运算放大器的参数选择
运算放大器的参数选择

运算放大器的参数指标1. 开环电压增益Avd开环电压增益(差模增益)为运算放大器处于开环状态下,对小于200Hz 的交流输入信号的放大倍数,即输出电压与输入差模电压之比。
它一般为104~106,因此它在电路分析时可以认为无穷大。
2. 闭环增益A F闭环增益是运算放大器闭环应用时的电压放大倍数,其大小与放大电路的形式有关,与放大器本身的参数几乎无关,只取决于输入电组和反馈电阻值的大小。
反相比例放大器,其增益为A F =-RI RF3. 共模增益Avc 和共模抑制比当两个输入端同时加上频率小于200Hz 的电压信号Vic 时,在理想情况下,其输出电压应为零。
但由于实际上部电路失配而输出电压不为零。
此时输出电压和输入电压之比成为共模增益Avc 。
共模抑制比Kcmr=AvcAvd 共模增益运算放大器的差模增益, 通常以对数关系表示:Kcmr=20log AvcAvd 共模增益运算放大器的差模增益 共模抑制比一般在80~120Db 围,它是衡量放大器对共模信号抑制能力高低的重要指标。
这不仅是因为许多应用电路中要求抑制输入信号中夹带的共模干扰,而且因为信号从同相端输入时,其两个输入端将出现较大的共模信号而产生较大的运算误差。
4. 输入失调电压在常温(25℃)下当输入电压为零时,其输出电压不为零。
此时将其折算到输入端的电压称为输入失调电压。
它一般为±(0.2~15)mV 。
这就是说,要使放大器输出电压为零,就必须在输入端加上能抵消Vio 的差值输入电压。
5. 输入偏置电流在常温(25℃)下输入信号为零(两个输入端均接地)时,两个输入端的基极偏置电流的平均值称为输入偏置电流,即I IB =21( I IB -+ I IB+) 它一般在10nA~1uA 的围,随温度的升高而下降,是反映放大器动态输入电阻大小的重要参数。
6. 输入失调电流I IO输入失调电流可表示为I IO =︱I IB -- I IB+∣在双极晶体管输入级运算放大器中,I IO 约为(0.2~0.1)I IB -或(0.2~0.1)I IB+。
运算放大器的主要参数

运算放大器的主要参数运算放大器的性能可用一些参数来表示。
为了合理地选用和正确地使用运算放大器,必需了解各主要参数的意义。
(1)最大输出电压能使输出电压和输入电压保持不失真关系的最大输出电压,称为运算放大器的最大输出电压。
F007集成运算放大器的最大输出电压约为。
(2)开环电压放大倍数在运算放大器的输出端与输入端之间没有外接电路时所测出的差摸电压放大倍数,称为开环电压放大倍数。
越高,所构成的运算电路越稳定,运算精度也越高。
一般约为,即80~140dB。
(3)输入失调电压抱负的运算放大器,当输入电压(即把两输入端同时接地)时,输出电压。
但在实际的运算放大器中,由于制造中元件参数的不对称性等缘由,当输入电压为零时,。
反过来说,假如要,必需在输入端加一个很小的补偿电压,它就是输入失调电压。
一般为几毫伏,明显它愈小愈好。
(4)输入失调电流输入失调电流是指输入信号为零时,两个输入端静态基极电流之差,即。
一般在零点零几微安级,其值愈小愈好。
(5)输入偏置电流输入信号为零时,两个输入端静态基极电流的平均值,称为输入偏置电流,即。
它的大小主要和电路中第一级管子的性能有关。
这个电流也是愈小愈好,一般在零点几微安级。
(6)共模输入电压范围运算放大器对共模信号具有抑制的性能,但这共性能是在规定的共模电压范围内才具备。
如超出这个电压,运算放大器的共模抑制性能就大为下降,甚至造成器件损坏。
以上介绍了运算放大器的几个主要参数的意义,其他参数(如差模输入电阻、差模输出电阻、温度漂移、共模抑制比、静态功耗等)的意义是可以理解的,就不一一说明白。
总之,集成运算放大器具有开环电压放大倍数高、输入电阻高(几兆欧以上)、输出电阻低(约几百欧)、漂移小、牢靠性高、体积小等主要特点,所以它已成为一种通用器件,广泛而敏捷的地运用于各个技术领域中。
在选用集成运算放大器时,就像选用其他电路元件一样,要依据它们的参数说明,确定适用的型号。
运放选型参数

运放选型参数摘要:一、运放简介二、运放选型参数1.增益带宽积2.输入偏置电流3.输入偏置电压4.共模抑制比5.输出电流和电压6.电源电压范围7.功耗三、运放选型实例1.确定应用场景2.根据参数进行选型3.实际应用案例四、总结正文:运放,全称为运算放大器,是一种模拟电子器件,广泛应用于各种电子设备和系统中。
作为核心组件,运放的选择至关重要,其中运放选型参数是重要的参考依据。
本文将详细介绍运放选型参数,并以实际案例进行说明。
首先,我们来了解一下运放的增益带宽积。
增益带宽积是运放的一个重要参数,表示运放能够处理信号的最大增益和带宽。
在选择运放时,应根据所需信号的增益和带宽来选取合适的增益带宽积。
输入偏置电流和输入偏置电压是衡量运放输入性能的重要参数。
输入偏置电流是指输入端电流的差值,输入偏置电压是指输入端电压的差值。
这两个参数对运放的输入阻抗和共模抑制比产生影响,需要根据实际应用场景进行选择。
共模抑制比是运放抑制共模信号的能力,它影响了运放在实际应用中的抗干扰性能。
在选择运放时,应根据共模抑制比来选取能够满足抗干扰要求的运放。
输出电流和电压是运放输出性能的重要参数。
输出电流表示运放能够驱动负载的最大电流,输出电压表示运放能够输出的最大电压。
在选择运放时,应根据实际应用中负载的电流和电压需求来选取合适的输出电流和电压。
电源电压范围和功耗是运放的两个重要电气参数。
电源电压范围表示运放能够正常工作的电源电压范围,功耗表示运放在工作过程中的能量消耗。
在选择运放时,应根据实际应用场景的电源电压和功耗要求来选取合适的运放。
下面通过一个实际应用案例来说明如何进行运放选型。
某智能家居系统需要一个用于信号放大的运放,信号增益需求为100倍,信号带宽为10kHz。
根据这些参数,我们可以选择一个增益带宽积大于100kHz的运放。
接下来,我们需要考虑运放的输入性能,输入偏置电流和输入偏置电压应满足系统对输入阻抗和共模抑制比的要求。
集成运算放大器的主要参数

集成运算放大器的主要参数1.开环差模电压增益Auo运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。
Auo愈高,所构成的运算电路越稳定,运算精度也越高。
一般运放的Aud在60~120dB之间。
2.差模输入电阻Rid是指输入差模信号时运放的输入电阻。
Rid越大,对信号源的影响越小,运放的输入电阻Rid一般都在几百千欧以上。
3.共模抑制比KCMRR :是差模电压放大倍数与共模电压放大倍数之比,常用分贝数来表示。
不同功能的运放,KCMRR也不相同,有的在60~70dB之间,有的高达180dB。
KCMRR越大,对共模干扰抑制力量越强。
4.最大共模输入电压Uicmax :是指在保证运放正常工作条件下,运放所能承受的最大共模输入电压。
共模电压超过此值时,输入差分对管的工作点进入非线性区,放大器失去共模抑制力量,共模抑制比显著下降。
最大共模输入电压Uicmax定义为,标称电源电压下将运放接成电压跟随器时,使输出电压产生1%跟随误差的共模输入电压值;或定义为下降6dB时所加的共模输入电压值。
5.最大差模输入电压Uidmax :是指运放两输入端能承受的最大差模输入电压。
超过此电压,运放输入级对管将进入非线性区,而使运放的性能显著恶化,甚至造成损坏。
6.开环带宽BW :又称-3dB带宽,是指运算放大器的差模电压放大倍数Aud在高频段下降3dB所对应的频率fH。
7.单位增益带宽BWG:是指信号频率增加,使Aud下降到1时所对应的频率fT,即Aud为0dB时的信号频率fT。
它是集成运放的重要参数。
741型运放的fT=7Hz,是比较低的。
8.输入失调电压:是指为了使输出电压为零而在输入端加的补偿电压。
实际上是指输入电压为零时,将输出电压除以电压放大倍数,折算到输入端的数值称为输入失调电压,即UIO的大小反应了运放的对称程度和电位协作状况。
UIO越小越好,其量级在2mV-20mV之间,超低失调和低漂移运放的UIO一般在1μV-20μV之间。
运算放大器参数说明及选型指南

运算放大器参数说明及选型指南一、运放的参数说明:1.增益:运算放大器的增益是指输出信号与输入信号之间的比值,通常用V/V表示。
增益可以是固定的,也可以是可调的。
增益决定了输出信号相对于输入信号的放大程度。
2.带宽:运算放大器的带宽是指在其增益达到-3dB时的频率范围。
带宽决定了运放的工作频率范围,对于高频应用,需要选择具有宽带宽的运放。
3.输入偏置电压:输入偏置电压是指在无输入信号时,运放输入端的直流偏置电压。
输入偏置电压可能会引入偏置误差,对于精密测量电路,需要选择输入偏置电压尽可能小的运放。
4.输入偏置电流:输入偏置电流是指在无输入信号时,运放输入端的直流偏置电流。
输入偏置电流可能会引起输入端的电平漂移,对于高精度应用,需要选择输入偏置电流尽可能小的运放。
5.输入偏置电流温漂:输入偏置电流温漂是指输入偏置电流随温度变化的比例。
输入偏置电流温漂可能会导致运放的工作点发生变化,对于温度变化较大的应用,需要选择输入偏置电流温漂较小的运放。
6.输入噪声:输入噪声是指在无输入信号时,运放输入端产生的噪声。
输入噪声可能会影响信号的纯净度,对于低噪声应用,需要选择输入噪声较低的运放。
7.输出电流:输出电流是指运放输出端提供的最大电流。
输出电流决定了运放的输出能力,在驱动负载电流较大的应用中,需要选择输出电流较大的运放。
8.输出电压:输出电压是指运放输出端能够提供的最大电压。
输出电压决定了运放的输出范围,在需要大幅度信号放大的应用中,需要选择输出电压较大的运放。
二、选型指南:1.确定应用需求:根据实际应用需求确定所需的放大倍数、带宽、输入/输出电压等参数。
例如,对于音频放大器,需要考虑音频频率范围、输出功率等因素。
2.选择性能指标:根据应用需求选择合适的性能指标。
不同应用对各个参数的要求可能会有所差异,需根据实际情况进行权衡与选择。
3.查询产品手册:查询供应商的产品手册或网站,获取相关产品的详细参数信息。
产品手册通常会提供各项参数的典型值和极限值,可以用于评估是否满足需求。
运算放大器的参数

运算放大器的参数运算放大器(Op-amp)是一种电子元件,具有高放大度、高输入阻抗和低输出阻抗等特性。
它的性质可以通过一系列参数来描述,这些参数包括:放大倍数、输入电阻、输出电阻、共模抑制比、带宽等,下面我们将逐一介绍它们的意义和作用。
1、放大倍数放大倍数是指在没有反馈的情况下,运算放大器输出电压与输入电压之间的比值。
放大倍数可以表示为Av,其单位为V/V(伏特/伏特)。
一个典型的运算放大器的放大倍数可以高达10万倍,相比之下,普通的放大器通常只有100-1000倍的放大倍数。
放大倍数在运算放大器的设计和使用中起着至关重要的作用,它决定了运算放大器的放大能力。
因此,放大倍数也是评价运算放大器性能的重要参数之一。
2、输入电阻输入电阻是运算放大器输入端的电阻。
在使用运算放大器时,有时需要对电路输入信号进行一些特殊的处理,如滤波、放大等等。
此时输入电阻就是一个很关键的参数,它决定了输入信号是否能够准确地被引入运算放大器中。
输入电阻通常用Rin表示,其单位为欧姆(Ω),一般情况下,运算放大器的输入电阻在百万至千万的范围内,因此,它的输入阻抗非常高,对于输入信号来说,它的影响非常小。
所以,输入电阻也被称为“高阻输入”。
3、输出电阻输出电阻是运算放大器输出端的电阻。
输出电阻可以理解为运算放大器内部电路的内部电阻。
输出端电阻通常用Ro表示,单位为欧姆(Ω)。
运算放大器的输出电阻对于电路的使用有着重要的意义,它决定了能否输出一个强有力的信号。
当负载电路阻值很大的时候,输出电阻才能够填补电路的空隙,否则,信号源的输出电平无法被放大到期望的水平4、共模抑制比共模抑制比是衡量运算放大器对共模干扰的抑制能力的参数。
共模抑制比可以理解为运算放大器内部电路在处理共模信号时,处理能力与处理差分信号时的处理能力之比。
在运算放大器的工作中,由于接触共模信号所产生的电荷、辐射和传导噪声、地线反射等引起的共模干扰是不可避免的。
而共模抑制比可以有效地抑制这些噪声干扰,使得运算放大器输出的信号不会因为共模信号干扰而失真。
高精度运算放大器的关键参数

高精度运算放大器的关键参数
高精度运算放大器是一种常见的电路器件,用于信号放大和运算。
其性能的好坏,直接影响到整个电路系统的准确度和稳定性。
以下是高精度运算放大器的关键参数:
1. 偏置电流:指放大器输入端到输出端的传输电流,一般为几
纳安至几微安。
偏置电流越小,放大器的输入阻抗越高,对信号源的影响也越小,但同时放大器的幅度增益也会降低。
2. 输入偏置电流:指放大器输入端的两个输入基极之间的电流
差异,一般为几十纳安至几百纳安。
输入偏置电流越小,放大器的输入电阻就越大,对信号源影响也就越小。
3. 偏置电压:指放大器输入端到输出端的传输电压,一般为几
毫伏至几十毫伏。
偏置电压越小,放大器的输入阻抗越高,对信号源的影响也越小,但同时放大器的幅度增益也会降低。
4. 输入偏置电压:指放大器输入端两个输入基极之间的电压差异,一般为几微伏至几十微伏。
输入偏置电压越小,放大器的输入电阻就越大,对信号源的影响也就越小。
5. 噪声:指放大器输出端的杂乱信号,一般为几微伏至几毫伏。
噪声越小,放大器的信号处理能力就越好。
6. 运放增益带宽积:指运放的幅度增益与频率的乘积,一般为
几十兆赫兹至几百兆赫兹。
增益带宽积越大,运放的放大能力就越强。
以上是高精度运算放大器的关键参数,这些参数对于电路系统的性能和稳定性都有着重要的影响。
因此,在选择和使用高精度运算放
大器时,需要仔细考虑这些参数,并根据实际需求选择合适的器件。
运算放大器的主要参数

02
输出参数
输出阻抗
总结词
输出阻抗是运算放大器的一个重要参数,它决定了放大器输出信号的损失程度。
详细描述
输出阻抗定义为运算放大器输出端的电阻抗,它反映了放大器对输出信号的阻碍作用。输出阻抗越大 ,信号在输出端的损失越大,信号保真度越低。因此,在选择运算放大器时,应尽量选择具有较低输 出阻抗的型号,以减小信号损失。
03
直流参数
直流增益
总结词
直流增益是运算放大器的重要参数,表示放大器对直流信号的放大能力。
详细描述
直流增益是指在直流条件下,输出电压与输入电压的比值,通常用分贝或倍数表 示。它是衡量运算放大器放大能力的重要指标,一般要求具有较高的增益值。
输入失调电压
总结词
输入失调电压是运算放大器的静态参数,表 示输入端在没有输入信号时,由于内部晶体 管的不对称性所产生的电压差。
详细描述
电源电流是衡量运算放大器功耗的重要参数,它反映了 运算放大器在正常工作状态下对电源的负载能力。较小 的电源电流意味着较低的功耗和发热,有助于提高运算 放大器的可靠性。在选择运算放大器时,应考虑其电源 电流与系统电源的负载能力相匹配。
功耗
总结词
功耗是运算放大器在工作过程中消耗的能量,通常以瓦特(W)为单位表示。
运算放大器的主要参数
目录
• 输入参数 • 输出参数 • 直流参数 • 交流参数 • 电源参数
01
输入参数
输入偏置电流
总结词
输入偏置电流是运算放大器在无输入信号时,输入端的直流 电流。
详细描述
输入偏置电流表示运算放大器在静态时,输入端的直流电流 大小。它反映了运算放大器输入级的直流状态。输入偏置电 流的大小会影响运算放大器的精度和线性度,因此在实际应 用中需要对其进行精确控制。
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运算放大器的参数选择运算放大器的参数指标1.开环电压增益Avd开环电压增益(差模增益)为运算放大器处于开环状态下,对小于200Hz的交流输入信号的放大倍数,即输出电压与输入差模电压之比。
它一般为104~106,因此它在电路分析时可以认为无穷大。
2.闭环增益A F闭环增益是运算放大器闭环应用时的电压放大倍数,其大小与放大电路的形式有关,与放大器本身的参数几乎无关,只取决于输入电组和反馈电阻值的大小。
反相比例放大器,其增益为A F=-RFRI3.共模增益Avc和共模抑制比当两个输入端同时加上频率小于200Hz的电压信号Vic时,在理想情况下,其输出电压应为零。
但由于实际上内部电路失配而输出电压不为零。
此时输出电压和输入电压之比成为共模增益Avc。
共模抑制比Kcmr=Avc Avd共模增益运算放大器的差模增益,通常以对数关系表示:Kcmr=20logAvc Avd共模增益运算放大器的差模增益共模抑制比一般在80~120Db范围内,它是衡量放大器对共模信号抑制能力高低的重要指标。
这不仅是因为许多应用电路中要求抑制输入信号中夹带的共模干扰,而且因为信号从同相端输入时,其两个输入端将出现较大的共模信号而产生较大的运算误差。
4.输入失调电压在常温(25℃)下当输入电压为零时,其输出电压不为零。
此时将其折算到输入端的电压称为输入失调电压。
它一般为±(0.2~15)mV。
这就是说,要使放大器输出电压为零,就必须在输入端加上能抵消Vio的差值输入电压。
5.输入偏置电流在常温(25℃)下输入信号为零(两个输入端均接地)时,两个输入端的基极偏置电流的平均值称为输入偏置电流,即I IB=21( I IB -+I IB+)它一般在10nA~1uA的范围内,随温度的升高而下降,是反映放大器动态输入电阻大小的重要参数。
6.输入失调电流I IO输入失调电流可表示为I IO=︱I IB --I IB+∣在双极晶体管输入级运算放大器中,I IO约为(0.2~0.1)I IB -或(0.2~0.1)I IB+。
当I IO流过信号源内阻时,产生输入失调电压。
而且它也是温度的函数。
7.差模输入电阻R ID在一般应用电路中,输入阻抗是指差模输入电阻R ID。
它一般为100KΩ~1MΩ,高输入阻抗运算放大器的差模输入电阻可达1013Ω。
8.温度漂移输入失调电压、输入失调电流和输入偏置电流等参数均随温度、时间和电源等外界条件的变化而变化。
其中输入偏置电流的变化是造成放大器温度漂移的主要原因。
对于双极晶体管输入级运算放大器,输入偏置电流随温度上升而变小,数量级为nA级。
9.输出峰-峰电压输出峰-峰电压是在电源电压和负载为额定值时,运算放大器的最大峰-峰电压。
例如uA741在±15V电源电压下工作时,其输出峰-峰电压约为±14V。
它实际上随电源电压、负载电流和工作频率的变化而变化。
10.最大输出电流I OM运算放大器在保持输出峰-峰电压的情况下所能提供的最大输出电流用I OM表示,一般约为10~20mA。
11.开环输出电阻R OS运算放大器在开环状态下,其输出电压变化量和输出电流变化量之比称为输出电阻。
它的大小反映运算放大器的负载能力,一般在几百欧姆的数量级。
运算放大器的基本单元1.加法器-Vo =2211VI RI RF VI RI RF + 2. 减法器Vo =112)2)(11(VI RI RF VI RP RI RP RI RF RI -++ 如果选取电阻值满足RF/RI1=RP/RI2的关系,则输出电压Vo 可简化为Vo =)12(1VI VI RI RF - 3. 微分器4. 积分器5.线性整流电路如果将电路中的两个二极管同时反接,则变成为正极性输入电压线性整流电路。
如果不接入二极管D1,则输入信号为正时,D2截止,放大器变成开环,不能保持虚地,就不能成为整流电路。
6.绝对值电路在线性半波整流电路的基础上,加上一级加法器,就组成了绝对值电路。
其中前级组成负极性输入电压半波整流,在RI=RF的条件下,输入电压与V1的关系为:V1=0 (当VI > 0时),V1=︱VI︱(当VI < 0时)V1与VI由反相加法器求和。
当VI > 0时,V1=0;在RI2=RF1的条件下,Vo=-VI。
当VI < 0时,V1=︱VI︱,由于RF1=2RI1,后级组成闭环增益为2的反相比例放大器,所以Vo=-(2V1+VI)= -︱VI︱。
这样,无论输入信号的极性如何,输出信号总为负,而且在数值上等于输入信号的绝对值。
7.比较器开环运算放大器就是最基本的比较器。
由于开环增益Avd很大,只要VI+>VI-,输出电压就为正输出极限Vg;反之则为负输出极限Vd。
同时放大器不加补偿网络,有利于提高比较速度。
任意电平比较器:它将输入信号与某一非零给定电压进行比较。
放大器接成加法器,给定电压和输入信号分别从经两个输入电阻输入。
忽略由输入失调电压和失调电流所产生的误差,在IF为正时,输出为负极限幅值;在IF为负时,输出为正极限幅值。
IF为零时的输入电压就是比较器的给定电压。
当改变输入电压比RI2/RI1时,对于已知给定电压,便可以改变被检测的输入电压值。
8.复合PI调节器电梯:对于电动状态下,电机由零速向满速的加速过程中,刚开始调节器的比例增益应该随转速增高而减小,在临界转差处达到最小值,然后随转速的增高而增大,在满速时保持最大值。
对于制动状态下,电机由满速向零速的减速过程中,调节器比例增益应该随转速的下降而减小。
这就要求调节器必须满足下述要求:对系统动态品质起决定性作用的中频段以-20dB/十倍频程过零,且须有一定宽度,以保证系统的稳定性;截止频率应尽可能大一些,以提高系统的快速性;低频端的增益要高,以保证静态精度;高频端要衰减的快些,以提高系统抗干扰的能力。
复合PI调节器实际上由三个基本调节器组成:固定比例增益的低频、高频端调节器和可调增益的中频段调节器。
它的参数选择以其闭环幅频特性谐振峰值(振荡指示)最小为准则,基本满足了电梯电、制动调节器的要求。
按图示参数,高、中、低频端的比例增益分别为3.3、10~1000、51;高、中、低频段的积分时间常数分别为3.3ms、470ms、2.4s。
由此可见,在加、减速过程中,主要是中、低频段调节器起作用、调节中频段的比例增益和积分时间常数,以适应不同系统的要求,同时减少发生机械谐振的可能性。
在满速运行过程,中、低频段调节器接近开环状态,主要是高频段起调节作用,以降低系统的干扰影响。
显然,复合PI调节器属于定PI参数调节,仍然不能完全适应调速系统的动态特性要求,只有在数字控制方式中才有可能实现变PI参数调节。
9.直流反相放大器一般增益系数不宜太大,|Kc|<100~200,当需要增益很高时,可采用多级串联方式反馈电阻:3K<Rf<200K输入电阻:Rr=Rf/Kc倘若考虑与前级匹配选取较大的Rr,且需要的增益|Kc|亦较大,造成反馈电阻Rf超过2000K选用改进型反相放大器10.改进型反相放大器Rf=Rf1{2+Rf1/(RrRf2)}Kc=-Rf1{2/Rr+Rf1/(RrRf2)}只要2Rf1满足上述范围(3~200K),并适当选取Rf2,仍可使等效反馈电阻Rf较大。
11.直流同相放大器用作阻抗匹配的运算放大器参数选择计算在伺服系统中,为了适应不同信号源,要求运算放大器有很高的输入阻抗,采用同相放大器来实现阻抗匹配。
参见:现代直流伺服控制技术及其系统设计秦继荣沈安俊编著机械工业出版社12.PI(比例—积分)调节器电容C不宜过大,也不宜太小,一般取1uF 左右。
R2与C的位置不能颠倒,即C必须接在输出端,R2接在反相端。
R2与C的位置若颠倒了,则C相当于并联在输入端,形成较大的寄生惯性环节,其传递函数将改变。
13.PI(比例—积分)调节器可见,调节R3的阻值,可以改变时间常数T(T=CR2R3/(R2+R3),而不影响比例系数。
14.反相型PD(比例—微分)调节器(常用作超前补偿)15.同相型PD(比例—微分)调节器(常用作超前补偿)16.主回路晶闸管容量的选择主回路电动组采用三相全波星性连接调压电路,而制动组采用半控桥式整流电路。
正确地选择晶闸管的额定电流(通态平均电流)和额定电压在保证装置可靠性运行的前提下,可以降低成本。
此外,还必须对晶闸管采取适当的保护,才能保证可靠运行。
1)电动组晶闸管容量的选择由于调压电路在交流电动机这种电阻—电感性负载下工作,负载上的电流有效值不仅取决于控制角ɑ,而且与负载阻抗角ϕ有关。
同时控制角ɑ不能小于负载阻抗角ϕ,否则系统工作在不可控制状态下。
因为在全速度范围内进行调速,负载阻抗角ϕ和功率因数也随之改变,即cosϕ为最小值时电流有效值为最大。
下面按YTTD225L-4/16-18.5KW/3.9KW交流调速电机参数计算选择晶闸管的额定电流。
(对于三相电阻—电感负载,分析过程更加复杂。
因为在控制角ɑ大于阻抗角ϕ时,电流波形是断续的,并随阻抗角的变化而变化。
只有控制角ɑ等于阻抗角ϕ时,导电角等于180°,电流波形是连续的,但负载上所得的电压是不可调的最大值。
由于晶闸管不是理想元件,它并不是在零电流时关断,而是在一个很小的反电流下才关断,所以每隔60°晶闸管关断瞬间,储存在负载电路电感中的能量,将消耗在由电感和用来限制晶闸管电压变化率的阻容吸收回路中。
因此引起电压波形有缺口与电流波形有振荡现象。
这种现象必然产生谐波电流。
)根据式(4-6),流过晶闸管的负载电流有效值为:I KZ=2I0I* KZ式中,I0=U1/Z。
U1=220V,关键是求出全速度范围内Z的变化范围,从而求出最大负载电流有效值。
根据式(4-5)计算机求解过程的分析,电机转速在0~1380r/min之间变化时,可求出转差率S 变化范围为1~0.06,负载阻抗角ϕ变化范围为49.18°~6.46°,功率因数cos ϕ变化范围为0.64~0.99,电机每相阻抗值Z 变化范围为1.40~10.35Ω。
因此I 0变化范围为157~21A 。
对应全导通时,I * KZ为0.5,由此可见,无论在启动瞬间、加速、满速、减速运行过程,流过晶闸管最大负载电流的有效值为157A 。
此时对应全导通状态,负载电流为连续正弦波,流过每个晶闸管的电流为正弦半波,其电流有效值为负载电流有效值的0.707。
因此流过晶闸管最大电流有效值为I MAX ﹦157×0.707﹦111(A)对于正弦半波的电流波形,电流有效值和平均值的比值为1.57,那么晶闸管的通态平均电流最大值为I TMAX ﹦1.57Imax ﹦57.1111﹦71(A) 由于晶闸管过载能力较差,选择容量时应留有一定的安全裕量,因此选择通态平均电流为100A 的晶闸管是合理的,其过载能力达1.4倍。