【正文】 VD2交替導(dǎo)通，而VT2則始終不導(dǎo)通，其電壓、（b）所示，與圖21沒有VT2的情況完全一樣。但是由于慣性，電動機的轉(zhuǎn)速n和反電動勢E來不及立刻變化，因而出現(xiàn)的情況。在期間，VT2在正的和反電動勢E的作用下飽和導(dǎo)通，由E－產(chǎn)生的反向電流沿回路3通過VT2流通，產(chǎn)生能耗制動，一部分能量消耗在回路電阻上，一部分轉(zhuǎn)化為磁場能存儲在回路電感中，直到t=T為止。在整個制動狀態(tài)中，VT2和VD1輪流導(dǎo)通，VT1始終截止，此時電動機處于發(fā)電狀態(tài)，電壓和電流波型圖32（c）。這種電路構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng)還存在一種特殊情況，即在電動機的輕載電動狀態(tài)中，負載電流很小，在VT1關(guān)斷后（即期間）沿回路2徑VD2的續(xù)流電流很快衰減到零，如在圖22（d）中的期間的時刻。到了期間，VT2關(guān)斷，又沿回路4經(jīng)VD1續(xù)流，到時衰減到零，VT1在作用下因不存在而反壓而導(dǎo)通，電樞電流再次改變方向為沿回路１經(jīng)VT1流通。綜上所述，具有制動作用的不可逆PWM變換器構(gòu)成的調(diào)速系統(tǒng)，電動機電樞回路中的電流始終是連續(xù)的；而且，由于電流可以反向，系統(tǒng)可以實現(xiàn)二象限運行，有較好的靜、動態(tài)性能。三相橋式不可控整流電路可以看為兩個三相半波不可控整流電路的組合，其中VDVDVD5為三個共陰極二極管的三相半波整流電路，負載R兩端的電壓，三個共陽極的二極管VDVDVD2的陰極分別接至交流電源A、B、C。由于電流總是從高電位流向低電位，負載R2和VD4流至A點，負載電壓UONUOAt/A。在一個交流電源周期2n期間，三相橋式不可控整流電路的輸出電壓波形由六個形狀相同的電壓波段組成，其輸出電壓最大值為線電壓的幅值，輸出的紋波較三相半波不可控整流時要小。 三相橋式不可控整流電路及波形 勵磁回路的選擇本設(shè)計勵磁電路采用三相橋式晶閘管變流裝置供電，構(gòu)成勵磁電流閉環(huán)控制。三相全控橋式整流電路可實現(xiàn)對共陰極組和共陽極組同時進行控制，控制角都是在一個周期內(nèi)6個晶閘管都要被觸發(fā)一次，觸發(fā)順序依次為：。為此，晶閘管必須嚴格俺編號輪流導(dǎo)通，其中晶閘管與按A相，晶閘管與按B相，晶閘管與按C相，晶閘管接成共陽極組和共陰極組。 由于電網(wǎng)電壓與工作電壓（）常常不一致，故在主電路前端需配置一個整流變壓器，以得到與負載匹配的電壓，同時把晶閘管裝置和電網(wǎng)隔離，可以起到降低或減少晶閘管變流裝置對電網(wǎng)和電其他設(shè)備的干擾。 晶閘管的觸發(fā)電路 晶閘管觸發(fā)電路的作用是產(chǎn)生符合要求的門極觸發(fā)脈沖，保證晶閘管在學(xué)要的時刻由阻斷轉(zhuǎn)為導(dǎo)通。觸發(fā)脈沖的放大和輸出環(huán)節(jié)中，晶閘管觸發(fā)電路應(yīng)滿足下列要求： （1）觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證晶閘管可靠導(dǎo)通，三相全控橋式電路應(yīng)采用寬于60176。的雙窄脈沖。 （3）所提供的觸發(fā)脈沖應(yīng)不超過晶閘管門極的電壓、電流和功率定額，且在門極的伏安特性的可靠觸發(fā)區(qū)域之內(nèi)。在本設(shè)計中最主要的是第2條。它由VV2構(gòu)成的脈沖放大環(huán)節(jié)和脈沖變壓器TM及附屬電路構(gòu)成的脈沖輸出環(huán)節(jié)兩部分組成。VD1和R3是為了VV2由導(dǎo)通變?yōu)橹苯貢r脈沖變壓器TM釋放其儲存的能量而設(shè)的。 觸發(fā)電路晶閘管觸發(fā)電路類型很多，有分立式、集成式和數(shù)字式，分立式相控同步模擬電路相對來說電路比較復(fù)雜；數(shù)字式觸發(fā)器可以在單片機上來實現(xiàn)，需要通過編程來實現(xiàn)，本設(shè)計不采用。對于三相全控整流或調(diào)壓電路，要求順序輸出的觸發(fā)脈沖依次間隔60176。根據(jù)單相同步信號的上升沿和下降沿，形成兩個同步點，分別發(fā)出兩個相位互差180176。然后由分屬三相的此種電路組成脈沖形成單元輸出6路脈沖，再經(jīng)補脈沖形成及分配單元形成補脈沖并按順序輸出6路脈沖。 三相全控橋整流電路的集成觸發(fā)電路 KJ004的電路原理圖 KJ004的工作原理 KJ004的電路原理圖所示，點劃框內(nèi)為KJ004的集成電路部分，它與分立元件的同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路相似。在uS的正半周，V1導(dǎo)通，電流途徑為(+15V－R3－VD1－V1－地)；在uS負半周，VV3導(dǎo)通，電流途徑為(+15V－R3－VD2－V3－R5－R21―(―15V))。V4基本上處于截止狀態(tài)。電容C1接在V5的基極和集電極之間，組成電容負反饋的鋸齒波發(fā)生器。當V4截止時，電流經(jīng)(+15V－R6－C1－R22－RP1－(－15V))對C1充電，形成線性增長的鋸齒波，鋸齒波的斜率取決于流過R2RP1的充電電流和電容C1的大小。V6及外接元件組成移相環(huán)節(jié)。當ube6+，V6導(dǎo)通。V7等組成了脈沖形成環(huán)節(jié)。當 V6由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通時，C2所充電壓通過 V6成為 V7基極反向偏壓，使V7截止。這樣，在V7集電極就得到固定寬度的移相脈沖，其寬度由充電時間常數(shù)R25和C2決定。在同步電壓一個周期內(nèi)，V7集電極輸出兩個相位差為180176。脈沖分選通過同步電壓的正負半周進行。同時，V7正脈沖又通過二極管VD7，經(jīng)V9～V11放大后輸出脈沖。說明：1) KJ004中穩(wěn)壓管VS6～VS9可提高VVV1V13的門限電壓，從而提高了電路的抗干擾能力。2) 采用KJ004元件組裝的六脈沖觸發(fā)電路，二極管VD1～VD12組成六個或門形成六路脈沖，并由三極管V1～V6進行脈沖功率放大。因此主變壓器接成D，yn11及同步變壓器也接成D，yn11情況下，集成觸發(fā)電路的同步電壓uSa、uSb、uSc分別與同步變壓器的uSA、uSB、uSC相接 RP1～RP3為鋸齒波斜率電位器，RP4～RP6為同步相位 脈沖變壓器的設(shè)計本方案的雙脈沖電路是采用性能價格比優(yōu)越的、每個觸發(fā)單元的一個周期內(nèi)輸出兩個相隔60176?！盎颉遍T。所以只要用適當?shù)男盘杹砜刂频腣5或V6截止（前后間隔60176。其中VD4和R17的作用，主要是防止雙窄脈沖信號相互干擾。所以當VT2觸發(fā)單元的V4由截止變導(dǎo)通時，本身輸出一個脈沖，同時使VT1器件觸發(fā)單元V6的管截止，給VT1器件補送一個脈沖。依次類推，可以確定六個器件相應(yīng)觸發(fā)單元電路的雙脈沖環(huán)節(jié)間的相互接線。如圖可以得出TP脈沖變壓器的一次側(cè)電壓U1 強觸發(fā)電壓50V弱觸發(fā)電壓15V。查閱資料可得鐵心材料的飽和磁密， 飽和磁場強度 ，剩磁磁密 設(shè)計計算步驟為：（1）確定變壓器的二次側(cè)的強電壓 （51） 確定變壓器的二次側(cè)的強電壓 （52）（2）確定空載勵磁電流 （53）式中，為一般取晶閘管最大觸發(fā)電流的兩倍。 第四章 PWM控制直流調(diào)速系統(tǒng)控制電路設(shè)計 PWM信號發(fā)生器PWM信號發(fā)生器以集成可調(diào)脈寬調(diào)制器SG3525為核心構(gòu)成，他把產(chǎn)生的電壓信號送給兩個IGBT。. PWM控制電路SG3525芯片的主要特點SG3525 是一種性能優(yōu)良、功能齊全和通用性強的單片集成PWM控制芯片，它簡單可靠及使用方便靈活，輸出驅(qū)動為推拉輸出形式，增加了驅(qū)動能力；內(nèi)部含有欠壓鎖定電路、軟啟動控制電路、PWM鎖存器，有過流保護功能，頻率可調(diào)，同時能限制最大占空比。 SG3525芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)它采用恒頻脈寬調(diào)制控制方案，其內(nèi)部包含有精密基準源、鋸齒波振蕩器、誤差放大器、比較器、分頻器和保護電路等。它適用于各開關(guān)電源、斬波器的控制?？芍苯域?qū)動功率MOS管，工作頻率高達400KHz，具有欠壓鎖定、過壓保護和軟啟動振蕩器外部同步、死區(qū)時間可調(diào)、PWM瑣存、禁止多脈沖、逐個脈沖關(guān)斷等功能。 V士1%，工作電壓范圍很寬，為8V到35V. SG3525引腳各端子功能 SG3525采用16端雙列直插DIP封裝，各端子功能介紹如下:1腳:INV. INPUT(反相輸入端):誤差放大器的反相輸入端，該誤差放大器的增益標稱值為80db，其大小由反饋或輸出負載來決定，輸出負載可以是純電阻，也可以是電阻性元件和電容元件的組合。此端通常接到與電源輸出電壓相連接的電阻分壓器上。2腳:NI. INPUT (同相輸入端):此端通常接到基準電壓16腳的分壓電阻上，取得2. 5V的基準比較電壓與INV. INPUT端的取樣電壓相比較。需要多個芯片同步工作時，每個芯片有各自的震蕩頻率，可以分別他們的4腳和3腳相連，這時所有芯片的工作頻率以最快的芯片工作頻率同步。4腳:OSC. OUTPUT(同步輸出端):同步脈沖輸出。但幾個芯片的工作頻率不能相差太大，同步脈沖頻率應(yīng)比震蕩頻率低一些。4腳輸出頻率為輸出脈沖頻率的2倍。,u F到0. 1 u F。6腳:Rr(震蕩電阻端):震蕩電阻一端接至6腳，另一端直接接至地端。其取值范圍為2K歐到150K歐 Rr和Cr越大充電時間越長，反之則充電時間短。把充電和放電回路分開，有利與通過死區(qū)電阻來調(diào)節(jié)死區(qū)時間，使死區(qū)時間調(diào)節(jié)范圍更寬。放電電阻RD和CT越大放電時間越長，反之則放電時間短。9腳:COMPENSATION(補償端):在誤差放大器輸出端9腳與誤差放大器反相輸入端1腳間接電阻與電容，構(gòu)成PI調(diào)節(jié)器，補償系統(tǒng)的幅頻、相頻響應(yīng)特性。過流檢測信號維持時間長時，軟起動端8接的電容C:將被放電。在電路異常時，只要腳10電壓大于0. 7V，三極管導(dǎo)通，反相端的電壓將低于鋸齒波的谷底電壓()，使得輸出PWM信號關(guān)閉，起到保護作用.11腳:OUTPUT A,14腳: OUTPUT B(脈沖輸出端):輸出末級采用推挽輸出電路，拉電流和灌電流峰值達200mA。在重迭處有一個電流尖脈沖，起持續(xù)時間約為l00ns。12腳:GROUND(接地端):該芯片上的所有電壓都是相對于GROUND而言，即是功率地也是信號地。13腳:VC(推挽輸出電路電壓輸入端):作為推挽輸出級的電壓源，提高輸出級輸出功率。電壓范圍是1. 8V3. 4V.15腳:+VIN(芯片電源端):直流電源從15腳引入分為兩路:一路作為內(nèi)部邏輯和模擬電路的工作電壓。如果該腳電壓低于門限電壓(Turnoff: 8V)，該芯片內(nèi)部電路鎖定，停止工作‘基準源及必要電路除外)使之消耗的電流降至很小(約2mA).另外。可以分壓后作為誤差放大器的參考電壓。SG3525還增加了同步功能，可以工作在主從模式，也可以與外部系統(tǒng)時鐘信號同步，為設(shè)計提供了極大的靈活性。由于SG3525內(nèi)部集成了軟啟動電路，因此只需要一個外接定時電容。上電過程中，由于電容兩端的電壓不能突變，因此與軟啟動電容接入端相連的PWM比較器反向輸入端處于低電平，PWM比較器輸出高電平。只有軟啟動電容充電至其上的電壓使引腳8處于高電平時，SG3525才開始工作。當輸出電壓因輸入電壓的升高或負載的變化而升高時，誤差放大器的輸出將減小，這將導(dǎo)致PWM比較器輸出為正的時間變長，PWM瑣存器輸出高電平的時間也變長，因此輸出晶體管的導(dǎo)通時間將最終變短，從而使輸出電壓回落到額定值，實現(xiàn)了穩(wěn)態(tài)。 外接關(guān)斷信號對輸出級和軟啟動電路都起作用。如果該高電平持續(xù)，軟啟動電容將充分放電，直到關(guān)斷信號結(jié)束，才重新進入軟啟動過程。 欠電壓鎖定功能同樣作用于輸出級和軟啟動電路。 此外，SG3525還具有以下功能，即無論因為什么原因造成PWM脈沖中止，輸出都將被中止，直到下一個時鐘信號到來，PWM瑣存器才被復(fù)位。此外，為了盡量減小電網(wǎng)與晶閘管裝置的相互干擾。這里選項用的變壓器的一次側(cè)繞組采用△聯(lián)接。 考慮占空比為，則 取 考慮10%的裕量 一、二次電流計算 變比 考慮空載電流，取