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电风扇无级调速器在日常生活中的应用专门广泛,本课题通过对与电路相关的知识:双晶闸管、单相交流调压、交流开关等内容的介绍和分析。使学生能够明白得电路的工作原理,把握分析电路的方法。 一、本课题学习目标与要求
1.把握用万用表测试双向晶闸管好坏的方法。
2.把握双向晶闸管的外形及符号;双向晶闸管的触发方式。 3.分析单相交流调压电路
4.了解交流开关、交流调功器、固态开关原理。 二、要紧概念提示及难点释疑 1.双向晶闸管的触发方式
双向晶闸管正反两个方向都能导通,门极加正负电压都能触发。主电压与触发电压相互配合,能够得到四种触发方式:
1〕Ⅰ+触发方式 主极T1为正,T2为负;门极电压G为正,T2为负。 2〕Ⅰ-触发方式 主极T1为正,T2为负;门极电压G为负,T2为正。 3〕Ⅲ+触发方式 主极T1为负,T2为正;门极电压G为正,T2为负。 4〕Ⅲ-触发方式 主极T1为负,T2为正;门极电压G为负,T2为正。 2.双向晶闸管的参数
1〕双向晶闸管额定通态电流不同于一般晶闸管的额定通态电流。前者用交流有效值标定,后者用正弦半波平均值标定,选择晶闸管时不能混淆。例如双向晶闸管额定通态电流为100A,假设用两个反并联的一般晶闸管代替,按有效相等的原那么,得
1.57IT(AV)?1002,因此,
IT(AV)?1001.572?45A。因此一个100A的双向晶闸管与两
个45A反并联的一般晶闸管等效。
2〕在选择双向晶闸管的额定通态电流时,要考虑到电动机的启动电流的阻碍,在交流
开关的主电流中串入空心电抗器,可抑制换向电压上网率,降低对双向晶闸管换向能力的要求。
3.交流调压电路
〔1〕单相交流调压电路电感性负载时,要用宽脉冲触发晶闸管,否那么在?<?〔负载功率因数角〕时,会使一个晶闸管不能导通,负载波形只有半周,显现专门大的直流重量,电路不能正常工作。
〔2〕单相交流调压电路电阻性负载时,移相范畴是?=0°~180°,而电感性负载时,移相范畴是?=?~180°
〔3〕交流功率调剂容量较大时,应采纳三相交流调压。三相交流调压电路接线方式及性能特点见教材。
〔4〕交流调压能够采纳移相触发也能够采纳过零触发来实现。过零触发确实是在电压为零邻近触发晶闸管导通,在设定的周期内改变晶闸管导通的频率树来实现交流调压或调功率。4.交流开关
交流开关的作用类似一般的接触器,用门极小电流操纵阳极大电流的通断,实现开关的无触电化。
三、学习方法
1.对比法:双向晶闸管的学习与一般晶闸管对比,找出他们的异同;移相触发与过零触发比较,找出各自优缺点。
2.波形分析法:交流调压电路的工作原理结合波形来分析,更容易明白得。 3.讨论分析法:读者要学习与他人讨论分析问题,并了解其他读者的学习方法和学习收成,提高学习效率。
四、典型题解析
例3-1 在交流调压电路或交流开关中,使用双向晶闸管有什么好处?
解:双向晶闸管不论是从结构上,依旧从特性上,都能够把它看作是一对反并联晶闸管集成元件。它只有一个门极,可用交流或直流脉冲触发,使之能正、反向导通。在交
流调压电路或交流开关中使用双向晶闸管能够简化电路、减小装置体积和质量、节约投资、方便爱护。
例3-2 双向晶闸管额定电流的定义和一般晶闸管额定电流的定义有何不同?额定电流为100A的两只一般晶闸管反并联能够用额定电流为多少的双向晶闸管代替? 解:双向晶闸管的额定电流用有效值表示,而一般晶闸管的额定电流是用平均值表示的。
额定电流100A的一般晶闸管,其通过电流的峰值为100A×π=314A,那么双向晶闸管的额定电流为314/2=222A。
例3-3 一台220V/10kW的电炉,采纳单相交流调压电路,现使其工作在功率为5kW的电路中,试求电路的操纵角α、工作电流以及电源侧功率因数。
I?解:电炉是电阻性负载。220V、10kW的电炉其电流有效值应为
10000?45.5A220
要求输出功率减半,即I值减小1/2,故工作电流应为输出功率减半,即U值减小1/2,那么α=90° 功率因数cosφ=00.707
22I?45.52?32.1A
例3-4 图3-1单相交流调压电路,U2=220V,L=5.516mH,R=1Ω,试求: 1〕制角α的移相范畴。 2〕负载电流最大有效值。 3〕最大输出功率和功率因数。
图3-1例3-4图
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