電路識圖35-調速控制電路原理分析

一、單相電源三相交流無級調速控制電路分析

1、電路原理分析

如下圖所示,該電路由觸發電路輸出尖脈衝去觸發雙向晶閘管使其導通,經電容將220V單相電源乙相後接電動機使之運轉。調整30W電位器則改變觸發電路的輸出脈衝。從而改變VTH1、VTH2的導通角,改變定子繞組上的電壓大小,從而實現無級調速。該電路採用兩套完全相同的觸發電路,分別觸發VTH1,VTH2,實現電動機的正反轉控制。

觸發電路由兩套完全相同的觸發電路組成,分別觸發雙向晶閘管VT1H、VTH2。整個觸發電路由同步、整流、削波、放大、RC充放電、脈衝形成和輸出等環節組成,如下圖左側部分電路所示。

交流電壓由整流橋(CD1~VD4)整流、R1限流降壓、VS5削波,形成梯形波,作為觸發電路的直流和同步電壓。當VT1基極接收到RP1的正向電壓時導通,集電極直接耦合VT2的基極,VT2起到可變電阻的作用,以改變對電容C1的充放電時間常數。當VT2導通時,其集電極對C1進行充電,當充電電壓Uc大於等於Up(單結晶體管的峰值電壓),VT3因E,B1極之間電阻急劇下降而導通,e極電流突然增加,電容C1經R8放電,則VT3的B1極有尖脈衝輸出。再經VT4放大,由脈衝變壓器T1的二次側輸出脈衝觸發信號,接到VTH1的門極和陰極,。VTH1在正向導通電壓下導通,電動機正轉。調節RP1則可改變VTH1的導通角,即改變了電動機的電壓,也就改變了電動機的轉速。

用同樣的觸發電路觸發VTH2,則可改變電動機的轉向,實現了電動機的正、反轉控制。

電路識圖35-調速控制電路原理分析

2、控制住電路

該電路採用單相電源交流220V供電,經移相電容C1移相後,接三相異步電動機,如上圖右側部分電路所示,C2和串連電阻起阻容保護作用,保護VTH1,VTH2。電容C1可根據下述經驗公式計算。

電動機繞組為星形聯結,乙相電容

式中,IH,UH為電動機的額定電流、額定電壓。

電動機繞組為三角形聯結,移相電容

直流測速發電機G和三相異步電機同軸機械連接,勵磁繞組由正負10V供電。

觸發電路元器件參數選擇可參考圖中標註。主電路移相電容選90微法/600V,VTH1,VTH2選3CTS20A/800~1000V。

二、超聲波遙控電動機調速電路

該電路可對家用電器、電燈開關進行遙控,也可對電風扇實現調速。其主要特點是發送端採用亞超聲發射器,無方向限制,無需電源,經久耐用。接收部分由壓電元件等組成,採用LC選頻迴路及觸發電路,結構簡單、成本低廉、操作方便。

1、工作原理

1)直流電源

電路如下圖所示,220V交流電源經電容C1降壓限流及二極管VD1~VD4全波整流,再經C2,C3濾波,經7809集成穩壓器得到9V直流工作電壓。

電路識圖35-調速控制電路原理分析

2)當壓電蜂鳴片HTD接收到亞超聲信號時,先經晶體管VT1放大,由電感L,電容C4組成的選頻迴路選出亞超聲信號,再經電容C5耦合,二極管VD5限幅、晶體管VT2放大並輸出脈衝。每次操作時,手按一下發射器VT2集電極就輸出一個正脈衝觸發信號,由CD4017B十進制計數器計數。由於一般電扇僅需控制3檔調速,因此可採用CD4017B的Q1,Q2,Q3檔位。當第4次遙控信號到來時,Q4輸出1,通過IC置零端使IC清零,從而保證信號每發出一次,控制器均能自動跳檔。當Q1,Q2,Q3依次輸出1時,分別推動VT3,VT4,VT5導通,VL1~VL3依次發光,繼電器K1~K3依次吸合導通。這樣,就實現了電扇控制按0檔,1檔,2檔,3檔的先後順序變化。該電路進行適當變動,可擴充至9檔控制。

2、元器件選擇

IC選用CD4017B,VT1選用9014晶體管,VT2選用9015晶體管,VT3~VT5選用9014晶體管;整流橋AB選用集成整流橋,二極管VD1,VD2選用2CP10,VD3~VD6選1N4007塑封硅整流二極管,VL1~VL3選用普通發光二級管;繼電器K1~K3選用小型直流繼電器,R1~R5選用1/8W碳膜電阻器,其它元器件的選用如圖中標註。無特殊要求。

3、製作與調試

將所有元器件焊接在一塊自制的印製電路板上,然後將印製電路板裝入預先制好的機盒中。壓電陶瓷片(即壓電蜂鳴片)需要有一個共鳴腔才能有較大的音量,最簡單的方法是在機盒的面板上開一個20mm的圓孔,在陶瓷底板四周塗些環氧樹脂,然後粘貼在機殼面板的內側,在面板外側再粘貼一塊防護罩,在面板上事先鑽幾個小孔供放音用,這樣一個助聲腔就製成了。如果在使用中發現靈敏度過高,可適當改變電容C6的容量及電阻R4的阻值。

三、直流電動機電樞電壓調速實例

下圖是直流電動機電樞電壓調速電路,該電路具有簡單可靠哦】成本低、維修方便等優點。該電流由電樞迴路、勵磁迴路和控制迴路組成。

電路識圖35-調速控制電路原理分析

1、電樞迴路

電樞迴路由變壓器T,整流橋AB1,交流接觸器KM1~KM4,直流電動機電樞ZD1~ZD4等組成,改變電流測的電壓,就改變了AB1的輸出電壓,改變了電樞迴路的電壓,也就改變了電動機的轉速。該電路可同時對多臺電動機進行無級調速控制,也可單臺控制。通過直流電流表和輸出電壓表可隨時監視電動機的運行狀態。

2、勵磁迴路

勵磁迴路需要單獨電源供電給勵磁繞組,經AB2整流取得。R為放電電阻,CQ1~CQ4為勵磁繞組,KM1~KM4為交流接觸器的常開輔助觸點。

3、控制迴路

控制迴路由4個交流接觸器、啟動與停止按鈕、指示燈組成,分別控制電樞迴路和勵磁迴路的工作狀態。其中,SA1~SA4為停車按鈕,SB1~SB4為啟動開車按鈕,KM1~KM4為交流220V接觸器,信號燈HL1~HL4指示電動機的運行狀態。

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