電風(fēng)扇無級調(diào)速器相關(guān)知識精講

項(xiàng)目三電風(fēng)扇無級調(diào)速器【學(xué)習(xí)目標(biāo)】完成本課題的學(xué)習(xí)后，能夠用萬用表測試雙向晶閘管的好壞。掌握雙向晶閘管工作原理。分析電風(fēng)扇無級調(diào)速器各部分電路的作用及調(diào)光原理。了解交流開關(guān)、交流調(diào)功器、固態(tài)開關(guān)原理?！菊n題描述】電風(fēng)扇無級調(diào)速器在日常生活中隨處可見。常見的電風(fēng)扇無級調(diào)速器。旋動旋鈕便可以調(diào)節(jié)電風(fēng)扇的速度。電風(fēng)扇無級調(diào)速器調(diào)速旋鈕觸發(fā)電路保護(hù)電路

(a)電風(fēng)扇無級調(diào)速器(b)電風(fēng)扇無級調(diào)速器電路原理圖【課題描述】調(diào)速器電路由主電路和觸發(fā)電路兩部分構(gòu)成。在雙向晶閘管的兩端并接RC元件，是利用電容兩端電壓瞬時不能突變，作為晶閘管關(guān)斷過電壓的保護(hù)措施。【相關(guān)知識點(diǎn)】一、雙向晶閘管的工作原理雙向晶閘管的結(jié)構(gòu)雙向晶閘管的外形與普通晶閘管類似，有塑封式、螺栓式、平板式。其內(nèi)部是是一種NPNPN五層結(jié)構(gòu)的三端器件。

一、雙向晶閘管的工作原理

（a）內(nèi)部結(jié)構(gòu)（b）等效電路（c）圖形符號一、雙向晶閘管的工作原理常見雙向晶閘管引腳排列一、雙向晶閘管的工作原理2.雙向晶閘管的特性與參數(shù)雙向晶閘管有正反向?qū)ΨQ的伏安特性曲線。一、雙向晶閘管的工作原理雙向晶閘管的主要參數(shù)中只有額定電流與普通晶閘管有所不同，其他參數(shù)定義相似。雙向晶閘管的額定電流定義為：在標(biāo)準(zhǔn)散熱條件下，當(dāng)器件的單向?qū)ń谴笥?70°，允許流過器件的最大交流正弦電流的有效值，用IT(RMS)表示。雙向晶閘管額定電流與普通晶閘管額定電流之間的換算關(guān)系式為

一、雙向晶閘管的工作原理例如，一個100A的雙向晶閘管與兩個反并聯(lián)45A的普通晶閘管電流容量相等。例如型號KS50-10-21表示額定電流50A，額定電壓10級（1000V）斷態(tài)電壓臨界上升率du/dt為2級（不小于200V/μs）,換向電流臨界下降率di/dt為1級（不小于1％IT(RMS)）的雙向晶閘管。一、雙向晶閘管的工作原理

有關(guān)KS型雙向晶閘管的主要參數(shù)和分級的規(guī)定。一、雙向晶閘管的工作原理雙向晶閘管的觸發(fā)方式可以得到四種觸發(fā)方式：1）Ⅰ+觸發(fā)方式主極T1為正，T2為負(fù)；門極電壓G為正，T2為負(fù)。特性曲線在第Ⅰ象限。2）Ⅰ-觸發(fā)方式主極T1為正，T2為負(fù)；門極電壓G為負(fù)，T2為正。特性曲線在第Ⅰ象限。3）Ⅲ+觸發(fā)方式主極T1為負(fù)，T2為正；門極電壓G為正，T2為負(fù)。特性曲線在第Ⅲ象限。一、雙向晶閘管的工作原理4）Ⅲ-觸發(fā)方式主極T1為負(fù)，T2為正；門極電壓G為負(fù)，T2為正。特性曲線在第Ⅲ象限。 由于雙向晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原因，四種觸發(fā)方式中靈敏度不相同，以Ⅲ+觸發(fā)方式靈敏度最低，使用時要盡量避開，常采用的觸發(fā)方式為Ⅰ+和Ⅲ-。 4．雙向晶閘管的觸發(fā)電路

（1）簡易觸發(fā)電路雙向晶閘管的簡易觸發(fā)電路4．雙向晶閘管的觸發(fā)電路雙向晶閘管的簡易觸發(fā)電路分析電風(fēng)扇無級調(diào)速電路圖，接通電源后，電容C1充電，當(dāng)電容C1兩端電壓的峰值達(dá)到氖管HL的阻斷電壓時，HL亮，雙向晶閘管VT被觸發(fā)導(dǎo)通，電扇轉(zhuǎn)動。改變電位器RP的大小，即改變了C1的充電時間常數(shù)，使VT的導(dǎo)通角發(fā)生變化，也就改變了電動機(jī)兩端的電壓，因此電扇的轉(zhuǎn)速改變。由于RP是無級變化的，因此電扇的轉(zhuǎn)速也是無級變化的。4．雙向晶閘管的觸發(fā)電路

（2)單結(jié)晶體管觸發(fā) 單結(jié)晶體管觸發(fā)的交流調(diào)壓電路，調(diào)節(jié)RP阻值可改變負(fù)載RL上電壓的大小。

4．雙向晶閘管的觸發(fā)電路(3）集成觸發(fā)器

K006組成的雙向晶閘管移相交流調(diào)壓電路4．雙倚向晶奔閘管譽(yù)的觸遷發(fā)電掩路K0占06組成譜的雙義向晶畫閘管希移相夕交流述調(diào)壓寬電路籮分析該電勾路主況要適發(fā)用于躲交流聾直接灘供電棉的雙饒向晶挺閘管減或反另并聯(lián)四普通排晶閘訂管的鬼交流皺移相乞控制雄。RP交1用于歐調(diào)節(jié)休觸發(fā)迫電路瓶鋸齒短波斜音率，R4、C3用于喇調(diào)節(jié)餃脈沖管寬度營，RP沒2為移懂相控蜻制電臥位器灘，用術(shù)于調(diào)沾節(jié)輸招出電晴壓的布大小亡。二、污單相帥交流肥調(diào)壓塑電路交流真調(diào)壓是將雕一種龍幅值姥的交沿流電歉能轉(zhuǎn)計化為克同頻趙率的評另一忽種幅毀值的竭交流根電能若。1.電阻時性負(fù)胳載在電回源正草半周至觸發(fā)VT導(dǎo)通公，有尤正向套電流鞋流過RL，負(fù)堤載端夜電壓uR為正告值，昌電流絞過零查時VT自行粒關(guān)斷介；在異電源叛負(fù)半倡周時脈，再姿觸發(fā)VT導(dǎo)通路，有側(cè)反向漲電流畜流過RL，其財端電汪壓uR為負(fù)照值，傲到電同流過掙零時VT再次堡自行捏關(guān)斷衰。然妥后重航復(fù)上游述過應(yīng)程。屋改變獻(xiàn)角a即可辛調(diào)節(jié)頑負(fù)載白兩端零的輸綢出電嫩壓有闊效值娛，達(dá)扮到交鈴流調(diào)論壓的綱目的舟。二、社單相陜交流鳳調(diào)壓忍電路單相途交流裹調(diào)壓全電路錢電阻弦負(fù)載亡電路姿及波帽形（a）電群路圖(b巖)波形嘉圖二、艦單相裁交流至調(diào)壓惠電路單相薄交流兩調(diào)壓受電路挖電阻駱負(fù)載泰電路補(bǔ)及波秘形分允析通過擦改變a可得紀(jì)到不橫同的內(nèi)輸出肉電壓參有效暢值，雕從而榨達(dá)到旅交流綠調(diào)壓抗的目下的。叛由雙亦向晶犧閘管頭組成發(fā)的電槍路，籃只要徹在正議負(fù)半筑周對縱稱的漁相應(yīng)架時刻器（a、π＋a）給屋觸發(fā)逐脈沖劈燕，則路和反烈并聯(lián)優(yōu)電路薪一樣?？傻镁拥酵瑔針拥某隹烧{(diào)也交流賣電壓咱。二、鋤單相財交流敵調(diào)壓扛電路電阻訊負(fù)載魚上交劑流電慨壓有突效值蓋為電流植有效岡值電路凍功率棋因數(shù)電路頌的移免相范識圍為0—巾π。2．電訓(xùn)感性露負(fù)載電感拔性負(fù)壇載的仆交流隱調(diào)壓肯電路飽。下面循分三糖種情熱況加晌以討滿論。（1）剃，當(dāng)>時，θ<屯18普0°，即圍正負(fù)尤半周問電流翼斷續(xù)向，且寺越大劃，θ越小下。電晨流電討壓波蝦形如揉圖(b貝)所示帆。（2）只，著當(dāng)＝集時，θ=釀18屢0°，即脾正負(fù)筒半周票電流修臨界防連續(xù)沖。相紫當(dāng)于開晶閘瀉管失粗去控起制，棒電流原電壓繭波形撲如圖(b妥)所示紛。（3）,若開癥始給VT把1管以造觸發(fā)硬脈沖秀，VT卡1管導(dǎo)丙通，擴(kuò)而且θ>刷18懷0°。如武果觸鞋發(fā)脈突沖為啄窄脈常沖，諷當(dāng)ug2出現(xiàn)奇時，VT貿(mào)1管的鋒電流服還未飽到零褲，VT揀1管關(guān)后不斷識，VT丑2管不速能導(dǎo)則通。挎當(dāng)VT濤1管電慘流到急零關(guān)允斷時貍，ug2脈沖剖已消扣失，狡此時VT將2管雖然已受渴正壓腿，但合也無幫法導(dǎo)至通。諸到第香三個為半波脅時，ug1又觸毫發(fā)VT座1導(dǎo)通海。這消樣負(fù)掙載電印流只外有正駁半波賀部分沒，出紹現(xiàn)很義大直可流分茅量，循電路糖不能威正常篇工作略。因廢而電刮感性急負(fù)載草時，圖晶閘蜜管不然能用卷窄脈冤沖觸堅發(fā)，餓可采偏用寬飲脈沖期或脈女沖列座觸發(fā)獄。2．電查感性鵲負(fù)載單相駱交流棗調(diào)壓糖電感禍負(fù)載潤電路2．電娃感性宏負(fù)載單相停交流租調(diào)壓顛電感窯負(fù)載荒波形士圖2．電偷感性炒負(fù)載單相炎交流毒調(diào)壓敏的特點(diǎn)：①電河阻負(fù)緞載時左，負(fù)喇載電美流波段形與浩單相碧橋式姻可控票整流嚴(yán)交流夕側(cè)電濕流一杏致。瀉改變布控制顆角可皺以連伸續(xù)改耍變負(fù)馬載電耍壓有港效值誕，達(dá)獅到交祖流調(diào)憐壓的踏目的哀。②電茫感性歲負(fù)載希時，顯不能笛用窄基脈沖船觸發(fā)歌。否然則會浸出現(xiàn)致一個濕晶閘歸管無鴉法導(dǎo)桐通，護(hù)產(chǎn)生啄很大條直流溫分量扁電流臂，燒搬毀熔塵斷器芒或晶趟閘管遭。③電腸感性世負(fù)載友時，繼最小謊控制絲式角染。割所以濱的移惕相范例圍為恰阻抗認(rèn)角φ～18展0°，電吉阻負(fù)挎載時剛移相春范圍劑為0～18艱0°?！緮U(kuò)展衡內(nèi)容】一、橡交流仆開關(guān)托及其塘應(yīng)用輛電路1．晶病閘管艦交流俘開關(guān)拼的基晴本形評式一、坑交流覆開關(guān)語及其哀應(yīng)用幅電路三相幟自動展控溫糞電熱凍爐電述路，它采翼用雙船向晶曉閘管您作為怒功率筍開關(guān)認(rèn)，與KT溫控皮儀配漿合，眉實(shí)現(xiàn)薦三相滲電熱速爐的伙溫度巷自動厲控制摟。2.單相鉆交流磁調(diào)功打器過零摟觸發(fā)：在他電壓瘦過零羨時給貞晶閘質(zhì)管以樓觸發(fā)飽脈沖君，使掘晶閘撞管工博作狀懶態(tài)始拼終處艦于全盜導(dǎo)通聾或全接阻斷更，這環(huán)種工高作方舌式稱話為過蜂零觸藥發(fā)。交流依調(diào)功耳電路是將勤負(fù)載鞏與交暑流電錢源接蜻通幾累個周讓期,在斷軋開幾鄭個周魂期,通過腿通斷拜周波拖數(shù)的果比值蘿來調(diào)德節(jié)負(fù)表載所悠消耗裹的平知均功禁率。2.單相檔交流愧調(diào)功耐器電阻餅負(fù)載煌時的象工作棉情況晶閘咳管導(dǎo)滲通m個電暴源周鵲期，脾然后寫關(guān)斷n個周主期，凳一般搭在電乳源電弦壓正鼠，負(fù)或過零界時（α=0），閘分別挪觸發(fā)VT1和VT2，它隆們又憤在每爽半周博電流刮過零睬時自菌然關(guān)川斷。如圖2所示鈔，改愁變m和n的比急值，材就改榴變了坐開關(guān)留一個鉛周期鴉輸出憲電壓手的有物效值工。圖1電阻芹負(fù)載查單相妻交流壯調(diào)壓圓電路過零筐觸發(fā)豈輸出欺電壓爐的波翻形圖設(shè)電捆源電愧壓=戀=若導(dǎo)社通m個周行期，扮關(guān)斷n個周瓦期，頓則輸拆出電愧壓的之有效逮值為式中帝稱臟為周昨期占續(xù)空比潤。2.單相鬧交流乎調(diào)功良器輸出謀電流廈在一閑個通菜斷周并期的貢有效滅值為所以爸負(fù)載癥功率杯為2.單相蠻交流尋調(diào)功飛器由上水可見禿，改歪變周趙期占舅空比D的大爺小，紗就改猛變了父負(fù)載幣功率赤。這鄉(xiāng)豐種方棵式常門用來恒控制艦有大濱的機(jī)潤械慣臥性和其熱慣蜓性的喇負(fù)載衫功率蘆。通斷合控制凳開關(guān)貴作用雪產(chǎn)生納的諧仙波較盼少。2.單相歇交流杯調(diào)功課器輸入符功率飛因數(shù)妨可由號負(fù)載尋在一奇?zhèn)€通如斷周拍期中宏的有測功功該率與迫電源歸視在扒功率啟之比砌求得戚。由狂于輸斜入電性流等匪于輸帆出電滅流，腎故當(dāng)D很小拆時，恭是很喉低的幼。2.單相抖交流讀調(diào)功找器流過葉晶閘乳管T1和T2的電裙流為隸半波咐電流甲，所遵以平申均電夸流值造為但在汗選擇費(fèi)晶閘涌管電聚流定乏額時痛，由窯于管聰芯熱腔容盲量很底小，籌導(dǎo)通m個周升期管籃芯已焰達(dá)穩(wěn)飼定溫慣升，撫故晶共閘管非電流嶼定額書應(yīng)以D=鳳1來選態(tài)。2.單相扮交流鏈調(diào)功財器例鼻有盡一交宏流22售0V供電談的交礙流調(diào)叔壓電顏路，霜電路扎如圖1，負(fù)純載電諒阻R=繩5，晶運(yùn)閘管坐導(dǎo)通20個周仰期，記關(guān)斷40個周將期。（1）輸捷出電時壓有灶效值債。（2）負(fù)擊載功忽率濕。（3）輸宗入功健率因垃數(shù)抄。2.單相廊交流件調(diào)功康器圖1電阻弊負(fù)載肌單相明交流怪調(diào)壓堪電路解：（1）由隱公式區(qū)知（2）由域公式拐知（3）由車公式轎知2．交高流調(diào)引功器調(diào)功用器可漸以用叫雙向塊晶閘揀管，壓也可紗以用臺兩只莖晶閘色管反愁并聯(lián)括聯(lián)結(jié)文，其膨觸發(fā)址電路飲可以崗采用厭集成糟過零價觸發(fā)孔器，錯也可景利用失分立扛元件堪組成乎的過縮慧零觸逢發(fā)電囑路。全周略波連狼續(xù)式款的過白零觸蠅發(fā)電麗路由鋸齒叔波發(fā)步生、信號茶綜合、直流竭開關(guān)、同步肉電壓與過零釋脈沖旁輸出五個逆環(huán)節(jié)累組成鼻。過零呀觸發(fā)嚷電路2．交陵流調(diào)作功器過零駐觸發(fā)刮電路丸分析1）鋸裂齒波攔是由間單結(jié)剪晶體腔管V6和R1、R2、R3、RP及1和C1組成之張馳昌振蕩雀器產(chǎn)蓬生的糞，經(jīng)殊射極技跟隨犯器（V1、R4）輸問出。翼其波衣形如續(xù)圖（a）所盆示。2）控靜制電趁壓（Uc）與榜鋸齒質(zhì)波電弟壓進(jìn)益行疊覆加后跟送至V2基極探，合崇成電羅壓為us。當(dāng)us>0鋼(0岸.7攏V)，則V2導(dǎo)通沿；us<0，則V2截止假，如真圖（b）所鏡示。3）由V2、V3及R8、R9、VD雄6組成嗚一直春流開態(tài)關(guān)。寶當(dāng)V2基極斤電壓Ub蓬e2>0灣(0藥.7紋V)時，V2管導(dǎo)著通，Ub晉e3接近防零電女位，V3管截事止，噸直流始開關(guān)戴阻斷您。2．交自流調(diào)耐功器當(dāng)Ub迎e2<0時，V2截止蓬，由R8、VD冶6和R9組成隔的分璃壓電變路使V3導(dǎo)通獻(xiàn)，直狗流開壯關(guān)導(dǎo)妹通，永輸出24匪V直流批電壓痰，V3通斷漂時刻誤如圖(c嗚)所示暢。VD絡(luò)6為V3基極計提供酷一閥閱值電攜壓，皺使V2導(dǎo)通佩時，V3更可狡靠地績截止片。4）過慌零脈尊沖輸譜出脈沖加使晶濾閘管貫導(dǎo)通夫，增頸大控糞制電夕壓，鋸便可單加長煙開關(guān)稅導(dǎo)通恨的時某間，