一种正弦波移相触发电路的研制及应用
移相器实验报告
一、移相器与相敏检波器实验【实验目的】1. 理解移相器和相敏检波器的工作原理。
2. 学习传感器实验仪和交流毫伏表的使用。
3. 学习用双踪示波器测量相移的方法。
【实验原理】1. 移相器的工作原理移相器是由电阻、电抗元件、非线性元件和有源器件等构成的一种电路，当正弦信号经过移相器时其相位会发生改变。
理想的移相器在调整电路参数时，可使通过信号的相位在0?~360?之间连续变化，而不改变信号的幅度，即信号可不失真地通过，只是相位发生了变化，图1为移相器的工作原理，其中相角?为经过移相器所获得的。
2. 相敏检波器的工作原理相敏检波器是一种根据信号的相位来提取有用信号的处理电路，在外部同频控制信号作用下，用控制信号来截取输入信号，相敏检波器输出的直流分量为反映输入信号与控制信号相位差的直流电压，经低通滤波器lpf滤除高频分量后得到直流输出信号e；相敏检波器的组成框图见图2。
t?10?t??2 设控制信号表达式为： u??t?0?t?t2? ?t??)，输入信号与控制信号在时域中的关系见图3。
设输入信号为：u?usin( 用控制信号截取输入信号后得到：u0?u?u，对u0积分并在一个周期内取平均得：1t/2ue?usin(?t??)dt??t0?t??t/20?t??)d(?t??)???sin(u/2[cos(?t??)]t0?tuuu[cos(???)?cos?]??[cos?cos??sin?sin??cos?]?cos?2?2?? ①由式①可以看出，相敏检波器经低通滤波器输出一个反映输入信号相位差的直流电压，当??0时，即输入信号与控制信号同相时e?交时，e?0。
利用相敏检波器可以消除信号中干扰噪声的影响。
设输入信号中包含有噪声信号un和有用信号us，即：u?us?un，则：u0?u?uc?ucus?ucun，对u0积分并在一个周期内1t1t取平均得：e??ucussin(?t??s)dt??ucunsin(?t??n)dt t0t0 ?1u?，当??90?，即输入信号与控制信号正?[uscos(?s??c)?uncos(?n??c)] 通过移相器调节控制信号uc的相位，使噪声信号与控制信号相差90°相角，此时：则：e??n??c?90?，us?cos(?s??c)，即相敏检波器的输出仅含有有用信号us分量，噪声信号被剔除。
锯齿波同步移相触发电路及单相半波可控整流电路
实验三锯齿波同步移相触发电路及单相半波可控整流电路一．实验目的1．熟悉正弦波同步触发电路的工作原理及各元件的作用。
2．掌握正弦波同步触发电路的调试步骤和方法。
3．加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。
4．掌握锯齿波同步触发电路的调试方法5．对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时工作情况作全面分析。
6．了解续流二极管的作用二．实验内容1．锯齿波同步触发电路的调试。
(一) 锯齿波同步移相触发电路实验1．将MCL-05面板上左上角的同步电压输入接MCL —18的U 、V 端，“触发电路选择”拨向“锯齿波”。
2．三相调压器逆时针调到底，合上主电路电源开关，调节主控制屏输出电压U uv =220v ，并打开MCL —05面板右下角的电源开关。
用示波器观察各观察孔的电压波形，示波器的地线接于“7”端。
注：如您选购的产品为MCL —Ⅲ、Ⅴ，无三相调压器，直接合上主电源。
以下均同同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。
观察“3”~“5”孔波形及输出电压U G1K1的波形，调整电位器RP1，使“3”的锯齿波刚出现平顶，记下各波形的幅值与宽度，比较“3”孔电压U 3与U 5的对应关系。
3．调节脉冲移相范围将MCL —18的“G ”输出电压调至0V ，即将控制电压Uct 调至零，用示波器观察U 2电压（即“2”孔）及U5的波形，调节偏移电压Ub （即调RP ），使α=180O ，其波形如图4-4所示。
调节MCL —18的给定电位器RP1，增加Uct ，观察脉冲的移动情况，要求Uct=0时，α=180O ，Uct=Umax 时，α=30O ，以满足移相范围α=30O ~180O 的要求。
4．调节Uct ，使α=60O ，观察并记录U 1~U 5及输出脉冲电压U G1K1，U G2K2的波形，并标出其幅值与宽度。
用导线连接“K1”和“K3”端，用双踪示波器观察U G1K1和U G3K3的波形，调节电位器RP3，使U G1K15图3-3 锯齿波同步移相触发电路5．锯齿波触发电路各测试点波形co（二）单相半波可控整流电路1．带电阻性负载锯齿波触发电路“G ”、“K ”分别接至（MCL —33的）VT1晶闸管的控制极和阴极，注意不可接错。
电力电子技术实验(课程教案)
课程教案课程名称：电力电子技术实验任课教师：张振飞所属院部：电气与信息工程学院教学班级：电气1501-1504班、自动化1501-1504自动化卓越1501教学时间：2017-2018学年第一学期湖南工学院课程基本信息1P 实验一、SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验一、本次课主要内容1、晶闸管（SCR）特性实验。
2、可关断晶闸管（GTO）特性实验（选做）。
3、功率场效应管（MOSFET）特性实验。
4、大功率晶体管（GTR）特性实验（选做）。
5、绝缘双极性晶体管（IGBT）特性实验。
二、教学目的与要求1、掌握各种电力电子器件的工作特性测试方法。
2、掌握各器件对触发信号的要求。
三、教学重点难点1、重点是掌握各种电力电子器件的工作特性测试方法。
2、难点是各器件对触发信号的要求。
四、教学方法和手段课堂讲授、提问、讨论、演示、实际操作等。
五、作业与习题布置撰写实验报告2P一、实验目的1、掌握各种电力电子器件的工作特性。
2、掌握各器件对触发信号的要求。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理将电力电子器件(包括SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT五种)和负载电阻R串联后接至直流电源的两端，由DJK06上的给定为新器件提供触发电压信号，给定电压从零开始调节，直至器件触发导通，从而可测得在上述过程中器件的V/A特性；图中的电阻R用DJK09 上的可调电阻负载，将两个90Ω的电阻接成串联形式，最大可通过电流为1.3A；直流电压和电流表可从DJK01电源控制屏上获得，五种电力电子器件均在DJK07挂箱上；直流电源从电源控制屏的输出接DJK09上的单相调压器，然后调压器输出接DJK09上整流及滤波电路，从而得到一个输出可以由调压器调节的直流电压源。
实验线路的具体接线如下图所示：3P图1-1 新器件特性实验原理图四、实验内容1、晶闸管（SCR）特性实验。
2、可关断晶闸管（GTO）特性实验。
移相触发电路的基本构成-变频器
移相触发电路的基本构成1、用双运放电路做成的移相电路实例图1 用双运放作移相电路电路工作原理简述：请与下图2波形图相对照，电路中各点工作电压波形以V1~V7标出。
〔同步脉冲电路〕VD1、VD2、R1、VDT1、IC2-1等元件组成电压过零同步脉冲电路。
T1电源变压器二次绕组输出的双18V交流电压，经全波整流后，一路经二极管VD3隔离电容滤波，7815稳压成+15V，供控制电路IC的供电电源，一路经R1、VDT1削波成梯形波电压，输入IC2-1运算放大器的反相输入端2脚，与同相输入端3脚由R2、R3对电源分压取得的基准电压相比较后，由1脚输出电网过零点同步脉冲电压信号。
IC2-1的同相输入端为全波整流所得的同步信号，对应电网正、负半波的100Hz 同步脉冲，经后级电路生成移相脉冲，使主电路双向晶闸管在正、负半波期间均得到一个触发脉冲，实现了交流调压。
主电路形式请参阅图2-16的c电路。
〔锯齿波形成电路〕充放电电容C4、晶体管VT1、VT2等元件组成（负向）锯齿波形成电路。
RP1、R5、VT1、VT2等元件构成恒流源电路，VT2的集电极与基极短接，以取得约0.7V的稳定电压做为VT1的偏置电压，使VT1的Ib、Ic电流近似于恒定值，使VT1集电极与发射极之间维持较为恒定的等效电阻值，VT1又称为恒流放电管。
当IC2-1输出的电网过零高电平脉冲到来时，C4经R4限流充电，因充电时间常数小，使C4上电压快速升至IC2-1输出的脉冲电压峰值，过零点脉冲消失后，IC2-1放大器1脚变为地电平，二极管VD4反偏截止。
此进C4经VT1集电极、发射极到电源地进行恒流放电，使C4两端产生线性下降的锯波波电压。
当C4放一定程度时（C4上电压接近地电平，但有一定的剩余电压），IC2-1输出的过零点矩形脉冲又再度到来，重新对C4充电。
恒流放电（或充电）控制，是为了提高锯齿波的线性，以便于与线性控制电压相比较，得到线性调压控制。
电力电子技术实验指导书V10.docx
电力电子技术实验装置简介................................................. -2 -电力电子技术实验的基本要求和安全操作说明 (6)第一章晶闸管部分 (8)实验一正弦波同步移相触发电路实验 (8)实验二锯齿波同步移相触发电路实验 (10)实验三单相半波整流电路实验 ............................................ -12 -实验四单相桥式半控整流电路实验 (75)实验五单相桥式全控整流及有源逆变电路实验 ........................... -18 -实验六三相半波可控整流电路实验 ...................................... -22 -实验七三相桥式半控整流电路实验 ...................................... -25 -实验八三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 . (28)实验九单相并联逆变电路实验 (33)实验十单相交流调压电路的性能研究 (36)实验^一三相交流调压电路实验 (39)第二章全控型器件特性部分 (42)实验十二SCR、GTO、MOSFET、GTR、IGBT特性实验 (42)实验十三GTO、MOSFET、GTR、IGBT驱动与保护电路实验 (45)第三章控型器件典型线路部分 (48)实验十四单相交直交变频电路原理 (48)(单相正眩波脉宽调制(SPWM)逆变实验) (48)实验十五半桥型开关稳压电源的性能研究 (51)实验十八单相交流调功电路的性能研究 (65)电力电子技术实验装置简介一、概述：1、特点：1）实验装置采用挂件式结构，可根据不同的实验内容进行自由组合，故结构紧凑、使用方便灵活，并且可随着功能的扩展只需增加挂件即可.2）装置布局合理，外型美观，面板示意图明确、、清晰、直观，学生可通过面板的示意查寻故障，分析工作原理。
实验三锯齿波同步移相触发电路实验
实验三锯齿波同步移相触发电路实验一、实验目的(1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。
(2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。
序号型号备注1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。
2 DJK03-1 晶闸管触发电路该挂件包含“锯齿波同步移相触发电路”等模块。
3 双踪示波器自备三、实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路I、II由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成，其原理图如图3-6所示。
图3-6锯齿波同步移相触发电路I原理图由V3、VD1、VD2、C1等元件组成同步检测环节，其作用是利用同步电压U T来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。
由V1、V2等元件组成的恒流源电路，当V3截止时，恒流源对C2充电形成锯齿波；当V3导通时，电容C2通过R3、V3放电；调节电位器RP1可以调节恒流源的电流大小，改变对电容的充电时间，从而改变了锯齿波的斜率；控制电压U ct、偏移电压U b和锯齿波电压在V5基极综合叠加，从而构成移相控制环节，RP2、RP3分别调节控制电压U ct和偏移电压U b的大小；V6、V7构成脉冲形成放大环节，C5为强触发电容用于改善脉冲的前沿，由脉冲变压器输出触发脉冲，电路的各点典型波形如图3-7所示。
本装置设有两路锯齿波同步移相触发电路，分别为I和II，它们在电路上完全一样，只是锯齿波触发电路II输出的触发脉冲相位与I恰好互差180O，供完成单相整流及逆变电路实验用。
电位器RP1、RP2及RP3均已安装在挂箱的面板上，同步变压器副边已在挂箱内部接好，所有的测试信号均在面板上引出。
四、实验内容(1)锯齿波同步移相触发电路的调试。
(2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。
五、思考题(1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点?答：其基本构成与正弦波触发器相似，包含同步移相、脉冲形成与脉冲输出三大基本部分。
其不同之处在于以锯齿波同步信号电压代替正弦波同步信号电压，以及增设了双脉冲环节、脉冲封锁环节及强触发环节等辅助环节。
实验一 单结晶体管触发电路实验
实验一单结晶体管触发电路实验一、实验目的(1)熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。
(2)掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。
二、实验所需挂件及附件序号型号备注1 DJK01 电源控制屏该控制屏包含“三相电源输出”等几个模块。
2 DJK03-1 晶闸管触发电路该挂件包含“单结晶体管触发电路”等模块。
3 双踪示波器自备三、实验线路及原理单结晶体管触发电路的工作原理已在1-3节中作过介绍。
四、实验内容(1)单结晶体管触发电路的调试。
(2)单结晶体管触发电路各点电压波形的观察。
五、预习要求阅读本教材1-3节及电力电子技术教材中有关单结晶体管的内容，弄清单结晶体管触发电路的工作原理。
六、思考题(1)单结晶体管触发电路的振荡频率与电路中C1的数值有什么关系?(2)单结晶体管触发电路的移相范围能否达到180°?七、实验方法(1)单结晶体管触发电路的观测将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V（不能打到“交流调速”侧工作，因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V 10%，而“交流调速”侧输出的线电压为240V。
如果输入电压超出其标准工作范围，挂件的使用寿命将减少，甚至会导致挂件的损坏。
在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时，通过操作控制屏左侧的自藕调压器，将输出的线电压调到220V左右，然后才能将电源接入挂件），用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端，按下“启动”按钮，打开DJK03-1电源开关，这时挂件中所有的触发电路都开始工作，用双踪示波器观察单结晶体管触发电路，经半波整流后“1”点的波形，经稳压管削波得到“2”点的波形，调节移相电位器RP1，观察“4”点锯齿波的周期变化及“5”点的触发脉冲波形；最后观测输出的“G、K”触发电压波形，其能否在30°～170°范围内移相?(2)单结晶体管触发电路各点波形的记录当α＝30o、60o、90o、120o时，将单结晶体管触发电路的各观测点波形描绘下来，并与图1-9的各波形进行比较。
电力电子技术(NMCLIII)999#
目录第一部分实验一单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验 (2)实验二正弦波同步移相触发电路实验 (6)实验三锯齿波同步移相触发电路实验 (8)实验四单相桥式半控整流电路实验 (10)实验五单相桥式全控整流电路实验 (13)实验六单相桥式有源逆变电路实验 (16)实验七三相半波可控整流电路的研究 (19)实验八三相桥式半控整流电路实验 (21)实验九三相桥式全控整流及有源逆变电路实验 (24)实验十单相交流调压电路实验 (26)第二部分实验一电力晶体管（GTR）驱动研究 (29)实验二电力晶体管（GTR）特性研究 (34)实验三功率场效应晶体管（MOSFET）特性与驱动电路研究 (38)实验四绝缘栅双极型晶体管（IGBT）特性与驱动电路研究 (42)实验五采用自关断器件的单相交流调压电路研究 (46)实验六单相交直交变频电路的性能研究 (49)实验七半桥型开关稳压电源的性能研究 (52)实验八直流斩波电路（设计性）的性能研究 (56)第一部分实验一单结晶体管触发电路及单相半波可控整流电路实验一．实验目的1．熟悉单结晶体管触发电路的工作原理及各元件的作用。
2．掌握单结晶体管触发电路的调试步骤和方法。
3．对单相半波可控整流电路在电阻负载及电阻电感负载时工作情况作全面分析。
4．了解续流二极管的作用。
二．实验内容1．单结晶体管触发电路的调试。
2．单结晶体管触发电路各点波形的观察。
3．单相半波整流电路带电阻性负载时特性的测定。
4．单相半波整流电路带电阻—电感性负载时，续流二极管作用的观察。
三．实验线路及原理将单结晶体管触发电路的输出端“G”“K”端接至晶闸管VT1的门阴极，即可构成如图1-1所示的实验线路。
四．实验设备及仪器1．教学实验台主控制屏2．NMCL—33组件3．NMCL—05(A)组件4．NMEL—03组件5．二踪示波器6．万用表五．注意事项1．双踪示波器有两个探头，可以同时测量两个信号，但这两个探头的地线都与示波器的外壳相连接，所以两个探头的地线不能同时接在某一电路的不同两点上，否则将使这两点通过示波器发生电气短路。
(完整版)实验一锯齿波同步移相触发电路实验
实验一锯齿波同步移相触发电路实验一．实验目的1．加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。
2．掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。
二．实验内容1．锯齿波同步触发电路的调试。
2．锯齿波同步触发电路各点波形观察，分析。
三．实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大，锯齿波形成，同步移相等环节组成，其工作原理可参见“电力电子技术”教材。
四．实验设备及仪器1．NMCL系列教学实验台主控制屏2．NMCL-32组件和SMCL-组件3．NMCL-05组件4．双踪示波器5．万用表五．实验方法图1-1 锯齿波同步移相触发电路1．将NMCL-05面板左上角的同步电压输入接到主控电源的U、V端，“触发电路选择”拨向“锯齿波”。
2. 将锯齿波触发电路上的Uct接着至SMCL-01上的Ug端，‘7’端地。
3.合上主电路电源开关，并打开NMCL-05面板右下角的电源开关。
用示波器观察各观察孔的电压波形，示波器的地线接于“7”端。
同时观察“1”、“2”孔的波形，了解锯齿波宽度和“1”点波形的关系。
观察“3”~“5”孔波形及输出电压UG1K1的波形，调整电位器RP1，使“3”的锯齿波刚出现平顶，记下各波形的幅值与宽度，比较“3”孔电压U3与U5的对应关系。
4．调节脉冲移相范围将SMCL-01的“Ug”输出电压调至0V，即将控制电压Uct调至零，用示波器观察U1电压（即“1”孔）及U5的波形，调节偏移电压Ub（即调RP2），使α=180°。
调节NMCL-01的给定电位器RP1，增加Uct，观察脉冲的移动情况，要求Uct=0时，α=180°，Uct=Umax时，α=30°，以满足移相范围α=30°~180°的要求。
5．调节Uct，使α=60°，观察并记录U1~U5及输出脉冲电压UG1K1，UG2K2的波形，并标出其幅值与宽度。
用双踪示波器观察UG1K1和UG3K3的波形，调节电位器RP3，使UG1K1和UG3K3间隔180°。
模拟电子技术RC移相式正弦波振荡器
RC移相式正弦波振荡器一、简述能够产生正弦波的振荡电路叫正弦波振荡器。
正弦波振荡器一般由放大电路、选频网络和反馈网络三部分所组成，按结构分，正弦波振荡器主要有RC型、LC型和石英晶体型三大类。
一般振荡频率较低的正弦波振荡采用RC振荡器。
RC振荡器有移相式和电桥式两种。
RC移相式振荡器调节频率比较困难，但构造简单，一般应用于轻便的测试设备与遥测系统中。
二、电路结构及工作原理原理图：工作原理：无论什么振荡器，要产生和维持自激振荡，必须具备相位平衡和幅值平衡两个条件。
相位平衡是指反馈信号与输入信号要同相位，即必须是正反馈；幅值平衡是指在维持稳定输出的条件下，反馈信号必须满足信号的幅值要求，因此电路要有足够的增益。
由以上电路可知，该电路由三节RC移相电路和一级放大电路组成。
三节RC电路由C1～C3、R1～R3组成。
集电极输出信号经三节RC网络移相180°后反馈到基极，满足了正反馈（同相位）的条件。
选用放大系数较高的三极管以满足幅值平衡条件。
RC移相式振荡电路振荡频率为RCfoπ21=三、元器件的识别与检测1．色环电阻：2．电位器：3．电容：4．三极管5．开关四、电路安装（略）五、电路调试将开关SB1、SB2、SB3分别与电阻器R1、R2、R3接通。
接通电源，用示波器在三极管的集电极与地端间观察振荡器是否起振，波形有无失真，并调节电位器Rp，使电路起振，调至输出波形幅度最大。
可能出现的故障：✧电路不起振，无波形输出。
故障原因可能是三极管电流放大系数不够大，或三节移相电路中的某一节出现问题。
✧电路起振，但波形失真。
故障原因可能是放大电路的静态偏置不合适，重新调整电位器Rp的值，使三极管工作在放大状态。
六、电路测试与分析测试1：将开关SB1、SB2、SB3分别与电阻器R1、R2、R3接通，用示波器观察三极管VT的集电极与地端间的波形，并估算其周期与频率。
测试2：将开关SB1、SB2、SB3分别与电阻器R1`、R2`、R3`接通，用示波器观察三极管VT的集电极与地端间的波形，并估算其周期与频率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一种正弦波移相触发电路的研制及应用
韩维东
(鸡西矿业集团矸石热电厂,黑龙江鸡西158100)
摘 要:分析了在交—交变频器中采用正弦波和锯齿波移相触发电路对输出电压的影响,并介绍了一种功能齐全
的正弦波移相触发电路及其应用。
关键词:变频器;正弦波;触发电路
中图分类号:TN77 文献标识码:A 文章编号
:1008-8725(2008)05-0042-02
ASineWavePhaseShifterCircuitTriggeredtheDevelopmentand
Application
HANWei-dong
(MuckHeatPowerPlant,JixiMiningIndustryGroupCompany,Jixi158100,China)
Abstract:Inthispaper,inreferenceto-inareferencesinewaveinverterphaseshifterandsawtoothtrigger
circuitphaseshiftercircuittriggeredtheimpactoftheoutputvoltage,outputvoltageofthesinewaveforsever
2
almodulationandintroducesafullyfunctionalsine-wavephaseshiftertriggercircuitanditsapplication.
Keywords:inverter;sinewave;triggercircuit
0
前言
在煤矿企业的大型异步电动机和同步电动机的调速领域,交—交变频器效率高、控制功率大,越来越受到人们的青睐。交流电动机供电的交—交变频器为了减小谐波的影响和提高变频器的功率因数,输出波形通常采用正弦波、梯形波或方波。特别是对输出采用正弦波的交—交变频的晶闸管低频电源
来讲,触发电路的同步信号采用正弦波还是锯齿波
对输出电压的波形有很大的影响。
阻抗:Z2=U1÷i=128V÷50mA=2560Ω电抗:R22=Z22-XL2=256022-24022R2=2500Ω功率:P2=U1i=128V×50mA=6.4vA因为控制变压器二次侧电压为12V,限制电阻R小于1175Ω,功率P小于016vA,所以宜选用功率016W>P>0125W,240Ω
(2)
综保故障率大为减少,提高了综保的安全运
行性能,降低了维修工的劳动强度,缩短了维修时
间。
(3)
综保出现故障后,应首先检查串接在先导部
分的电阻。
5
结束语
经过技改后的综保,先导变压器基本无故障。
仅先导变压器组每年每台可节约材料费约
5000
元。现淮北矿业集团公司在井下有此类型的综保约
300台左右,仅此一项如果推广下去,
每年可节约几
百万元的材料费支出。且故障率极低,工人维修强
度减小,提高了综保的安全运行质量,保证了采掘工
作面的正常运转,为煤矿生产任务的顺利完成奠定
了良好的基础。
收稿日期:2008-01-02;修订日期
:2008-02-20
作者简介:韩维东(1970-),男,吉林蛟河人,工程师,1994年毕业于黑龙江科技学院工业电气自动化专业,现在鸡西矿业集团
矸石热电厂从事技术工作。
第27卷第5期
2008年5
月
煤 炭 技 术
CoalTechnology
Vol127,No15
May,2008
1
输出电压为正弦波的调制
两组变流器反并联的交—交变频器中,每组变
流器输出电压的表示式为
Ud=U
d
0
×
cosα(1
)
对交—交变频电路,每次控制α角时都是不同
的,式
(1)
中的
u
d
表示每次控制间隔内输出电压的
平均值。
设要得到的正弦波输出电压为
U0=U0m×sinω0t
(2)
则比较式(1)和式(2)可得
:
cosα=γ×sinω0t(3
)
式中
γ
=
U
0m/Ud0
,
称为输出电压比。
α
角的调制满足式(3)所示关系时,交—交变频
器输出电压为正弦波。
(1)
同步信号为正弦波的触发电路中
,Us,Uc,
α
间的关系如图1所示。可求得
Us=U
sm
×
sin(ωt-
π
2
)(4)
当ωt=α时
,
U
s=-Uc
,
故
Uc=-Usm×sin(α-π2)=U
sm
cos
α
cosα=UcΠUsm(5
)
比较式(5)和式(3)得
Uc=U0mΠUd0×Usm×sinω0t
(6)
图1 正弦波移相控制特性
由式(6)所见,同步信号为正弦波的触发电路
中,移相控制电压采用和交—交变频器输出电压同
频的正弦信号,便可获得正弦波输出。这种α角的
调制方法通常被称为余弦交截法或余弦控制余弦调
制。
(2)
同步信号为锯齿波时,锯齿波电压Uh、偏移
电压Up、移相控制电压Uc的关系如图2所示。锯
齿波的斜率K为
:
K=U
c
Π
(π2-α)(7)
得
cosα=sin
(
U
c
Π
K
)(8)
比较式(8)和式(3),得
Uc=Ksin-1(Uom/Ud0×sinω0t
)(9)
同步信号为锯齿的触发电路,移相控制信号满
足式(9)关系时,交—交变频器也可获得正弦输出电
压。而再采用余弦交截法时不能得到好的正弦波输
出。
图2 锯齿波移相控制特性
2
正弦波移相触发电路的研制
鉴于目前没有现成的正弦波移相集成触发电
路,所以笔者采用门电路设计了正弦波移相触发电
路如图3所示。
图3 正弦波移相触发电路
原理如下:同步电压Ua经移相网络移相,比较
后,经
IC
2
定宽脉冲形成环节形成一定宽度的脉冲
,
再与IC3振荡器相与形成脉冲列,经IC4选择后输出
一定宽度的脉冲列。图中
D
1,D2起限制αmin,βmin
的
作用,K端是正反组可控硅脉冲选择端,来自换向逻
辑单元。此触发电路调试方便,性能可靠,经现场运
行效果十分理想。
3
结论
同样余弦交截法,采用正弦波移相触发电路与
锯齿波移相触发电路两种调制方案的低频电源,其
输出电流波形有很大的区别,前者正弦度非常好,而
后者显尖顶波状,而且输出电流越大越明显。从电
机的运行声音听,前者也明显好于后者。
第5期 韩维东:一种正弦波移相触发电路的研制及应用 ・43・