閘管調速電路

A. 如何判斷電路反饋

1、判斷是電壓反饋還是電流反饋的經驗法

a)負載短路法：使放大電路的輸出端交流短路。若反饋信號Xf消失，則說明反饋信號取樣於輸出電壓，則為電壓反饋(Xf=FV0)。若反饋信號仍然存在，則說明反饋信號取樣於輸出電流，則為電流反饋(Xf=FI0)。

b)一般規律法：反饋量取自於信號輸出端的電壓信號，為電壓反饋；反饋信號取自於信號輸出端的電流信號，為電流反饋。具體來說，將負載電阻與反饋網路看作雙端網路（在反饋放大電路中其中一端通常為公共接地端），若負載電阻與反饋網路並聯，則反饋量對輸出電壓采樣，為電壓反饋。

否則，反饋量無法直接對輸出電壓進行采樣，則只能對輸出電流進行采樣，即為電流反饋。

2、判斷是並聯反饋還是串聯反饋的經驗法

a)輸入短路法：將輸入端交流短路，若反饋量作用不到放大電路輸入端，則為並聯反饋；若反饋量仍能作用到放大電路輸入端，則為串聯反饋。

b)一般規律法：反饋量加到非信號輸人端的是串聯反饋；反饋量加到信號輸入端則為並聯反饋。

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從概念上說，若反饋量與輸出電壓（有時不一定是輸出電壓，而是取樣處的電壓）成正比則為電壓反饋；若反饋量與輸出電流（有時不一定是輸出電流，而是取樣處的電流）成正比則為電流反饋。在判斷電壓反饋和電流反饋時，除了上述方法外，也可以採用負載短路法。

負載短路法實際上是一種反向推理法，假設將放大電路的負載電阻RL短路（此時，），若輸入迴路中仍然存在反饋量，即，則為電流反饋；若輸入迴路中已不存在反饋，即則為電壓反饋。

B. 晶閘管調光電路的工作原理

晶閘管調光電路的工作原理：
晶閘管在工作過程中，它的陽極（A）和陰極（K）與電源和負載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的控制電路。

晶閘管為半控型電力電子器件，它的工作條件如下：
1. 晶閘管承受反向陽極電壓時，不管門極承受何種電壓，晶閘管都處於反向阻斷狀態。
2. 晶閘管承受正向陽極電壓時，僅在門極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通。這時晶閘管處於正向導通狀態，這就是晶閘管的閘流特性，即可控特性。
3. 晶閘管在導通情況下，只要有一定的正向陽極電壓，不論門極電壓如何，晶閘管保持導通，即晶閘管導通後，門極失去作用。門極只起觸發作用。
4. 晶閘管在導通情況下，當主迴路電壓（或電流）減小到接近於零時，晶閘管關斷。
晶閘管（Thyristor）是晶體閘流管的簡稱，又被稱做可控硅整流器，以前被簡稱為可控硅；1957年美國通用電氣公司開發出世界上第一款晶閘管產品，並於1958年將其商業化；晶閘管是PNPN四層半導體結構，它有三個極：陽極，陰極和控制極； 晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制、被廣泛應用於可控整流、交流調壓、無觸點電子開關、逆變及變頻等電子電路中。

C. 如何實現電壓soft start

Power good是一種信號，簡稱 P.G 或P.OK信號。該信號是直流輸出電壓檢測信號和交流輸入電壓檢測信號的邏輯與TTL信號兼容。

軟起動（soft start） 軟起動（soft start）是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節能和多種保護功能於一體的新穎電機控制裝置，國外稱為Soft Starter。它的主要構成是串接於電源與被控電機之間的三相反並聯閘管及其電子控制電路。運用不同的方法，控制三相反並聯閘管的導通角，使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實現不同的功能。軟起動器和變頻器是兩種完全不同用途的產品。目前國內最知名的是和平電氣生產的hp系列軟啟動，被評為中國馳名商標。變頻器是用於需要調速的地方，其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率；軟起動器實際上是個調壓器，用於電機起動時，輸出只改變電壓並沒有改變頻率。變頻器具備所有軟起動器功能，但它的價格比軟起動器貴得多，結構也復雜得多。電動機軟起動器是運用串接於電源與被控電機之間的軟起動器，控制其內部晶閘管的導通角，使電機輸入電壓從零以預設函數關系逐漸上升，直至起動結束，賦予電機全電壓，即為軟起動，在軟起動過程中，電機起動轉矩
逐漸增加，轉速也逐漸增加。
軟起動一般有下面幾種起動方式：
（1）斜坡升壓軟起動。
（2）斜坡恆流軟起動。
（3）階躍起動。

D. 求單晶體閘管的工作原理

單晶體閘管的工作原理如下：
晶閘管在工作過程中，它的陽極（A）和陰極（K）與電源和負載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的控制電路。

晶閘管是一種開關元件，能在高電壓、大電流條件下工作，並且其工作過程可以控制、被廣泛應用於可控整流、交流調壓、無觸點電子開關、逆變及變頻等電子電路中，是典型的小電流控制大電流的設備。1957年，美國通用電器公司開發出世界上第一個晶閘管產品，並於1958年使其商業化。

E. 晶閘管調光電路原理

工作原理：晶閘管T在工作過程中，它的陽極A和陰極K與電源和負載連接，組成晶閘管的主電路，晶閘管的門極G和陰極K與控制晶閘管的裝置連接，組成晶閘管的控制電路。

晶閘管是PNPN四層半導體結構，它有三個極：陽極，陰極和門極。晶閘管工作條件為：加正向電壓且門極有觸發電流。其派生器件有：快速晶閘管，雙向晶閘管，逆導晶閘管，光控晶閘管等。

它是一種大功率開關型半導體器件，在電路中用文字元號為「V」、「VT」表示（舊標准中用字母「SCR」表示）。晶閘管具有硅整流器件的特性，能在高電壓、大電流條件下工作，且其工作過程可以控制、被廣泛應用於可控整流、交流調壓、無觸點電子開關、逆變及變頻等電子電路中。

(5)閘管調速電路擴展閱讀

晶閘管是四層三端器件，它有J1、J2、J3三個PN結，可以把它中間的NP分成兩部分，構成一個PNP型三極體和一個NPN型三極體的復合管當晶閘管承受正向陽極電壓時，為使晶閘管導通，必須使承受反向電壓的PN結J2失去阻擋作用。每個晶體管的集電極電流同時就是另一個晶體管的基極電流。

因此，兩個互相復合的晶體管電路，當有足夠的門機電流Ig流入時，就會形成強烈的正反饋，造成兩晶體管飽和導通，晶體管飽和導通。

F. 可逆直流調速系統有哪兩種實現方法，各有什麼特點

直流調速用可控直流電源
改變電樞電壓調速是直流調速系統採用的主要方法，調節電樞供電電壓或者改變勵磁磁通，都需要有專門的可控直流電源，常用的可控直流電源有以下三種：
（1）旋轉變流機組。用交流電動機和直流發電機組成機組，以獲得可調的直流電壓。
（2）靜止可控整流器。用靜止的可控整流器，如汞弧整流器和晶閘管整流裝置，產生可調的直流電壓。
（3）直流斬波器或脈寬調制變換器。用恆定直流電源或不可控整流電源供電，利用直流斬波或脈寬調制的方法產生可調的直流平均電壓。
下面分別對各種可控直流電源以及由它供電的直流調速系統作概括性介紹。

靜止可控整流器
從20世紀50年代開始，採用汞弧整流器和閘流管這樣的靜止變流裝置來代替旋轉變流機組，形成所謂的離子拖動系統。離子拖動系統克服旋轉變流機組的許多缺點，而且縮短了響應時間，但是由於汞弧整流器造價較高，體積仍然很大，維護麻煩，尤其是水銀如果泄漏，將會污染環境，嚴重危害身體健康。因此，應用時間不長，到了20世紀60年代又讓位給更為經濟可靠的晶閘管整流器。
1957年，晶閘管問世，它是一種大功率半導體可控整流元件，俗稱可控硅整流元件，簡稱「可控硅」，20世紀60年代起就已生產出成套的晶閘管整流裝置。晶閘管問世以後，變流技術出現了根本性的變革。目前，採用晶閘管整流供電的直流電動機調速系統（即晶閘管－電動機調速系統，簡稱V-M系統，又稱靜止Ward-Leonard系統）已經成為直流調速系統的主要形式。圖8.1所示是V-M系統的原理框圖，圖中V是晶閘管可控整流器，它可以是任意一種整流電路，通過調節觸發裝置GT的控制電壓來移動觸發脈沖的相位，從而改變整流輸出電壓平均值 ，實現電動機的平滑調速。和旋轉變流機組及離子拖動變流相比，晶閘管整流不僅在經濟性和可靠性上都有很大提高，而且在技術性能上顯示出很大的優越性。晶閘管可控整流器的功率放大倍數大約在 ，控制功率小，有利於微電子技術引入到強電領域；在控製作用的快速性上也大大提高，有利於改善系統的動態性能。但是，晶閘管整流器也有它的缺點，主要表現在以下方面：
（1）晶閘管一般是單向導電元件，晶閘管整流器的電流是不允許反向的，這給電動機實現可逆運行造成困難。必須實現四象限可逆運行時，只好採用開關切換或正、反兩組全控型整流電路，構成V-M可逆調速系統，後者所用變流設備要增多一倍。
（2）晶閘管元件對於過電壓、過電流以及過高的/dt和di/dt十分敏感，其中任一指標超過允許值都可能在很短時間內元件損壞，因此必須有可靠的保護裝置和符合要求的散熱條件，而且在選擇元件時還應保留足夠的餘量，以保證晶閘管裝置的可靠運行。
（3）晶閘管的控制原理決定了只能滯後觸發，因此，晶閘管可控制整流器對交流電源來說相當於一個感性負載，吸取滯後的無功電流，因此功率因素低，特別是在深調速狀態，即系統在較低速運行時，晶閘管的導通角很小，使得系統的功率因素很低，並產生較大的高次諧波電流，引起電網電壓波形畸變，殃及附近的用電設備。如果採用晶閘管整流裝置的調速系統在電網中所佔容量比重較大，將造成所謂的「電力公害」。為此，應採取相應的無功補償、濾波和高次諧波的抑制措施。
（4）晶閘管整流裝置的輸出電壓是脈動的，而且脈波數總是有限的。如果主電路電感不是非常大，則輸出電流總存在連續和斷續兩種情況，因而機械特性也有連續和斷續兩段，連續段特性比較硬，基本上還是直線；斷續段特性則很軟，而且呈現出顯著的非線性。

圖8.1 晶閘管－電動機調速系統原理框圖（V-M系統）

直流斬波器或脈寬調制變換器
直流斬波器又稱直流調壓器，是利用開關器件來實現通斷控制，將直流電源電壓斷續加到負載上，通過通、斷時間的變化來改變負載上的直流電壓平均值，將固定電壓的直流電源變成平均值可調的直流電源，亦稱直流－直流變換器。它具有效率高、體積小、重量輕、成本低等優點，現廣泛應用於地鐵、電力機車、城市無軌電車以及電瓶搬運車等電力牽引設備的變速拖動中。
圖8.2為直流斬波器的原理電路和輸出電壓波型，圖中VT代表開關器件。當開關VT接通時，電源電壓U。加到電動機上；當VT斷開時，直流電源與電動機斷開，電動機電樞端電壓為零。如此反復，得電樞端電壓波形如圖2.5（b）所示。

圖8.2 直流斬波器原理電路及輸出電壓波型
（a）原理圖 （b）電壓波型
這樣，電動機電樞端電壓的平均值為：
（8.1）
式中，T－開關器件的通斷周期；
－開關器件的導通時間；
－占空比；
－開關頻率。
由式（8.1）可知，直流斬波器的輸出電壓平均值 可以通過改變占空比 ，即通過改變開關器件導通或關斷時間來調節，常用的改變輸出平均電壓的調制方法有以下三種：
（1）脈沖寬度調制（pulse width molation，簡稱PWM）。開關器件的通斷周期T保持不變，只改變器件每次導通的時間 ，也就是脈沖周期不變，只改變脈沖的寬度，即定頻調寬。
（2）脈沖頻率調制（pulse frequency molation，簡稱PFW）。開關器件每次導通的時間 不變，只改變通斷周期T或開關頻率 ，也就是只改變開關的關斷時間，即定寬調頻，稱為調頻。
（3）兩點式控制。開關器件的通斷周期T和導通時間 均可變，即調寬調頻，亦可稱為混合調制。當負載電流或電壓低於某一最小值時，使開關器件導通；當電流或電壓高於某一最大值時，使開關器件關斷。導通和關斷的時間以及通斷周期都是不確定的。
構成直流斬波器的開關器件過去用得較多的是普通晶閘管和逆導晶閘管，它們本身沒有自關斷的能力，必須有附加的關斷電路，增加了裝置的體積和復雜性，增加了損耗，而且由它們組成的斬波器開關頻率低，輸出電流脈動較大，調速范圍有限。自20世紀70年代以來，電力電子器件迅速發展，研製並生產了多種既能控制其導通又能控制其關斷的全控型器件，如門極可關斷晶閘管（GTO）、電力電子晶體管（GTR）、電力場效應管（P-MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）等，這些全控型器件性能優良，由它們構成的脈寬調制直流調速系統（簡稱PWM調速系統）近年來在中小功率直流傳動中得到了迅猛的發展，與V-M調速相比，PWM調速系統有以下優點：
（1）採用全控型器件的PWM調速系統，其脈寬調制電路的開關頻率高，一般在幾kHz，因此系統的頻帶寬，響應速度快，動態抗擾能力強。
（2）由於開關頻率高，僅靠電動機電樞電感的濾波作用就可以獲得脈動很小的直流電流，電樞電流容易連續，系統的低速性能好，穩速精度高，調速范圍寬，同時電動機的損耗和發熱都較小。
（3）PWM系統中，主迴路的電力電子器件工作在開關狀態，損耗小，裝置效率高，而且對交流電網的影響小，沒有晶閘管整流器對電網的「污染」，功率因數高，效率高。
（4）主電路所需的功率元件少，線路簡單，控制方便。
目前，受到器件容量的限制，PWM直流調速系統只用於中、小功率的系統

G. 啟動、停止、點動控制帶調速器電機的線路怎麼接

啟動：你是要先啟動電動機和調速器的電源，調速器有7根線 2根給調速器主電源 2根給電機礪磁電源 另外3根是轉速表線 停止：你是要把主機停掉 點動：你只要在接觸器上A1或A2上接一個點動按鈕就行

H. 晶閘管的工作原理

晶閘管是晶體閘流管的簡稱，又稱作可控硅整流管（SCR），以前被簡稱為可控硅。晶閘管能夠通過信號控制其導通，但不能控制其關斷，所以稱為半控型器件。晶閘管這個名稱往往專指晶閘管的一種基本類型一普通晶閘管。但從廣義上講，晶閘管還包括許多派生器件，如雙向晶閘管（TRIAC）、快速晶閘管（FST）、逆導型晶閘管（RCT）和光控晶閘管（LTT）等。

一、晶閘管的結構

目前大功率晶閘管常用的外形結構有螺栓式和平板式，它具有三個PN結的四層結構，其外形、結構和圖形符號如圖所示。

晶閘管內部是PNPN四層半導體結構，分別命名為P1、N1、P2、N2四個區。由最外的P層和N層引出的兩個電極，分別為陽極A和陰極K，由中間的P2層引出的電極是門極G（也稱控制極）。四個區形成J1、J2、J3三個PN結。因此，晶閘管可以用三個PN結串聯來等效，如圖8-2所示晶閘管的國際通用名稱為Thyristor，簡寫為VT。

晶閘管是電力電子器件，在工作過程中會因損耗而發熱，因此必須安裝散熱器。對於螺栓型封裝，通常螺栓是其陽極，做成螺栓狀是為了能與散熱器緊密連接且安裝方便，通過陽極（螺栓）擰緊在鋁制散熱器上，為自然冷卻；平板式晶閘管則由兩個相互絕緣的散熱器夾緊晶閘管，靠冷風冷卻。

平板式兩面散熱效果好，額定電流大於200A的晶閘管都採用平板式結構。此外還可以通過水冷、油冷等冷卻方式進行冷卻。

二、晶閘管的工作原理

通過如圖所示電路做一個簡單的實驗，來說明晶閘管的工作原理。由電源Us、白熾燈、晶閘管的陽極、陰極組成晶閘管主電路。電源Uc、開關S、晶閘管門極和陰極組成控制電路也稱觸發電路。

當晶閘管的陽極A接電源Us的正端。陰極K經白熾燈接電源的負端，此時晶閘管承受正向電壓。當控制電路中開關S斷開時，白熾燈不亮，說明晶閘管不導通。

當晶閘管的陽極和陰極承受正向電壓，控制電路中開關S閉合，使控制極也加正向電壓，（控制極相對陰極間的電壓）。這時白熾燈亮，說明晶閘管導通。

當品閘管導通後，將控制極上的電壓去掉（即將開美S斷開），白熾燈依然亮。說明一旦晶閘管導通後，控制極就失去控製作用。

當品閘管的陽極和陰極間加反向電壓，不管控制極加不加電壓，燈都不亮，此時晶閘管截止。如果控制極加反向電壓，無論品閘管主電路加正向電壓還是反向電壓，晶閘管都不導通。

通過上述實驗結果得出如下結論。

（1）欲使晶閘管導通必須同時具備兩個條件：

①晶閘管的陽極A和陰極K之間加上正向電壓，②品閘管的門極G與陰極K之間也加上合適的正向電壓和電流。

（2）晶閘管一旦導通後，門極就失去控製作用，故晶閘管為半控型器件。

（3）為使晶閘管關斷，必須使其陽極A電流降低到零或某一數值以下，這可以採用將陽極A電壓減少到零或者給陽極施加反向電壓。
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I. 品閘管邏輯無環流直流調速系統中，零電流檢測器採用雙穩態電路這題是正確的嗎

錯誤

J. 懂電子閘流管的請進

閘流管---- 只是一種內部充有銾氣的電子三極體，它的特性與可控硅相仿，用燈絲變壓器可調式的整流電路是通過交直流疊加來控制柵極電壓，從而控制這三個管的點火（導通）角或叫點火提前量來達到控制輸出直流電壓的高低。

充氫閘流管由陰極、陽極、柵極及氫儲存元件組成，利用低壓氫氣為工作介質，導通時靠等離子體形成內部導電介質，是可控點火的離子開關真空器件。
充氫閘流管[hydrogen thratron]是由陽極、陰極、柵極（一個或幾個柵極，至少有控制柵柵極，可選提高點火穩定性的預點火柵，或提高工作電壓的分壓柵極）、儲氫器（壽命要求長的還內置可以補充工作壽命內氫氣損耗）等組成，將所有電極用絕緣外殼密封，利用低壓氫氣（氘氣）作為工作及滅弧絕緣介質，是離子開關管中的一個分支，將觸發脈沖（正極性）加到柵極，陰極發射的電子在柵陰電場的加速作用下，使陰- 柵間隙產生雪崩擊穿並將氫分子電離產生等離子體，當放電電流大到一定程度，等離子體中的快速電子會越過柵極，進入陽極—柵極空間，在陽柵空間電場加速下，陽柵間隙產生雪崩擊穿，產生陽柵空間的等離子體，並使陽柵間隙擊穿導通，使外電路由於電流以閘流管的陽極-柵極-陰極空間的等離子體中的電子流為載體通過形成閉合迴路，而輸出脈沖電流，在儲能元件(一般是由LC元件組成的人工線)放電終了時，流過閘流管的電流值降到零，管內等離子體消電離，陽極—柵極空間恢復絕緣狀態，為下一次放電道統做好准備,由於等離子體具有內電場為零的特點，故氫閘流管在導通時的電壓降比較小，是具有正啟動特性的脈沖電真空器件,具有工作電壓高，脈沖電流大，觸發電壓低，脈沖寬度窄，電流上升快，點火穩定等特點，廣泛應用於國防、醫療、高能激光、科學研究等領域或場合。

接地柵閘流管[grid GND hydrogen thyratron]是普通閘閘流管的改良產品，工作時柵極接地，觸發脈沖（負極性）加到陰極，陰-柵間隙產生雪崩擊穿形成等離子體，等離子體中的快速電子越過柵極到達陽-柵空間，在陽柵電場的加速作用下引起陽極柵極空間的雪崩擊穿，同時電子離子在電場作用下轟擊陽極和柵極表面，導致表面蒸發產生金屬蒸汽，從而產生以電離的金屬蒸汽為主體的真空電弧，從而使外電路通過閘流管形成閉合迴路，由於放電電流不依賴陰極的發射電流，故而可以導通比普通閘流管大數十倍的電流，並而且具有前沿電流上升速率大和內阻小的特點。