波波形整齊劃一一。5、控制電路其觸發(fā)線路原理理如圖1-5所示。在由由原KC044、KC41和KC42三相集成觸觸發(fā)電路的基基礎(chǔ)上，又增增加了40666、4069芯片片，可產(chǎn)生三三相六路互差差60的雙窄窄脈沖或三相相六路后沿固固定、前沿可可調(diào)的寬脈沖沖鏈，供觸發(fā)發(fā)晶閘管使用用。在面板上設(shè)有三三相同步信號號觀測孔、兩兩路觸發(fā)脈沖沖觀測孔。VT1VT6為單脈沖觀觀測孔(在觸發(fā)脈沖指指示為“窄脈沖”)或?qū)捗}沖觀觀測孔(在觸發(fā)脈沖指指示為“窄脈沖”)；VT1VT6為雙脈沖觀觀測孔(在觸發(fā)脈沖指指示為“窄脈沖”)或?qū)捗}沖觀觀測孔(在觸發(fā)脈沖指指示為“窄脈沖”)。三相同步電壓信信號從

12、三路KC04的“8”腳輸入，在在其“4”腳相應形成成線性增加的的鋸齒波，移移相控制電壓壓Uct和偏移電電壓Ub經(jīng)疊加后，從從“9”腳輸入。當當觸發(fā)脈沖選選擇的鈕子開開關(guān)撥到窄脈脈沖側(cè)時，通通過控制4066（電子開關(guān)關(guān)），使得每每個KC04從“1、15”腳輸出相位位相差180的單窄脈沖(可在上面的VT1VT6脈沖觀測孔孔觀測到)，窄脈沖經(jīng)KC41（六路雙脈脈沖形成器）后后，得到六路路雙窄脈沖(可在下面的VT1VT6脈沖觀測孔孔觀測到)。將鈕子開開關(guān)撥到寬脈脈沖側(cè)時，通通過控制4066，使得KC04的“1、15”腳輸出寬脈脈沖，同時將KC41的控制端“7”腳接高電平平，使KC41停止工作，寬寬脈沖

13、則通過過4066的“3、9”兩腳直接輸輸出。4069為反相器，它它將部分控制制信號反相，用用以控制4066；KC42為調(diào)制信號號發(fā)生器，對對窄脈沖和寬寬脈沖進行高高頻調(diào)制。具具體有關(guān)KCC04、KC41、KC42的內(nèi)部電路路原理圖，請請查閱附錄中中的相關(guān)內(nèi)容容。圖1-5 觸觸發(fā)電路原理理圖6、正、反橋功功放電路正、反橋功放電電路的原理以以正橋的一路路為例，如圖圖1-6所示；由晶晶閘管觸發(fā)電電路輸出的脈脈沖信號經(jīng)功功放電路中的的V2、V3三極管放大大后由脈沖變變壓器T1輸出。Ulf即為DJKOO2面板上的Ulf ,該點接地才才可使V3工作，脈沖沖變壓器輸出出脈沖；正橋橋共有六路功功放電路，其其余

14、的五路電電路完全與這這一路一致；反橋功放和和正橋功放線線路完全一致致，只是控制制端不一樣，將將Ulf改為Ulr。7、正橋控制端端Ulf及反橋控控制端Ulr這兩個端子用于于控制正反橋橋功放電路的的工作與否，當當端子與地短短接，表示功功放電路工作作，觸發(fā)電路路產(chǎn)生的脈沖沖經(jīng)功放電路路最終輸出；當端子懸空空表示功放不不工作；Ulf端子控制制正橋功放，Ulr端子控制反反橋功放。8、正、反橋脈脈沖輸出端經(jīng)功放電路放大大的觸發(fā)脈沖沖，通過專用用的20芯扁平線將DJK02“正反橋脈沖沖輸入端” 與DJK022-1上的“正反橋脈沖沖輸出端”連接，為其其晶閘管提供供相應的觸發(fā)發(fā)脈沖；接口口的詳細情況況詳見附錄相

15、相關(guān)內(nèi)容。圖1-6 功功放電路原理理圖三、DJK033-1掛件（晶閘閘管觸發(fā)電路路）晶閘管裝置的正正常工作與其其觸發(fā)電路的的正確、可靠靠的運行密切切相關(guān)，門極極觸發(fā)電路必必須按主電路路的要求來設(shè)設(shè)計，為了能能可靠觸發(fā)晶晶閘管應滿足足以下幾點要要求:(1)觸發(fā)脈沖沖應有足夠的的功率，觸發(fā)發(fā)脈沖的電壓壓和電流應大大于晶閘管要要求的數(shù)值，并并保留足夠的的裕量。(2)為了實現(xiàn)現(xiàn)變流電路輸輸出的電壓連連續(xù)可調(diào)，觸觸發(fā)脈沖的相相位應能在一一定的范圍內(nèi)內(nèi)連續(xù)可調(diào)。(3)觸發(fā)脈沖沖與晶閘管主主電路電源必必須同步，兩兩者頻率應該該相同，而且且要有固定的的相位關(guān)系，使使每一周期都都能在同樣的的相位上觸發(fā)發(fā)。(4)

16、觸發(fā)脈沖沖的波形要符符合一定的要要求。多數(shù)晶晶閘管電路要要求觸發(fā)脈沖沖的前沿要陡陡，以實現(xiàn)精精確的導通控控制。對于電電感性負載，由由于電感的存存在，其回路路中的電流不不能突變，所所以要求其觸觸發(fā)脈沖要有有一定的寬度度，以確保主主回路的電流流在沒有上升升到晶閘管擎擎住電流之前前，其門極與與陰極始終有有觸發(fā)脈沖存存在，保證電電路可靠工作作。DJK03-11掛件是晶閘閘管觸發(fā)電路路專用實驗掛掛箱，面板如如圖1-7所示。其中中有單結(jié)晶體體管觸發(fā)電路路、正弦波同同步移相觸發(fā)發(fā)電路、鋸齒齒波同步移相相觸發(fā)電路I和II，單相交流流調(diào)壓觸發(fā)電電路以及西門門子TCA7885集成觸發(fā)電電路。圖1-7 DJJK03

17、-11面板圖1、單結(jié)晶體管管觸發(fā)電路利用單結(jié)晶體管管(又稱雙基極極二極管)的負阻特性性和RC的充放電特特性，可組成成頻率可調(diào)的的自激振蕩電電路，如圖1-8所示。圖中V6為單結(jié)結(jié)晶體管，其其常用的型號號有BT33和BT35兩種，由等等效電阻V5和C1組成組成RC充電回路，由由C1-V66-脈沖變壓器器組成電容放放電回路，調(diào)調(diào)節(jié)RP1即可改變C1充電回路中中的等效電阻阻。圖1-8 單結(jié)結(jié)晶體管觸發(fā)發(fā)電路原理圖圖圖1-9 單單結(jié)晶體管觸觸發(fā)電路各點點的電壓波形形(=900)工作原理簡述如如下：由同步變壓器副副邊輸出600V的交流同同步電壓，經(jīng)經(jīng)VD1半波整流，再再由穩(wěn)壓管VV1、V2進行削波，從從而

18、得到梯形形波電壓，其其過零點與電電源電壓的過過零點同步，梯梯形波通過RR7及等效可變電電阻V5向電容C1充電，當充充電電壓達到到單結(jié)晶體管管的峰值電壓壓UP時，單結(jié)晶晶體管V6導通，電容容通過脈沖變變壓器原邊放放電，脈沖變變壓器副邊輸輸出脈沖。同同時由于放電電時間常數(shù)很很小，C1兩端的電壓壓很快下降到到單結(jié)晶體管管的谷點電壓壓Uv，使V6關(guān)斷，C1再次充電，周周而復始，在在電容C1兩端呈現(xiàn)鋸鋸齒波形，在在脈沖變壓器器副邊輸出尖尖脈沖。在一一個梯形波周周期內(nèi)，V6可能導通、關(guān)關(guān)斷多次，但但只有輸出的的第一個觸發(fā)發(fā)脈沖對晶閘閘管的觸發(fā)時時刻起作用。充充電時間常數(shù)數(shù)由電容C1和等效電阻阻等決定，調(diào)調(diào)

19、節(jié)RP1改變C1的充電的時時間，控制第第一個尖脈沖沖的出現(xiàn)時刻刻，實現(xiàn)脈沖沖的移相控制制。單結(jié)晶體體管觸發(fā)電路路的各點波形形如圖1-9所示。電位器RP1已已裝在面板上上，同步信號號已在內(nèi)部接接好，所有的的測試信號都都在面板上引引出。2、正弦波同步步移相觸發(fā)電電路正弦波同步移相相觸發(fā)電路由由同步移相、脈脈沖放大等環(huán)環(huán)節(jié)組成，其其原理如圖1-10所示。同步信號由同步步變壓器副邊邊提供，三極極管V1左邊部分為為同步移相環(huán)環(huán)節(jié)，在V1的基極綜合合了同步信號號電壓UT、偏移電壓壓Ub及控制電壓壓Uct（RP1電位器調(diào)節(jié)節(jié)Uct，RP2調(diào)節(jié)Ub）。調(diào)節(jié)RPP1及RP2均可改變V1三極管的翻翻轉(zhuǎn)時刻，從從而

20、控制觸發(fā)發(fā)角的位置。脈脈沖形成整形形環(huán)節(jié)是一分分立元件的集集基耦合單穩(wěn)穩(wěn)態(tài)脈沖電路路，V2的集電極耦合合到V3的基極，V3的集電極通通過C4、RP3耦合到V2的基極。當V1未導通時時，R6供給V2足夠的基極極電流使之飽飽和導通，V3截止。電源源電壓通過R9、T1、VD6、V2對C4充電至15V左右，極性性為左負右正正。圖1-10 正弦波同步步移相觸發(fā)電電路原理圖當V1導通的時時候，V1的集電極從從高電位翻轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)為低電位，V2截止，V3導通，脈沖沖變壓器輸出出脈沖。由于于設(shè)置了C4、RP3阻容正反饋饋電路，使V3加速導通，提提高輸出脈沖沖的前沿陡度度。同時V3導通經(jīng)正反饋饋耦合，V2的基極保持持低

21、電壓，V2維持截止狀狀態(tài)，電容通通過RP3、V3放電到零，再再反向充電，當V2的基極升到0.7V后，V2從截止變?yōu)閷ǎ琕3從導通變?yōu)榻刂?。V2的基極電位上升0.7V的時間由其充放電時間常數(shù)所決定，改變RP3的阻值就改變了其時間常數(shù)，也就改變了輸出脈沖的寬度。正弦波同步移相相觸發(fā)電路的的各點電壓波波形如圖1-11所示。電位器RP1、RP2、RP3均已安裝在在面板上，同同步變壓器副副邊已在內(nèi)部部接好，所有有的測試信號號都在面板上上引出。 圖1-11正弦弦波同步移相相觸發(fā)電路的的各點電壓波波形(=00)3、鋸齒波同步步移相觸發(fā)電電路I、II鋸齒波同步移相相觸發(fā)電路I、II由同步檢檢測、鋸齒波波形成、移相相控制、脈沖沖形成、脈沖沖放大等環(huán)節(jié)節(jié)組成，其原原理圖如圖1-12所示。 圖1-12鋸齒齒波同步移相相觸發(fā)電路I原理圖由V3、VD11、VD2、C1等元件組成成同步檢測環(huán)環(huán)節(jié)，其作用用是利用同步步電壓UT來控制鋸齒齒波產(chǎn)生的時時刻及鋸齒波波的寬度。由由V1、V2等元件組成成的恒流源電電路，當V3截止時，恒恒流源對C2充電形成鋸鋸齒波；當V3導通時，電電容C2通