晶閘管調速電路圖（四）

晶閘管調速器電路如圖9-13所示，是廣泛應用于小型直流電動機調速的控制電路。調速器電路主要由電壓給定環節、觸發脈沖環節、電壓和電流反饋環節及主回路和勵磁部分組成。電路中采用了電流正反饋和電壓負反饋環節來代替測速發電機進行電樞電壓無級調速。

其工作原理如下

（1）主電路【圖9-13（a）部分】

主電路為單相半控橋式全波整流電路，220V交流電源經整流后，成為直流電動機調壓調速電源。為防止晶閘管在接通和斷開過程中產生過電壓，在晶閘管V16和V17兩端分別并接著由電阻R18和電容C8、R19和C9串聯組成的阻容保護裝置；由于主電路中串接電抗器L，使主回路負載電流連續，并減小了電流脈動；為保證晶閘管可靠換向而不失控，并接在電動機兩端的續流二極管V20為電動機提供了放電回路；電阻R16是電動機的能耗制動電阻，在電動機正常運轉時，由于接觸器KM的常閉觸點斷開，R16并沒有接入主電路，只有停車時接觸器KM斷電，常閉觸點閉合，R16才接入主電路，使電動機進行能耗制動；R13是電流正反饋電阻，R12、R14、RP3組成了電壓負反饋支路。

（2）電動機勵磁【圖9-13（b）部分】

電動機勵磁繞組電壓是由單相橋式整流電路供電的。為了防止勵磁電流小而造成飛車，勵磁回路中串接有零電流檢測繼電器KA，當勵磁電流小到某一值時，KA釋放，其聯鎖觸點控制主接觸器KM斷電，使電動機M立即停轉。

（3）給定回路【圖9-13（c）部分】

變壓器TC二次側40V電壓、整流橋VC2、給定電位器RP組成了給定電壓回路。通過調節RP，可改變給定電壓魄的大小，從而改變電動機M轉速的高低。

（4）觸發脈沖電路【圖9-13（d）部分】

該觸發器采用單結晶體管構成簡單的觸發電路，由變壓器TC、變壓器TC二次側70V電壓、整流、削波、放大、RC回路及脈沖形成輸出等環節組成。變壓器TC輸出70V電壓經VC1整流和穩壓管V1限幅削波后，輸出梯形波，作為觸發電路的同步電壓。梯形波再經過電容C5濾波后得到約為11V的放大器直流電源電壓。二極管V5的作用是將一個電源隔離成兩種電壓。晶體管V10的電路為電流反饋放大器，其射極電阻R10很大，使放大電路獲得較好的線性特性。當有正向信號電壓加到V10的基極時，其集電極電壓隨著信號的增大而降低，晶體管V7中流過的電流也隨著V10集電極電位的變化而變化，相當于V7管集射極之間的等效電阻也在改變，起到了可變電阻的作用，使電容C2的充電速度也相應跟隨改變，從而達到觸發脈沖移相的目的。當C2的充電電壓UC2達到單結晶體管V6的峰點電壓UP時，V6導通，電容C2通過電阻R3急速放電，使脈沖功率放大三極管V4導通，其作用是把前級的尖脈沖放大，由脈沖變壓器TC1輸出一個具有一定幅值、寬帶和陡度的脈沖到晶閘管控制極，使晶閘管V16和V17觸發。隨著C2放電，UC2迅速下降到V6的谷點電壓Ur時，V6截止，電容C2又重新充電，重復上述過程。因此，只要改變輸入信號電壓Ug的大小，即可改變電容C2充電到UP的時間，就可改變產生第一個脈沖的時間，從而改變晶閘管導通角a的大小，達到改變電動機電樞電壓調速的目的。通過上述調節，電動機能獲得大約12：1的調速比。V3是保護V4管的，當V4截止時，變壓器TC1的原邊會產生感應電動勢，可通過V3進行放電，從而防止V4損壞。R2是溫度補償電阻。

系統中采用了電流正反饋和電壓負反饋環節，反饋電壓分別從電阻R13和電位器RP3取出后與調速給定電位器RP及轉速下限調節電位器RP2上的給定電壓比較后，加到放大器V10的基極。當負載波動電流增大時，電動機電樞電壓下降，轉速降低，電壓負反饋減小，而電流正反饋電壓增大，使綜合給定電壓增加，觸發脈沖前移，晶閘管導通角α增大，電動機電樞電壓上升，并使電動機轉速上升，從而保證了電動機轉速不因負載變化而變化，使電動機有足夠的機械硬特性。

（5）保護環節【圖9-13（e）部分】

為了防止電動機在啟動及過載的情況下出現過電流，系統中還設有電流截止反饋環節，是由R13、RP4、V9和V8等元件組成的，當電動機的電流超過規定允許值時，從電位器RP4上取出一個與電動機電流大小成比例的電流信號，經穩壓管V9加于三極管V8的基極，使V8導通，其集射極間的電阻急劇下降，將電容器C2旁路，使單結晶體管V6無脈沖輸出，晶閘管在無觸發脈沖信號下立即處于關斷狀態，從而達到限流的目的。

另外，為了限制電動機啟動時的電流沖擊，在V10的輸入端并聯有電容C4，可使電動機緩慢肩動。為了防止電動機在過渡過程中出現的過電壓，在V10的輸入端還并接有限幅用的二極管V11、V12、V13，防止V10管損壞。

（6）電源進線【圖9-13（f）部分】

電源可直接取自220V電網，在電源兩端并接著由電阻R17和C7串聯組成的阻容保護裝置，防止電源或負載側輸入過電壓。熔斷器FU為進線電源短路保護。

圖9-13晶閘管調速器電路