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电风扇无级调速器课题

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  • 日期: 2013-09-22
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标签: 电风扇无级调速器课题

电风扇无级调速器在日常生活中的应用非常广泛,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。使学生能够理解电路的工作原理,掌握分析电路的方法。一、本课题学习目标与要求1.掌握用万用表测试双向晶闸管好坏的方法。2.掌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、主要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,可以得到四种触发方式: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普通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,若用两个反并联的普通晶闸管代替,按有效相等的原则,得 ,所以, 。因此一个100A的双向晶闸管与两个45A反并联的普通晶闸管等效。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影响,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,否则在 < (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,出现很大的直流分量,电路不能正常工作。(2)单相交流调压电路电阻性负载时,移相范围是 =0°~180°,而电感性负载时,移相范围是 = ~180°(3)交流功率调节容量较大时,应采用三相交流调压。三相交流调压电路接线方式及性能特点见教材。(4)交流调压可以采用移相触发也可以采用过零触发来实现。过零触发就是在电压为零附近触发晶闸管导通,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普通的接触器,用门极小电流控制阳极大电流的通断,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普通晶闸管对比,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,更容易理解。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获,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,还是从特性上,都可以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可以简化电路、减小装置体积和质量、节省投资、方便维护。例3-2 双向晶闸管额定电流的定义和普通晶闸管额定电流的定义有何不同?额定电流为100A的两只普通晶闸管反并联可以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,而普通晶闸管的额定电流是用平均值表示的。额定电流100A的普通晶闸管,其通过电流的峰值为100A×π=314A,则双向晶闸管的额定电流为314/ =222A。例3-3 一台220V/10kW的电炉,采用单相交流调压电路,现使其工作在功率为5kW的电路中,试求电路的控制角α、工作电流以及电源侧功率因数。

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