电力电子技术 项目三 电风扇无级调速控制电路
项目16三相异步电动机变极调速控制电路-PPT课件
检查接触器KM3的线圈、主触点、辅助触点及接线，找出故障 点并接好线路，重新通电试车。
按钮控制的双速电动机元件布置图
16.3 布线要求与线路检查
1. 布线要求
（1）确定布线方式，选择槽板布线或控制板面布线。 （2）根据负载的大小、主电路和控制回路不同，选择导线的 规格型号。 （3）每个接线端子原则上不应超过两根导线。 （4） 接点压接工艺正确，不能有毛刺、反圈、裸铜过长和 压接松动。 （5）该控制电路依据现场线路敷设要求，从控制按钮盒进出 4根线，接线更为合理。
16.3 布线要求与线路检查
2. 线路检查
（1）主电路的检查 ① 在断电状态下，选择万用表合理的欧姆档进行电阻测量法检 查。 ② 为消除负载、控制电路对测量结果影响，断开负载，并取下 熔断器FU2的熔体。 ③ 检查各相间的是否断开，将万用表的两支表笔分别接L11～ L21、L21～L31和L11～L31端子，应测得断路。 ④ 检查FU1及接线。 ⑤ 检查接触器KM1、KM2和KM3主触头及接线，如接触器带有 灭弧罩，需拆卸灭弧罩。检查电动机及接线，均应测得相等的电动 机绕组的直流电阻值。 ⑥ 检查热继电器FR的热元件及接线。 ⑦ 检查电动机及接线。
按下低 速启动 按钮 SB2
时间T 后断开
时间T 后闭合
电机低 速启动 电机高 速运转
16.2 电器选择与安装
1. 电器选择
（1）按电气原理图及电动机容量的大小选择电器元 件。 （2）将所用电器的型号与规格、单位及数量填入表 16-1的实训记录明细表中
2. 电器安装
（1）按电器元件布置图 所示，布置并固定电器 元件，行程开关在工作 台上。 （2）用万用表检查安装 后的器件，确保各种电 器完好。
16.4 通电安全操作要求
电风扇自动温控调速器电路设计
电风扇自动温控调速器电路设计
给大家介绍一下
这是一个电风扇自动温控调速器，可根据温度变化情况自动调节电风扇的转速，电路加以调整，也可用于其它电气设备的控制。
它与电脑中主板的风扇调速一样同属于PWM脉冲调宽来调压的.所以如果主板风扇是三针的或者4针想独立调整的也可以外界这个电路来实现自动调整.这时要把热敏电阻换成一个可调电阻即可
.特别注意:调阻值时要防止电压过小而导致风扇停转.
电路工作原理：图中IC是555时基电路，与R2、R3和C2等元件构成多谐振荡器，可发出占空比可调的矩形波信号。
当温度变化时，热敏电阻的阻值发生变化，改变多谐振荡器输出方波的占空比，调节双向晶闸管VT的导通角，从而改变风扇电极两端的电压，自动调节电风扇的转速。
元器件选择集成电路IC 选用NE555时基电路，也可使用LM555和TLC555等型号。
VT为双向晶闸管，其耐压应在400V以上，额定电流应根据所控制的电风扇容量来合理选用。
电阻R1～R5可选用普通1/8或1/4W碳膜电阻器；Rt为负温度系数热敏电阻，可选常温下阻值为10KΩ左右的热敏电阻。
电容C1选用普通铝电解电容器；电容C2和C3选用涤纶电容器。
VD为稳压值为9.1V的稳压二极管。
单相电风扇无级调速电路
电力电子技术课程设计(论文) 单相电风扇无级调速电路院（系）名称电子与信息工程学院专业班级电子信息工程学号*******xx学生姓名xxx指导教师孟丽囡副教授起止时间：2014.12.15—2012.12.26课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院教研室：电子信息工程摘要把两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，通过对晶闸管的控制就可以控制交流输出。
这种电路不改变交流电频率，称为交流电力控制电路。
在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制称为交流调压电路。
交流调压电路应用十分广泛，本文所设计的单相电风扇无级调速就是其在异步电动机调速中的应用。
电机属于阻感负载，可以等效看作电阻与电感的串联。
设计电风扇调速电路简单且实用，主电路是交流调压电路负载为阻感负载时的情况，电路简单，所用器件少，晶闸管所需的触发电路和保护电路亦不能缺少，本文也做了介绍，最后讨论电路参数的计算和器件的选择。
电风扇是最常用的家用电器之一，市场上各种各样造型，功率，品牌的电风扇也应有尽有。
通过利用晶闸管构成的调压电路，可以实现对负载电压的控制，从而实现电风扇无级调速，满足人们对风扇转速的要求。
这样电路的优点在于体积小，成本低，电路简单，易于设计制造。
关键词：晶闸管；交流调压；保护电路；谐波分析AbstractThe two thyristor inverse parallel after the series in AC circuits, by controlling the thyristor can control AC output. This circuit does not change the frequency of the alternating current, called the AC power control circuit. By controlling the opening phase of the thyristors in each half a cycle known as the AC voltage regulation circuit.AC voltage regulation circuit is widely used, single-phase stepless speed regulating electric fan designed in this paper is its application in induction motor drive. Electric fan motor coil, which belongs to the inductive load, can be equivalent as a resistor and inductor in series. 100W single-phaseelectric fan is a household electrical appliance, circuit designed in this paperis simple and more practical, the main circuit is AC voltage regulation circuit load is inductive load, the structure is simple, and the thyristor required to trigger circuit and the protection circuit also cannot lack, this paper alsointroduces calculation device, and finally discuss the selection of the circuitparameters.The electric fan is one of the most commonly used household appliances, the market various shapes, power, electric fan brand will have everything that one expects to find. Through the use of thyristor voltage circuit composed of adjustable, canrealize the control of the load voltage, so as to realize the stepless speed regulating electric fan, satisfy the requirements of fan speed.This circuit has the advantages of small volume, low cost, the circuit is relatively simple, easy to design and manufacture.Key words：Thyristor; AC voltage; protection circuit; harmonic analysis目录第1章绪论 (1)1.1电力电子技术概况 (1)1.2本文研究内容 (1)第2章单相电风扇无级调速电路设计 (2)2.1电路总体设计方案 (2)2.1.1方案论证 (2)2.1.2总体设计框图及分析 (3)2.2具体电路设计 (4)2.2.1主电路设计 (4)2.2.2控制电路设计 (7)2.3元器件型号选择 (9)第3章课程设计总结 (10)参考文献 (11)附录 (12)第1章绪论1.1电力电子技术概况电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
直流电机无级调速电路(完整篇)
直流电机无级调速电路/content/12/0330/23/7988683_199474671.shtml成品直流电机无级调速电路板很贵，我在维修一台包装机时得到一块直流电机调速板，经测绘并制作成功，现奉献给大家。
这块电路板电路简单，成本不高，制作容易，电路作简单分析：220V交流电经变压器T降压，P2整流，V5稳压得到9V直流电压，为四运放集成芯片LM324提供工作电源。
P1整流输出是提供直流电机励磁电源。
P4整流由可控硅控制得到0－200V的直流，接电机电枢，实现电机无级调速。
R1，C2是阻容元件，保护V1可控硅。
R3是串在电枢电路中作电流取样，当电机过载时，R3上电压增大，经D1整流，C3稳压，W1调节后进入LM324的12脚，与13脚比较从14脚输出到1脚，触发V7可控硅，D4 LED红色发光管亮，6脚电压拉高使V1可控硅不能触发，保护电机。
电机过载电流大小由W1调节。
市电过零检测，移相控制是由R5、R6降压，P3整流，经4N35隔离得到一个脉动直流进入14脚，从8脚到5脚输出是脉冲波，调节W2电位器即调节6脚的电压大小，可以改变脉冲的宽度，脉冲的中心与交流电过零时刻重合，使得双向可控硅很好地过零导通，D4是过载指示，D3是工作指示，W2是电机速度无级调节电位器。
电路制作好后只要元件合格，不用调整就可使用。
我从100W－1000W电机都试过，运行可靠，调节方便，性能优良。
12V直流电机高转矩电子调速器直流电机在一些应用中需要随时具有高转矩输出能力，无论它是处于低速还是高速运转。
例如钻孔、打磨、掘进等应用条件下，电机必需具备高低压运转的最大力矩输出。
显然，常用的线性降压调速无法达到这一要求，因为电机空载与加载状态其转速并不与工作电压成正比，若空载即需低速运转则加载后往往无法工作。
这里介绍一种专为大范围转矩变化的直流电机调速而设计的电路，它根据电机的工作电流变化来判断其加载状态，并由此对电机转速作出自动调整。
三相交流电动机的调速方法及无级调速的实现
三相交流电动机的调速方法及无级调速的实现第一章引言随着电力电子学、微电子技术、计算机技术以及电机理论和自动控制理论的发展，影响三相交流电动机发展的问题逐渐得到了解决，目前三相异步交流电动机的调速性能已达到直流调速的水平。
在不久的将来交流调速必将取代直流调速。
在实际生产过程中，根据加工工艺的要求，生产机械传动机构的运行速度需要进行调节。
这种负载不变，人为调节转速的过程称为调速。
通常有机械调速和电气调速两种方法，通过改变传动机构转速比的调速方法称为机械调速；通过改变电动机参数而改变系统运行转速的调速方法称为电气调速。
不同的生产机械，对调速的目的和具体要求各不相同，对于鼓风机和泵类负载，通过调节转速来调节流量，这与通过调节阀门调节的方法相比，节能效果更加显著。
调速控制是交流电动机的重要控制内容，实际应用中的交流调速方法有多种，常见的有变极调速、转子串电阻调速、串级调速、电磁调速、异步电动机调速、变频调速等。
目前广泛使用的调速方法仍然是传统的改变极对数和改变转子电阻的有级调速控制系统，近年来，随着电力电子、计算机控制以及矢量控制等技术的进步，变频调速技术发展迅速，已应用于很多生产领域，这是将来调速发展的方向。
第二章三相异步电动机的简介2.1三相异步电动机的基本原理静止的转子与旋转磁场之间有相对运动，在转子导体中产生感应电动势，并在形成闭合回路的转子导体中产生感应电流，其方向用右手定则判定。
转子电流在旋转磁场中受到磁场力F的作用，F的方向用左手定则判定。
电磁力在转轴上形成电磁转矩。
电磁转矩的方向与旋转磁场的方向一致。
如图2—1所示图2—1电动机的运行原理电动机在正常运转时，其转速n总是稍低于同步转速n1，因而称为异步电动机。
又因为产生电磁转矩的电流是电磁感应所产生的，所以也称为感应电动机。
转子电动势和转子电流定子绕组通入电流后，产生旋转磁场，与转子绕组间产生相对运动，由于转子电路是闭合的，产生转子电流。
根据左手定则可知在转子绕组上产生了电磁力。
电力电子技术学习指导及习题
电力电子技术学习指导及习题课题一调光灯调光灯在日常生活中的应用非常广泛，本课题通过对与调光灯电路相关的知识：晶闸管、单相半波可控整流电路、单结晶体管触发电路等内容的介绍和分析。
使学生能够理解电路的工作原理，掌握分析电路的方法。
一、本课题学习目标与要求1．掌握晶闸管的结构、外形及符号；晶闸管的导通、关断条件；理解晶闸管可控单向导电的含义。
2．了解晶闸管的工作原理及阳极伏安特性。
3．理解并记住晶闸管主要参数的定义；晶闸管型号及其含义；能根据电路参数选择晶闸管。
4．会分析单相半波可控整流电路（电阻性、电感性负载）输出电压u d、电流i d和晶闸管两端电压u T的波形。
5．熟悉续流二极管的作用。
6．能计算单相半波可控整流电路（电阻性、电感性负载）下晶闸管可能承受的最大电压与流过晶闸管的电流有效值，正确选择晶闸管。
7．掌握主电路对触发电路的要求。
8．熟悉单结晶体管出发电路的工作原理、各环节组成及作用，并能通过实验进行调试，使之正常工作。
二、主要概念提示及难点释疑1．晶闸管导通、关断条件1）晶闸管导通条件：阳极加正向电压、门极加适当正向电压。
注意：阳极加正向电压是指阳极电位高于阴极电位，阳极电位可以是正也可以是负。
门极正向电压是指门极电位高于阴极电位。
2）关断条件：流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。
可以通过降低晶闸管阳极－阴极间电压或增大主电路中的电阻。
2．晶闸管主要参数1）额定电压：用等级表示，选用管子时额定电压常常时实际工作时可能承受的最大电压的2～3倍。
2）额定电流注意：不同于通常电气元件以有效值来定义额定电流，而是以平均值来定义的。
选择管子时要用有效值相等原则即流过晶闸管实际电流的有效值等于（小于更好）管子的额定电流有效值。
3．单相半波可控整流电路工作原理及参数计算1）几个名词术语和概念控制角α：控制角α也叫触发角或触发延迟角，是指晶闸管从承受正向电压开始到触发脉冲出现之间的电角度。
导通角θ：是指晶闸管在一周期内处于导通的电角度。
《电力电子技术》—电风扇无级调速器
4．双向晶闸管的触发电路
（1）简易触发电路 双向晶闸管的简易触发电路
《电力电子技术》—电风扇无级调速器
4．双向晶闸管的触发电路
双向晶闸管的简易触发电路分析 电风扇无级调速电路图，接通电源后，电容C1充电，当电容C1两端电 压的峰值达到氖管HL的阻断电压时，HL亮，双向晶闸管VT被触发导通， 电扇转动。改变电位器RP的大小，即改变了C1的充电时间常数，使VT 的导通角发生变化，也就改变了电动机两端的电压，因此电扇的转速 改变。由于RP是无级变化的，因此电扇的转速也是无级变化的。
例如，一个100A的双向晶闸管与两个反并联45A的普通晶 闸管电流容量相等。 例如型号KS50-10-21表示额定电流50A，额定电压10级
（1000V）断态电压临界上升率du/dt为2级（不小于200V/ μs）,换向电流临界下降率di/dt为1级（不小于1％
IT(RMS)）的双向晶闸管。
《电力电子技术》—电风扇无级调速器
【课题描述】
电风扇无级调速器在日常生活中随处可见。常见的电风扇无级调速器。 旋动旋钮便可以调节电风扇的速度。 电风扇无级调速器调速旋钮触发电路保护电路
(a) 电风扇无级调速器 理图
《电力电子技术》—电风扇无级调速器
(b) 电风扇无级调速器电路原
【课题描述】
调速器电路由主电路和触发电路两部分构成。 在双向晶闸管的两端并接RC元件，是利用电容两端电压瞬时不能突变， 作为晶闸管关断过电压的保护措施。
双向晶闸管的额定电流定义为：在标准散热条件下， 当器件的单向导通角大于170°，允许流过器件的最大交流
正弦电流的有效值，用IT(RMS)表示。
双向晶闸管额定电流与普通晶闸管额定电流之间的换
《电力电子技术》课题三电风扇无级调速器PPT40页
END
Hale Waihona Puke 《电力电子技术》课题三电风扇无级 调速器
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生归有道，衣食固其端。
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
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i2 t
0
t
(a) (b)
总之，在使用单相交流调压电路时应注意以下三点： （1）带电阻性负载时，负载电流波形与单相桥式可 控整流交流侧电流波形一致，改变控制角α可以改变 负载电压有效值。 （2）带电感性负载时，不能用窄脉冲触发，否则当 时会发生有一个晶闸管无法导通的现象，电流出现很 大的直流分量。 （3）带电感性负载时，α的移相范围为 ，带电阻性 负载时移相范围为 。
2）应用
主要应用在电热控制、交流电动机速度控制、舞台灯光 控制和交流稳压器等场合。
3）特点
与(自耦)变压器(比较小巧的)调压方法相比，交流调压电路控 制方便，调节速度快，调压装置具有重量轻、体积小的 特点，但由于输出电压不是正弦波形，谐波分量大，功 率因数也较低。
• 自耦变压器(auto-transformer)只有一组线圈，并且分割成 两组或以上，其中一组视为初级绕组，其它的则视为次 级绕组。它的功能只可以升压和降压但没有隔离电路为 某两部分的功能。同容量的自耦变压器与普通变压器相 比，尺寸小，效率高、损耗小、造价低。
由于其导通特点，双向晶 闸管也可以看成是一对反向 并联的普通晶闸管，如b)
2）双向晶闸管的伏安特性及工作原理
普通晶闸管
图见其伏安特性在一、三象 限，具有对称特性，其中u为
T1和T2间的电压，i为流过T1、T2 之间的电流
双向晶闸管的门极，对于正、反 方向的触发脉冲均可导通。
门极加入触发信号后，
((1)当T1对T2的电压为正时，电 流自T1流入，T2流出。
(2)当T1对T2的电压为负时，电 流自T2流入，T1流出。
(3)当电流减小到零时，双向晶 闸管自然关断。
3）双向晶闸管触发方式
双向晶闸管正反两个方向都能导通，门极加正负信号都 能触发，因此有四种触发方式。
（1）第Ⅰ象限正(正的触发脉冲)触发方式(Ⅰ+触发)： 主极T1为正，T2为负；门极电压G为正，T2为负。
• 学习任务：
1、器件学习： 掌握双向晶闸管的结构、工作原理；
2、变流技术 掌握单相交流调压电路工作原理、参数
1、器件：双向晶闸管
双向晶闸管是由普通晶闸管派生出来的一种新型的大功率半导体器件，
特点：
它可以使用正负门极信号触发，实现正反两个方向导通。
普通晶闸管是怎么样的呢？
1）结构和图形符号
它具有NPNPN五层半导体 结构，四个PN结，三个电极： 第一阳极T1、第二阳极T2、 门极G。
电流自T1流入，T2流出。
（2）第Ⅰ象限负触发方式(Ⅰ-触发) ： 主极T1为正，T2为负；门极电压G为负，T2为正。 （3）第Ⅲ象限正触发方式(Ⅲ +触发) ： 主极T1为负，T2为正；门极电压G为正，T2为负。 （4）第Ⅲ象限负触发方式(Ⅲ -触发) ： 主极T1为负，T2为正；门极电压G为负，T2为正。
项目三 电风扇无级调速控制电路
• 电风扇是常用的家用电器，而电风扇的无级调速器在日 常生活中随处可见。
风扇的无级调速，归根结底是对电机进行调速。改变电 机电压，电风扇的转速会随之改变，而电风扇电机电压 的改变可采用由双向晶闸管（或一对反向并联的普通晶 闸管）构成的单相交流调压电路来实现。
无级调速器的电路图 调速旋钮改变的是此电路中的哪里呢？
升压自耦式变压器原理图
降压自耦式变压器原理图
常见的交流调压控制常用相位控制，它是使晶闸管在电
源电压每一周期中在选定的时刻（控制角处）将负载与
电源接通，改变选定的时刻（控制角的大小）即可达到调 压的目的。
交流调压电路主要分为单相交流调压和三相交流调压， 工业中交流电源多为三相系统，在负载容量较大时若采用 单相交流调压会造成三相不平衡，
电流自T2流入，T1流出。
考虑：四种触发方式，我们在使用时应该用 哪种触发方式呢？
由于双向晶闸管的内部结构原因，四种触发方式的 灵敏度不相同，Ⅲ+触发方式灵敏度最低，使用时要 尽量避开。
常采用的触发方式为Ⅰ+和Ⅲ-触发方式。
2、交流调压电路
1）概念：
改变有效值还 可以用什么 呢？
交流调压电路：是由双向晶闸管或一对反向并联晶闸管 组成的电路，用于调节输出交流电压的有效值。
因此，在容量较大的负载场合多采用三相交流调压电路 供电。
单相交流调压电路
1）电阻性负载
VT1
U g1
+
u2
Ug2 VT2 u
R
-
VT
+
u2
uR
-
u2 (ug )
U g1
U g2
0
1 2
u
0
U g1 t
t
(a)
(b)
问：晶闸管导通的条件是什么？
工作过程: 当正半周时，在控制角α处导通，u=u2, 当电源过零时关掉。 当负半周时，在π+ α处导通， u=u2，此时u2为负值。当再过零时关掉。
VT1
U g1
u2
Ug2 VT2 u
R
VT
u2
uR
u2 (ug )
U g1
U g2
0
1 2
u
0
U g1 t
t
(a)
(b)
可见，改变控制角α便可改变输出电压的有效值大小。
交流输出电压的有效值U
U
1 a
2U 2 sin t 2d(t) U 2
1 2
sin 2
交流输出电流的有效值I
I UR
(二)三相交流调压电路 工业中交流电源多为三相系统，在单相负载容量较大
时采用单相交流调压会造成三相不平衡，因此在容量较大 的负载场合多采用三相交流调压电路供电，常见的三相交 流调压电路如图所示。
VT1
4
RU
U
1
VT2 6
RV
V
3
W
VT3
2
RW
5
N
(a)
VT1
4
RU
U
1
VT2 6
RV
V
3
W
VT3
2
RW
0
1 2
u
U g1 t
0
u2
uR
t
(a)
(b)
2、电感性负载
单相交流调压带电感性负载电路由双向晶闸管或者两个反并联普通晶闸 管、交流电源、电感性负载构成，具体电路及输出电压波形图如图所示。
i2 VT1
U g1
u2
Ug2 VT2 u
L
R
VT
L
u2
u
R
u2 (ug )
U g1
U g2
0
i
iB i2
5
(b)
U
VT4
V W
R
VT2
VT5 R
VT1 VT3
交流调压电路功率因数
cos
P S
UI U 2I
U U2
1
2
sin 2
电阻性负载时，控制角α的移相范围为0~π，随着α增加， 输出电压波形控“制缺角α”的越移来相越范大围，是谐多波少成呢分?越来越多， 功率因数越来越小。
VT1
U g1
u2 (ug )
u2
Ug2 VT2 u
R
VT
U g1
U g2