三相异步电动机软启动器的毕业设计(5)

XX大学XX学院毕业设计（论文） R12R1R3R4R6R7R8VS1VS2VS3V1VS4R5V4V18V19V5VD1V2R2V3VS53RP1R24ub4C1R26R25ucoR27911C21213R28R10V20R19V6R13R11R14V17VD2VD5VD416R15VD6+15VVD3R208RP4us7VS6R16R18VS7V8R17V9V10V111V7VD7VS8R2014+15VVS9V12R22R21V13V15V14V16155+15VR23

图3-2 KJ004电路原理图

KJ004参数及限制

电源电压：直流+15V、-15V，允许波动±5%（±10%时功能正常）。 电源电流：正电流≤15mA，负电源≤10 mA。 同步电压：任意值。

同步输入端允许最大同步电流：6mA（有效值）。

移相范围：≥170°（同步电压30V，同步输入电阻15KΩ）。 锯齿波幅度：≥10V（幅度以锯齿波平顶为准）。 输出脉冲：

（1）宽度：400μs～2ms(通过改变脉宽阻容元件达到)。 （2）幅度：≥13V。

（3）KJ004最大输出能力：100mA（流出脉冲电流）。 （4）输出管反压：BVCEO≥18V（测试条件Ie≤100μA）。 正负半周脉冲相位不均衡≤±3°。

使用环境温度为四级：C:0～70℃ R:-55～85℃ E: -40～85℃ M:-55～125℃

17

XX大学XX学院毕业设计（论文） 3.1.2 KJ041功能介绍

KJ041六路双脉冲形成器是三相全控桥式触发线路中常用的电路，它具有双脉冲形成和电子开关控制封锁双脉冲形成功能。使用两个有电子开关控制的KJ041电路组成逻辑控制，适用于正、反组可逆晶闸管电力电子成套装置（如正、反逻辑无环流直流调速的十二相晶闸管整流设备中）。

主要参数及限制

（1）电源电压：DC +15V±10% （2）电源电流： ≤20mA

（3）输出脉冲最大负载电流：≤20mA （4）输出脉冲幅值：≥1V

（5）输入端二极管最高承受反压：≥30V （6）控制端正向电流：≤3mA

（7） 允许使用环境温度：Ⅰ类品为-55～+125 °C；Ⅱ类品为-55～+85°C； Ⅲ类品为-40～+85°C；Ⅳ类品为-10～+70°C。

KJ0417

图3-3 KJ041的引脚排列（引脚向下）

各引脚的功能及用法： １）输出引脚

引脚15：对应1与2的“或”输出端，使用中，接触发A相正半周晶闸管的功率放大单元输入端；

引脚14：对应3与2的“或”输出端，使用中，接触发C相负半周晶闸管的功率放大单元输入端；

引脚13：对应3与4的“或”输出端，使用中，接触发B相正半周晶闸管的功率放大单元输入端；

引脚12：对应4与5的“或”输出端，使用中，接触发A相负半周晶闸管的功率放大单元输入端；

18

XX大学XX学院毕业设计（论文） 引脚11：对应5与6的“或”出端，使用中，接触发C相正半周晶闸管的功率放大单元输入端；

引脚10：对应6与1的“或”输出端，使用中，接触发B相负半周晶闸管的功率放大单元输入端；

2）输入引脚：

引脚1和引脚4：对应于电网A相正、负半周的触发脉冲输入端； 引脚2和引脚5：对应于电网C相负、正半周的触发脉冲输入端； 引脚3和引脚6：对应于电网Ｂ相正、负半周的触发脉冲输入端；

3）引脚16：工作电源输入端。KJ041的工作电源范围为3～18V，使用中一般接+15V电源。

4）引脚8（GND）：工作参考地端。使用中接用户系统供电电源的地端。 5）引脚9（NC）：空脚。使用中，悬空。

6）引脚7（L）：输出脉冲封锁端，该端高电平封锁输出。KJ041的输出引脚在L端为高电平时均变为低电平；而在L端为低电平时，KJ041的输出引脚按输入引脚的状态和KJ041的工作机理正常输出脉冲。使用中该端接保护电路的输出。 3.1.3 KJ042功能介绍

KJ042脉冲列调制形成器主要适用于作晶闸管三相桥式全控整流电路的脉冲列调制源，同样也适用于三相半控、单相半控、单相全控线路中作脉冲列调制源。电路具有脉冲占空比可调性好、频率调节范围宽、触发脉冲上升沿可与同步调制信号同步等优点，它还可作为可控制的方波发生器用于其他拓扑电路结构的电力电子设计中。

引脚的排列、名称、功能和用法 主要参数限制

（1）电源电压：DC +15V±10% （2）电源电流： ≤20mA （3）输入二极管反压：≥30%

（4）输入端允许最大正向电流：≤2mA （5）输入脉冲幅值：≥13V

（6） 输入脉冲最大负载能力：≤12mA （7） 调制脉冲频率：5～10kHz

19

XX大学XX学院毕业设计（论文） （8） 允许使用环境温度：Ⅰ类品为-55～+125 °C；Ⅱ类品为-55～+85°C； Ⅲ类品为-40～+85°C；Ⅳ类品为-10～+70°C。

3.2 主电路的选择

3.2.1 调压方式的选择

在工频电源和负载之间接入晶闸管调压器，就可以改变负载端的电压。用晶闸管调压的方法有两种：一种是相控调压，另一种是斩波调压。斩波调压就是用双向晶闸管作为静止接触器，交替的接通与切断几个周波的电源电压，用改变接通时间与切断时间之比来控制输出电压的有效值。但是斩波调压用在异步电动机上，通断交替的频率不能太低。否则一方面会引起电动机转速的波动，而另一方面每次接通电流相当于一次异步电动机重合闸过程。当电源断开时，电动机气隙中的磁场将由转子中的瞬态电流来维持，并随转子而旋转，气隙磁场在定子绕组中感应的电势频率将有所变化。当断流时间间隔稍长时，这个旋转磁场在定子中感应的电势和重新接通时的电源电压在相位上可能会有相当大的差别，这样就会出现较大的电流冲击，可能危及晶闸管的安全．如通断交替频率较高，每次通断时间隔中交流电周波数较少，采用整周波斩波控制方法可能调压不够平滑，所以在异步电动机的调压控制中多用相控技术，当然采用相控技术在输出电压波形中含有相当大的谐波，在异步电动机中会引起附加损耗，产生转矩脉动等不良影响。此外，由于异步电动机是感性负载，当交流调压电路带感性负载时，只有当移相角?大于感性负载的功率因数角?时，才能起调压的作用，因为当???时，电流导通的时间将始终保持在180°，相控不起任何调压作用，甚至在晶闸管触发脉冲不够宽的情况下，还会出现只有一个方向的晶闸管在工作，负载上可能出现直流分量，危害晶闸管的安全。因此在使用相控晶闸管电路是必须采用宽脉冲或脉冲串触发，移相范围限制在

????180°。

在晶闸管交流调压系统中，晶闸管可以借负载电流波形过零而自行关断，不需另加换流电路，所以其主要优点是线路简单、调压装置体积小，价格低廉、使用及维修方便。本系统采用晶闸管相控调压的技术，采用图3-1所示的主电路，用六个两两反向并联的晶闸管串连在电机主供电回路中。

20

XX大学XX学院毕业设计（论文）

图3-4 交流调压主电路

3.2.2 晶闸管相控调压原理

晶闸管调压单相等效电路如图3-5所示，其中ZL为电机一相等效阻抗，Ui为电网相电压，UL为晶闸管输出电压。设Ui?2Usinwt。

图 3-5晶闸管单相调压电路 图3.6 晶闸管输出电压波形

图3-5为一路晶闸管输出波形示意图。晶闸管控制角?和功率因数角?决定了晶闸管的输出电压值。晶闸管正负半周的触发是对称的，晶闸管的输出电压有效值u。可由式（3-1)计算：

1??UL???0???U?2Usinwt?2d?wt??????2Usinwt?2d?wt????1?1???????sin2??sin2??f?U,?,?????????2?? 公式(3-1)

可见，UL是晶闸管控制角?、功率因数角?及供电电压U的函数。当供电电压不变时，通过改变晶闸管的控制角，可以改变晶闸管的输出电压。

3.3 主回路设计

21

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库三相异步电动机软启动器的毕业设计(5)在线全文阅读。