闸管调速电路

A. 如何判断电路反馈

1、判断是电压反馈还是电流反馈的经验法

a)负载短路法：使放大电路的输出端交流短路。若反馈信号Xf消失，则说明反馈信号取样于输出电压，则为电压反馈(Xf=FV0)。若反馈信号仍然存在，则说明反馈信号取样于输出电流，则为电流反馈(Xf=FI0)。

b)一般规律法：反馈量取自于信号输出端的电压信号，为电压反馈；反馈信号取自于信号输出端的电流信号，为电流反馈。具体来说，将负载电阻与反馈网络看作双端网络（在反馈放大电路中其中一端通常为公共接地端），若负载电阻与反馈网络并联，则反馈量对输出电压采样，为电压反馈。

否则，反馈量无法直接对输出电压进行采样，则只能对输出电流进行采样，即为电流反馈。

2、判断是并联反馈还是串联反馈的经验法

a)输入短路法：将输入端交流短路，若反馈量作用不到放大电路输入端，则为并联反馈；若反馈量仍能作用到放大电路输入端，则为串联反馈。

b)一般规律法：反馈量加到非信号输人端的是串联反馈；反馈量加到信号输入端则为并联反馈。

(1)闸管调速电路扩展阅读

从概念上说，若反馈量与输出电压（有时不一定是输出电压，而是取样处的电压）成正比则为电压反馈；若反馈量与输出电流（有时不一定是输出电流，而是取样处的电流）成正比则为电流反馈。在判断电压反馈和电流反馈时，除了上述方法外，也可以采用负载短路法。

负载短路法实际上是一种反向推理法，假设将放大电路的负载电阻RL短路（此时，），若输入回路中仍然存在反馈量，即，则为电流反馈；若输入回路中已不存在反馈，即则为电压反馈。

B. 晶闸管调光电路的工作原理

晶闸管调光电路的工作原理：
晶闸管在工作过程中，它的阳极（A）和阴极（K）与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。

晶闸管为半控型电力电子器件，它的工作条件如下：
1. 晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极承受何种电压，晶闸管都处于反向阻断状态。
2. 晶闸管承受正向阳极电压时，仅在门极承受正向电压的情况下晶闸管才导通。这时晶闸管处于正向导通状态，这就是晶闸管的闸流特性，即可控特性。
3. 晶闸管在导通情况下，只要有一定的正向阳极电压，不论门极电压如何，晶闸管保持导通，即晶闸管导通后，门极失去作用。门极只起触发作用。
4. 晶闸管在导通情况下，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管关断。
晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又被称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电气公司开发出世界上第一款晶闸管产品，并于1958年将其商业化；晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和控制极； 晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。

C. 如何实现电压soft start

Power good是一种信号，简称 P.G 或P.OK信号。该信号是直流输出电压检测信号和交流输入电压检测信号的逻辑与TTL信号兼容。

软起动（soft start） 软起动（soft start）是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。目前国内最知名的是和平电气生产的hp系列软启动，被评为中国驰名商标。变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。电动机软起动器是运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，控制其内部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩
逐渐增加，转速也逐渐增加。
软起动一般有下面几种起动方式：
（1）斜坡升压软起动。
（2）斜坡恒流软起动。
（3）阶跃起动。

D. 求单晶体闸管的工作原理

单晶体闸管的工作原理如下：
晶闸管在工作过程中，它的阳极（A）和阴极（K）与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。

晶闸管是一种开关元件，能在高电压、大电流条件下工作，并且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中，是典型的小电流控制大电流的设备。1957年，美国通用电器公司开发出世界上第一个晶闸管产品，并于1958年使其商业化。

E. 晶闸管调光电路原理

工作原理：晶闸管T在工作过程中，它的阳极A和阴极K与电源和负载连接，组成晶闸管的主电路，晶闸管的门极G和阴极K与控制晶闸管的装置连接，组成晶闸管的控制电路。

晶闸管是PNPN四层半导体结构，它有三个极：阳极，阴极和门极。晶闸管工作条件为：加正向电压且门极有触发电流。其派生器件有：快速晶闸管，双向晶闸管，逆导晶闸管，光控晶闸管等。

它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。

(5)闸管调速电路扩展阅读

晶闸管是四层三端器件，它有J1、J2、J3三个PN结，可以把它中间的NP分成两部分，构成一个PNP型三极管和一个NPN型三极管的复合管当晶闸管承受正向阳极电压时，为使晶闸管导通，必须使承受反向电压的PN结J2失去阻挡作用。每个晶体管的集电极电流同时就是另一个晶体管的基极电流。

因此，两个互相复合的晶体管电路，当有足够的门机电流Ig流入时，就会形成强烈的正反馈，造成两晶体管饱和导通，晶体管饱和导通。

F. 可逆直流调速系统有哪两种实现方法，各有什么特点

直流调速用可控直流电源
改变电枢电压调速是直流调速系统采用的主要方法，调节电枢供电电压或者改变励磁磁通，都需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源有以下三种：
（1）旋转变流机组。用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。
（2）静止可控整流器。用静止的可控整流器，如汞弧整流器和晶闸管整流装置，产生可调的直流电压。
（3）直流斩波器或脉宽调制变换器。用恒定直流电源或不可控整流电源供电，利用直流斩波或脉宽调制的方法产生可调的直流平均电压。
下面分别对各种可控直流电源以及由它供电的直流调速系统作概括性介绍。

静止可控整流器
从20世纪50年代开始，采用汞弧整流器和闸流管这样的静止变流装置来代替旋转变流机组，形成所谓的离子拖动系统。离子拖动系统克服旋转变流机组的许多缺点，而且缩短了响应时间，但是由于汞弧整流器造价较高，体积仍然很大，维护麻烦，尤其是水银如果泄漏，将会污染环境，严重危害身体健康。因此，应用时间不长，到了20世纪60年代又让位给更为经济可靠的晶闸管整流器。
1957年，晶闸管问世，它是一种大功率半导体可控整流元件，俗称可控硅整流元件，简称“可控硅”，20世纪60年代起就已生产出成套的晶闸管整流装置。晶闸管问世以后，变流技术出现了根本性的变革。目前，采用晶闸管整流供电的直流电动机调速系统（即晶闸管－电动机调速系统，简称V-M系统，又称静止Ward-Leonard系统）已经成为直流调速系统的主要形式。图8.1所示是V-M系统的原理框图，图中V是晶闸管可控整流器，它可以是任意一种整流电路，通过调节触发装置GT的控制电压来移动触发脉冲的相位，从而改变整流输出电压平均值 ，实现电动机的平滑调速。和旋转变流机组及离子拖动变流相比，晶闸管整流不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上显示出很大的优越性。晶闸管可控整流器的功率放大倍数大约在 ，控制功率小，有利于微电子技术引入到强电领域；在控制作用的快速性上也大大提高，有利于改善系统的动态性能。但是，晶闸管整流器也有它的缺点，主要表现在以下方面：
（1）晶闸管一般是单向导电元件，晶闸管整流器的电流是不允许反向的，这给电动机实现可逆运行造成困难。必须实现四象限可逆运行时，只好采用开关切换或正、反两组全控型整流电路，构成V-M可逆调速系统，后者所用变流设备要增多一倍。
（2）晶闸管元件对于过电压、过电流以及过高的/dt和di/dt十分敏感，其中任一指标超过允许值都可能在很短时间内元件损坏，因此必须有可靠的保护装置和符合要求的散热条件，而且在选择元件时还应保留足够的余量，以保证晶闸管装置的可靠运行。
（3）晶闸管的控制原理决定了只能滞后触发，因此，晶闸管可控制整流器对交流电源来说相当于一个感性负载，吸取滞后的无功电流，因此功率因素低，特别是在深调速状态，即系统在较低速运行时，晶闸管的导通角很小，使得系统的功率因素很低，并产生较大的高次谐波电流，引起电网电压波形畸变，殃及附近的用电设备。如果采用晶闸管整流装置的调速系统在电网中所占容量比重较大，将造成所谓的“电力公害”。为此，应采取相应的无功补偿、滤波和高次谐波的抑制措施。
（4）晶闸管整流装置的输出电压是脉动的，而且脉波数总是有限的。如果主电路电感不是非常大，则输出电流总存在连续和断续两种情况，因而机械特性也有连续和断续两段，连续段特性比较硬，基本上还是直线；断续段特性则很软，而且呈现出显著的非线性。

图8.1 晶闸管－电动机调速系统原理框图（V-M系统）

直流斩波器或脉宽调制变换器
直流斩波器又称直流调压器，是利用开关器件来实现通断控制，将直流电源电压断续加到负载上，通过通、断时间的变化来改变负载上的直流电压平均值，将固定电压的直流电源变成平均值可调的直流电源，亦称直流－直流变换器。它具有效率高、体积小、重量轻、成本低等优点，现广泛应用于地铁、电力机车、城市无轨电车以及电瓶搬运车等电力牵引设备的变速拖动中。
图8.2为直流斩波器的原理电路和输出电压波型，图中VT代表开关器件。当开关VT接通时，电源电压U。加到电动机上；当VT断开时，直流电源与电动机断开，电动机电枢端电压为零。如此反复，得电枢端电压波形如图2.5（b）所示。

图8.2 直流斩波器原理电路及输出电压波型
（a）原理图 （b）电压波型
这样，电动机电枢端电压的平均值为：
（8.1）
式中，T－开关器件的通断周期；
－开关器件的导通时间；
－占空比；
－开关频率。
由式（8.1）可知，直流斩波器的输出电压平均值 可以通过改变占空比 ，即通过改变开关器件导通或关断时间来调节，常用的改变输出平均电压的调制方法有以下三种：
（1）脉冲宽度调制（pulse width molation，简称PWM）。开关器件的通断周期T保持不变，只改变器件每次导通的时间 ，也就是脉冲周期不变，只改变脉冲的宽度，即定频调宽。
（2）脉冲频率调制（pulse frequency molation，简称PFW）。开关器件每次导通的时间 不变，只改变通断周期T或开关频率 ，也就是只改变开关的关断时间，即定宽调频，称为调频。
（3）两点式控制。开关器件的通断周期T和导通时间 均可变，即调宽调频，亦可称为混合调制。当负载电流或电压低于某一最小值时，使开关器件导通；当电流或电压高于某一最大值时，使开关器件关断。导通和关断的时间以及通断周期都是不确定的。
构成直流斩波器的开关器件过去用得较多的是普通晶闸管和逆导晶闸管，它们本身没有自关断的能力，必须有附加的关断电路，增加了装置的体积和复杂性，增加了损耗，而且由它们组成的斩波器开关频率低，输出电流脉动较大，调速范围有限。自20世纪70年代以来，电力电子器件迅速发展，研制并生产了多种既能控制其导通又能控制其关断的全控型器件，如门极可关断晶闸管（GTO）、电力电子晶体管（GTR）、电力场效应管（P-MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等，这些全控型器件性能优良，由它们构成的脉宽调制直流调速系统（简称PWM调速系统）近年来在中小功率直流传动中得到了迅猛的发展，与V-M调速相比，PWM调速系统有以下优点：
（1）采用全控型器件的PWM调速系统，其脉宽调制电路的开关频率高，一般在几kHz，因此系统的频带宽，响应速度快，动态抗扰能力强。
（2）由于开关频率高，仅靠电动机电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流，电枢电流容易连续，系统的低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，同时电动机的损耗和发热都较小。
（3）PWM系统中，主回路的电力电子器件工作在开关状态，损耗小，装置效率高，而且对交流电网的影响小，没有晶闸管整流器对电网的“污染”，功率因数高，效率高。
（4）主电路所需的功率元件少，线路简单，控制方便。
目前，受到器件容量的限制，PWM直流调速系统只用于中、小功率的系统

G. 启动、停止、点动控制带调速器电机的线路怎么接

启动：你是要先启动电动机和调速器的电源，调速器有7根线 2根给调速器主电源 2根给电机砺磁电源 另外3根是转速表线 停止：你是要把主机停掉 点动：你只要在接触器上A1或A2上接一个点动按钮就行

H. 晶闸管的工作原理

晶闸管是晶体闸流管的简称，又称作可控硅整流管（SCR），以前被简称为可控硅。晶闸管能够通过信号控制其导通，但不能控制其关断，所以称为半控型器件。晶闸管这个名称往往专指晶闸管的一种基本类型一普通晶闸管。但从广义上讲，晶闸管还包括许多派生器件，如双向晶闸管（TRIAC）、快速晶闸管（FST）、逆导型晶闸管（RCT）和光控晶闸管（LTT）等。

一、晶闸管的结构

目前大功率晶闸管常用的外形结构有螺栓式和平板式，它具有三个PN结的四层结构，其外形、结构和图形符号如图所示。

晶闸管内部是PNPN四层半导体结构，分别命名为P1、N1、P2、N2四个区。由最外的P层和N层引出的两个电极，分别为阳极A和阴极K，由中间的P2层引出的电极是门极G（也称控制极）。四个区形成J1、J2、J3三个PN结。因此，晶闸管可以用三个PN结串联来等效，如图8-2所示晶闸管的国际通用名称为Thyristor，简写为VT。

晶闸管是电力电子器件，在工作过程中会因损耗而发热，因此必须安装散热器。对于螺栓型封装，通常螺栓是其阳极，做成螺栓状是为了能与散热器紧密连接且安装方便，通过阳极（螺栓）拧紧在铝制散热器上，为自然冷却；平板式晶闸管则由两个相互绝缘的散热器夹紧晶闸管，靠冷风冷却。

平板式两面散热效果好，额定电流大于200A的晶闸管都采用平板式结构。此外还可以通过水冷、油冷等冷却方式进行冷却。

二、晶闸管的工作原理

通过如图所示电路做一个简单的实验，来说明晶闸管的工作原理。由电源Us、白炽灯、晶闸管的阳极、阴极组成晶闸管主电路。电源Uc、开关S、晶闸管门极和阴极组成控制电路也称触发电路。

当晶闸管的阳极A接电源Us的正端。阴极K经白炽灯接电源的负端，此时晶闸管承受正向电压。当控制电路中开关S断开时，白炽灯不亮，说明晶闸管不导通。

当晶闸管的阳极和阴极承受正向电压，控制电路中开关S闭合，使控制极也加正向电压，（控制极相对阴极间的电压）。这时白炽灯亮，说明晶闸管导通。

当品闸管导通后，将控制极上的电压去掉（即将开美S断开），白炽灯依然亮。说明一旦晶闸管导通后，控制极就失去控制作用。

当品闸管的阳极和阴极间加反向电压，不管控制极加不加电压，灯都不亮，此时晶闸管截止。如果控制极加反向电压，无论品闸管主电路加正向电压还是反向电压，晶闸管都不导通。

通过上述实验结果得出如下结论。

（1）欲使晶闸管导通必须同时具备两个条件：

①晶闸管的阳极A和阴极K之间加上正向电压，②品闸管的门极G与阴极K之间也加上合适的正向电压和电流。

（2）晶闸管一旦导通后，门极就失去控制作用，故晶闸管为半控型器件。

（3）为使晶闸管关断，必须使其阳极A电流降低到零或某一数值以下，这可以采用将阳极A电压减少到零或者给阳极施加反向电压。
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I. 品闸管逻辑无环流直流调速系统中，零电流检测器采用双稳态电路这题是正确的吗

错误

J. 懂电子闸流管的请进

闸流管---- 只是一种内部充有銾气的电子三极管，它的特性与可控硅相仿，用灯丝变压器可调式的整流电路是通过交直流叠加来控制栅极电压，从而控制这三个管的点火（导通）角或叫点火提前量来达到控制输出直流电压的高低。

充氢闸流管由阴极、阳极、栅极及氢储存元件组成，利用低压氢气为工作介质，导通时靠等离子体形成内部导电介质，是可控点火的离子开关真空器件。
充氢闸流管[hydrogen thratron]是由阳极、阴极、栅极（一个或几个栅极，至少有控制栅栅极，可选提高点火稳定性的预点火栅，或提高工作电压的分压栅极）、储氢器（寿命要求长的还内置可以补充工作寿命内氢气损耗）等组成，将所有电极用绝缘外壳密封，利用低压氢气（氘气）作为工作及灭弧绝缘介质，是离子开关管中的一个分支，将触发脉冲（正极性）加到栅极，阴极发射的电子在栅阴电场的加速作用下，使阴- 栅间隙产生雪崩击穿并将氢分子电离产生等离子体，当放电电流大到一定程度，等离子体中的快速电子会越过栅极，进入阳极—栅极空间，在阳栅空间电场加速下，阳栅间隙产生雪崩击穿，产生阳栅空间的等离子体，并使阳栅间隙击穿导通，使外电路由于电流以闸流管的阳极-栅极-阴极空间的等离子体中的电子流为载体通过形成闭合回路，而输出脉冲电流，在储能元件(一般是由LC元件组成的人工线)放电终了时，流过闸流管的电流值降到零，管内等离子体消电离，阳极—栅极空间恢复绝缘状态，为下一次放电道统做好准备,由于等离子体具有内电场为零的特点，故氢闸流管在导通时的电压降比较小，是具有正启动特性的脉冲电真空器件,具有工作电压高，脉冲电流大，触发电压低，脉冲宽度窄，电流上升快，点火稳定等特点，广泛应用于国防、医疗、高能激光、科学研究等领域或场合。

接地栅闸流管[grid GND hydrogen thyratron]是普通闸闸流管的改良产品，工作时栅极接地，触发脉冲（负极性）加到阴极，阴-栅间隙产生雪崩击穿形成等离子体，等离子体中的快速电子越过栅极到达阳-栅空间，在阳栅电场的加速作用下引起阳极栅极空间的雪崩击穿，同时电子离子在电场作用下轰击阳极和栅极表面，导致表面蒸发产生金属蒸汽，从而产生以电离的金属蒸汽为主体的真空电弧，从而使外电路通过闸流管形成闭合回路，由于放电电流不依赖阴极的发射电流，故而可以导通比普通闸流管大数十倍的电流，并而且具有前沿电流上升速率大和内阻小的特点。