【文章內(nèi)容簡介】 二極管VD1和VD2起運放輸入限幅，保護運放的作用。二極管、和電位器、組成正負限幅可調(diào)的限幅電路。由、組成微分反饋校正環(huán)節(jié)，有助于抑制振蕩，減少超調(diào)。、組成速度環(huán)串聯(lián)校正環(huán)節(jié)。改變R7的阻值改變了系統(tǒng)的放大倍數(shù)，改變的電容值改變了系統(tǒng)的響應(yīng)時間。為調(diào)零電位器。 電流調(diào)節(jié)器 考慮到ACR的生產(chǎn)工藝要求系統(tǒng)主回路電流超調(diào)量小,將ACR設(shè)計成PI調(diào)節(jié)器。電流調(diào)節(jié)器的主體結(jié)構(gòu)圖和實際圖如圖34和圖35所示。圖34 ACR主體結(jié)構(gòu)圖電流調(diào)節(jié)器由運算放大器、限幅電路、互補輸出、輸入阻抗網(wǎng)絡(luò)及反饋阻抗網(wǎng)絡(luò)等環(huán)節(jié)組成，工作原理基本上與速度調(diào)節(jié)器相同，其原理圖如圖35所示。圖35電流調(diào)節(jié)器電流調(diào)節(jié)器與速度調(diào)節(jié)器相比，增加了幾個輸入端，其中“3”端接推β信號，當(dāng)主電路輸出過流時，電流反饋與過流保護的“3”端輸出一個推β信號（高電平）信號，擊穿穩(wěn)壓管，正電壓信號輸入運放的反向輸入端，使調(diào)節(jié)器的輸出電壓下降，使角向180度方向移動，使晶閘管從整流區(qū)移至逆變區(qū)，降低輸出電壓，保護主電路?！?”端接邏輯控制器的相應(yīng)輸出端，當(dāng)有高電平輸入時，擊穿穩(wěn)壓管，三極管VV5導(dǎo)通，將相應(yīng)的輸入信號對地短接。在邏輯無環(huán)流實驗中“6”端同為輸入端，其輸入的值正好相反，如果兩路輸入都有效的話，兩個值正好抵消為零，這時就需要通過“7”端的電壓輸入來控制。在同一時刻，只有一路信號輸入起作用，另一路信號接地不起作用。 晶閘管電路設(shè)計 晶閘管整流電路　整流電路如圖36所示，在整流電路中主要是晶閘管的保護問題，晶閘管主要保護：過電壓保護和過電流保護。圖36 整流電路及晶閘管保護電路 晶閘管觸發(fā)電路三相移相觸發(fā)器由三片集成電路芯片KJ004(或KC04)等組成，通過KJ041而形成六路雙窄脈沖，經(jīng)脈沖放大和脈沖門MT，去觸發(fā)三相全控橋晶閘管。三相移相觸發(fā)器有兩路輸入信號，一路是三相交流同步電源，以保證主電路的交流電壓和觸發(fā)脈沖保持同步，去正確觸發(fā)各相晶閘管。另一路是脈沖移動的控制信號，用它來控制觸發(fā)器脈沖發(fā)出的時刻，從而達到控制晶閘管觸發(fā)角的目的，其圖如圖37所示。　　　　　　　　　　　　　　　圖37 觸發(fā)器單元電路圖 晶閘管保護電路為了保護設(shè)備安全，必須設(shè)置保護電路，保護電路包括過電壓與過電流保護，大致可以分為兩種情況：一種是在適當(dāng)?shù)牡胤桨惭b保護器件，例如RC阻容吸收回路、限流電感、快速熔斷器等；另一種則是采用電子保護電路，檢測設(shè)備的輸出電壓或輸入電流，當(dāng)輸出電壓或輸入電流超過允許值時，借助整流觸發(fā)控制系統(tǒng)使整流橋短時內(nèi)工作于有源逆變工作狀態(tài)，從而抑制過電壓或過電流的數(shù)值。本例中設(shè)計的三相橋式全控整流電路為大功率裝置，故考慮第一種保護方案，分別對晶閘管、交流側(cè)、直流側(cè)進行保護設(shè)電路的設(shè)計。（1）晶閘管的過電流保護 過電流可分為過載和短路兩種情況，可采用多種保護措施，對于整流橋內(nèi)部原因引起的過流以及逆變器負載回路接地時可以采用接入快速熔短器進行保護。如圖38所示。圖38 串聯(lián)電感及熔斷器抑制回路（2） 晶閘管的過電壓保護 晶閘管的過電壓保護主要考慮換相過電壓抑制，晶閘管元件在反向阻斷能力恢復(fù)前，將在反向電壓作用下流過相當(dāng)大的反向恢復(fù)電流，當(dāng)阻斷能力恢復(fù)時，因反向恢復(fù)電流很快截止，通過恢復(fù)電流的電感會因高電流變化率產(chǎn)生過電壓，即換相過電壓，為使元件免受換相過電壓的危害，一般在元件的兩端并聯(lián)RC電路。如圖39所示。圖39 并聯(lián)RC電路阻容吸收回路2 .交流側(cè)保護電路晶閘管設(shè)備在運行過程中會受到由交流供電電網(wǎng)進入的操作過電壓和雷擊過電壓的侵襲，同時設(shè)備自身運行中以及非正常運行中也有過電壓出現(xiàn)，所以要進行過電壓保護，可采用如圖310所示的反向阻斷式過電壓抑制RC保護電路。整流電路正常工作時，保護三相橋式整流器輸出端電壓為變壓器次級電壓的峰值，輸出電流很小，從而減小了保護元件的發(fā)熱，過電壓出現(xiàn)時，該整流橋用于提供吸收過電壓能量的通路，電容將吸取過電壓能量轉(zhuǎn)換為電場能量；過電壓消失后，電容經(jīng)充、放電，將儲存的電場能量釋放，逐漸將電壓恢復(fù)到正常值。圖310 反向阻斷式過電壓抑制RC電路3 .直流側(cè)阻容保護電路直流側(cè)也可能發(fā)生過電壓，在圖311中，當(dāng)快速熔斷器熔斷或直流快速開關(guān)切斷時，因直流側(cè)電抗器釋放儲能，會在整流器直流輸出端造成過電壓，另外，由于直流側(cè)快速開關(guān)（或熔斷器）切斷負載電流時，變壓器釋放的儲能也產(chǎn)生過電壓，盡管交流側(cè)保護裝置能適當(dāng)?shù)乇Ｗo這種過電壓，仍會通過導(dǎo)通的晶閘管反饋到直流側(cè)來，為此，直流側(cè)也應(yīng)該設(shè)置過電壓保護，用于抑制過電壓。 圖311 直流側(cè)阻容保護本單元有兩個功能：檢測主電源輸出的電流反饋信號；當(dāng)主電源輸出電流超過某一設(shè)定值時發(fā)出過流信號切斷電源。其原理圖如圖312所示。圖312電流反饋與過流保護原理圖,為電流互感器的輸出端，它的電壓高低反映三相主電路輸出的電流大小，面板上的三個園孔均為觀測孔，不需再外部進行接線，只要將DJK04掛件的十芯電源線與插座相連接，那么、就與屏內(nèi)的電流互感器輸出端相連，當(dāng)打開掛件電源開關(guān)，過流保護即處于工作狀態(tài)。(1) 電流反饋與過流保護的輸入端、來自電流互感器的輸出端，反映負載電流大小的電壓信號經(jīng)三相橋式整流電路整流后加至、及、組成的3條支路上，其中: 與并聯(lián)后再與串聯(lián)，在其中點取零電流檢測信號從1腳輸出，供零電平檢測用。當(dāng)電流反饋的電壓比較低的時候，“1”端的輸出由RR2分壓所得，截止。當(dāng)電流反饋的電壓升高的時候，“1”端的輸出也隨著升高，導(dǎo)通，；將的滑動抽頭端輸出作為電流反饋信號，從“2”端輸出，電流反饋系數(shù)由進行調(diào)節(jié)；的滑動觸頭與過流保護電路相連，調(diào)節(jié)可調(diào)節(jié)過流動作電流的大小。(2)當(dāng)電路開始工作時，由于電容C2的存在，先與導(dǎo)通，的集電極低電位，截止，同時通過、將基極電位拉低，保證一直處于截止?fàn)顟B(tài)。(3)當(dāng)主電路電流超過某一數(shù)值后，上取得的過流電壓信號超過穩(wěn)壓管V1的穩(wěn)壓值，擊穿穩(wěn)壓管，使三極管導(dǎo)通，從而截止，導(dǎo)通使繼電器K動作，控制屏內(nèi)的主繼電器掉電，切斷主電源，掛件面板上的聲光報警器發(fā)出告警信號，提醒操作者實驗裝置已過流跳閘。調(diào)節(jié)的抽頭的位置，可得到不同的電流報警值。(4)過流的同時，由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，在集電極產(chǎn)生一個高電平信號從“3”端輸出，作為推β信號供電流調(diào)節(jié)器使用。 零速封鎖器零速封鎖器由兩個具有“山”型繼電器特性的電平檢測器，邏輯門及延時環(huán)節(jié)組成，其原理如圖313所示。圖313零速封鎖器原理圖零速封鎖器的作用是：當(dāng)給定電壓及速度反饋電壓均為零時（即調(diào)速系統(tǒng)在停車狀態(tài)），封鎖電壓調(diào)節(jié)器的輸出，保證電機不會低速爬行或者系統(tǒng)在零速時出現(xiàn)振蕩。兩個“山”型電平檢測器分別對給定和速度反饋信號進行檢測，當(dāng)輸入信號為正值時，通過二極管VD1和VD3分別進入運放的反向輸入端，而當(dāng)輸入信號為負值時，則通過VD2和VD4進入運放的正相輸入端。故當(dāng)輸入信號絕對值大于某值時（）時，運放輸出始終為負值，作為“0” 信號，當(dāng)輸入信號的絕對值小于某一整定值時（），則運放輸出正電壓，作為“1”信號。因此可得到如圖314所示的“山”型繼電特性。圖314零速封鎖器的“山”型繼電特性，其輸出為低電平“0”，其輸出為高電平“1”。兩個電平檢測器的輸出經(jīng)與門和非門后，V2的基極為低電平，V2導(dǎo)通，零速封鎖器輸出約為15V的電壓加到電壓調(diào)節(jié)器反饋環(huán)節(jié)場效應(yīng)管的柵極，使其關(guān)斷，從而使電壓調(diào)節(jié)器開放工作，在出現(xiàn)故障時，電平檢測器輸出低電平“1”，V2基極為低電平，則V2截止，零速封鎖器輸出0V電壓加到電壓調(diào)節(jié)器反饋環(huán)節(jié)場效應(yīng)管的柵極，使其導(dǎo)通，使調(diào)節(jié)器的反饋環(huán)節(jié)短路，輸出為“0”。電容C3和電阻R25起延時作用，當(dāng)與門輸出由低電平跳變到高電平時，該電電位由正電源向C3和R25充電，其電位逐漸升高，從而避免在低速運行或換向過程中引起誤封鎖。面板上裝有S1開關(guān)，當(dāng)開關(guān)撥到“封鎖”時，零速封鎖器處于工作狀態(tài)；當(dāng)S1開關(guān)撥到“解除”時，零速封鎖器處于關(guān)閉狀態(tài)。