直流電動機(jī)的設(shè)計(jì)

1、目 錄一、前言 二、幷勵(lì)直流電動機(jī)的工作原理 三、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)原理 四、調(diào)速系統(tǒng)的整體框圖及PID算法的基本原理 五、依據(jù)條件計(jì)算相關(guān)環(huán)節(jié)參數(shù) 六、主電路的設(shè)計(jì)及電路原理圖 七、觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)及電路原理圖 八、總結(jié)與體會 九、參考文獻(xiàn) 前 言人類社會發(fā)展的歷史過程中，能源永遠(yuǎn)是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步更是和能源的獲取變換利用緊密聯(lián)系在一起。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)要求越來越高，從幾千轉(zhuǎn)到幾萬轉(zhuǎn)，甚至是幾十萬轉(zhuǎn)。并且要求在高轉(zhuǎn)速下還具有較高的轉(zhuǎn)速控制精度，同時(shí)直流電機(jī)的高速轉(zhuǎn)矩脈動抑制，成為與抑制其低速轉(zhuǎn)矩脈動同等重要的問題。各種傳統(tǒng)控制方式也隨科學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展

2、不斷更新，許多經(jīng)典控制方法在新技術(shù)硬件平臺上獲得比以往更優(yōu)良的性能。不過，電機(jī)調(diào)速的過程中會受到各種因素的影響，從而達(dá)不到應(yīng)有可靠性和穩(wěn)定性。常規(guī)的反饋控制系統(tǒng)都有一定抑制系統(tǒng)內(nèi)部特性的變化和外部擾動的能力，然而控制器參數(shù)是一定的，對于大幅度的系統(tǒng)內(nèi)部特性和外部擾動的變化，系統(tǒng)的性能會大大下降而且不穩(wěn)定。所以對那些對象特性或擾動特性變化范圍很大，同時(shí)又要求經(jīng)常保持高性能指標(biāo)的一類系統(tǒng)，采取自適應(yīng)控制是合適的直流電氣傳動它采用直流為動力傳動，雖不如交流電動機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、維護(hù)容易、價(jià)格便宜等。由于直流電動機(jī)具有良好的起動、制動性能和調(diào)速性能，可以方便地在很大的范圍內(nèi)平滑調(diào)速。該設(shè)計(jì)是利用整

3、流電路調(diào)節(jié)的值改變電壓的值而使電動機(jī)的電壓改變從而改變電動機(jī)的速度。所以價(jià)格便宜而且實(shí)現(xiàn)起來非常簡單可靠。二、直流電動機(jī)的工作原理 如果直流電機(jī)的轉(zhuǎn)子不用原動機(jī)拖動，而把它的電刷A、B接在電壓為U的直流電源上，那么會發(fā)生什么樣的情況呢？可以看出，電刷A是正電位，B是負(fù)電位，在N極范圍內(nèi)的導(dǎo)體ab中的電流是從a流向b，在S極范圍內(nèi)的導(dǎo)體cd中的電流是從c流向d。載流導(dǎo)體在磁場中要受到電磁力的作用，因此，ab和cd兩導(dǎo)體都要受到電磁力Fde的作用。根據(jù)磁場方向和導(dǎo)體中的電流方向，利用電動機(jī)左手定則判斷，ab邊受力的方向是向左，而cd邊則是向右。由于磁場是均勻的，導(dǎo)體中流過的又是相同的電流，所以，a

4、b邊和cd邊所受電磁力的大小相等。這樣，線圈上就受到了電磁力的作用而按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動了。當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到磁極的中性面上時(shí)，線圈中的電流等于零，電磁力等于零，但是由于慣性的作用，線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動。線圈轉(zhuǎn)過半州之后，雖然ab與cd的位置調(diào)換了，ab邊轉(zhuǎn)到S極范圍內(nèi)，cd邊轉(zhuǎn)到N極范圍內(nèi)，但是，由于換向片和電刷的作用，轉(zhuǎn)到N極下的cd邊中電流方向也變了，是從d流向c，在S極下的ab邊中的電流則是從b流向a。因此，電磁力Fdc的方向仍然不變，線圈仍然受力按逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。可見，分別處在N、S極范圍內(nèi)的導(dǎo)體中的電流方向總是不變的，因此，線圈兩個(gè)邊的受力方向也不變，這樣，線圈就可以按照受力方向不停的旋轉(zhuǎn)了，通過齒輪

5、或皮帶等機(jī)構(gòu)的傳動，便可以帶動其它工作機(jī)械。 從以上的分析可以看到，要使線圈按照一定的方向旋轉(zhuǎn)，關(guān)鍵問題是當(dāng)導(dǎo)體從一個(gè)磁極范圍內(nèi)轉(zhuǎn)到另一個(gè)異性磁極范圍內(nèi)時(shí)（也就是導(dǎo)體經(jīng)過中性面后），導(dǎo)體中電流的方向也要同時(shí)改變。換向器和電刷就是完成這個(gè)任務(wù)的裝置。在直流發(fā)電機(jī)中，換向器和電刷的任務(wù)是把線圈中的交流電變?yōu)橹绷麟娤蛲廨敵?；而在直流電動機(jī)中，則用換向器和電刷把輸入的直流電變?yōu)榫€圈中的交流電。可見，換向器和電刷是直流電機(jī)中不可缺少的關(guān)鍵性部件。 當(dāng)然，在實(shí)際的直流電動機(jī)中，也不只有一個(gè)線圈，而是有許多個(gè)線圈牢固地嵌在轉(zhuǎn)子鐵芯槽中，當(dāng)導(dǎo)體中通過電流、在磁場中因受力而轉(zhuǎn)動，就帶動整個(gè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。這就是直流電

6、動機(jī)的基本工作原理。 電力拖動控制系統(tǒng)有調(diào)速系統(tǒng)、位置隨動系統(tǒng)、張力控制系統(tǒng)等多種類型，而各種系統(tǒng)基本上都是通過控制轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的。實(shí)質(zhì)上是控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩。因此，直流調(diào)速系統(tǒng)是最基本的拖動控制系統(tǒng)。 電動機(jī)轉(zhuǎn)速特性： n=U/Ce-(R/CeCT2)T此公式也是直流電動機(jī)的調(diào)速公式，改變加在電動機(jī)電樞回路的電阻，外加電壓或者磁通都可以改變電動機(jī)的機(jī)械特性，從而對電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速。1、改變電樞電路電阻調(diào)速：當(dāng)電樞電路串聯(lián)附加電阻時(shí)，即械特性方程變?yōu)閚=U/Ce-(R+Ro)T/CeCt2 Ro：電動機(jī)電樞電阻：電樞電路外串附加電阻即電動機(jī)電樞電路中串聯(lián)電阻時(shí)特性的斜率增加，在一定負(fù)載轉(zhuǎn)矩下，電動機(jī)

7、的轉(zhuǎn)速將會增加，因而實(shí)際轉(zhuǎn)速降低了。2、改變磁通調(diào)速：在電動機(jī)勵(lì)磁電路中，改變其串聯(lián)電阻的大小或采用專門的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器來控制勵(lì)磁電壓，都可以改變勵(lì)磁電流和磁通。此時(shí)電動機(jī)的電樞電壓通常為恒定值，而且不串附加電阻，因?yàn)檎{(diào)速過程中為使電動機(jī)容量得到充分利用，應(yīng)該使電樞電流一直保持在額定電流n，因此改變磁通調(diào)速適合于恒功率負(fù)載，實(shí)現(xiàn)恒功率調(diào)速。3、改變電樞電壓調(diào)速：當(dāng)改變電樞電壓時(shí)，理想空載轉(zhuǎn)速No也將改變，而機(jī)械特性的斜率不變，此時(shí)方程為： n=U/Ce-RT/CeCt =No-KmT改變電樞電壓調(diào)速方式屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，并在空載或負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時(shí)也能得到穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速。從以上三種調(diào)速方案中，確定調(diào)壓調(diào)速。

8、三、轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)原理ASR（速度調(diào)節(jié)器）根據(jù)速度指令Un*和速度反饋Un的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，其輸出是電流指令的給定信號Ui*（對于直流電動機(jī)來說，控制電樞電流就是控制電磁轉(zhuǎn)矩，相應(yīng)的可以調(diào)速）。 ACR(電流調(diào)節(jié)器)根據(jù)Ui*和電流反饋Ui的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)，其輸出是UPE（功率變換器件的）的控制信號Uc。 進(jìn)而調(diào)節(jié)UPE的輸出，即電機(jī)的電樞電壓，由于轉(zhuǎn)速不能突變，電樞電壓改變后，電樞電流跟著發(fā)生變化，相應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩也跟著變化，由Te-TL=Jdn/dt，只要Te與TL不相等轉(zhuǎn)速n變會相應(yīng)的變化。整個(gè)過程到電樞電流產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩達(dá)到平衡，n不變后，達(dá)到穩(wěn)定。我們知道反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)具有良好的抗

9、擾性能，它對于被反饋環(huán)的前向通道上的一切擾動作用都能有效的加以抑制。采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋和PID調(diào)節(jié)器的單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)可以在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速無靜差。但如果對系統(tǒng)的動態(tài)性能要求較高，例如要求起制動、突加負(fù)載動態(tài)速降小等等，單閉環(huán)系統(tǒng)就難以滿足要求。這主要是因?yàn)樵趩伍]環(huán)系統(tǒng)中不能完全按照需要來控制動態(tài)過程的電流或轉(zhuǎn)矩。在單閉環(huán)系統(tǒng)中，只有電流截至負(fù)反饋環(huán)節(jié)是專門用來控制電流的。但它只是在超過臨界電流值以后，強(qiáng)烈的負(fù)反饋?zhàn)饔孟拗齐娏鞯脹_擊，并不能很理想的控制電流的動態(tài)波形。在實(shí)際工作中,我們希望在電機(jī)最大電流受限的條件下，充分利用電機(jī)的允許過載能力，最好是在過度過程中始終保持電流（轉(zhuǎn)矩）為允許

10、最大值，使電力拖動系統(tǒng)盡可能用最大的加速度起動，到達(dá)穩(wěn)定轉(zhuǎn)速后，又讓電流立即降下來，使轉(zhuǎn)矩馬上與負(fù)載相平衡，從而轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。這時(shí)，啟動電流成方波形，而轉(zhuǎn)速是線性增長的。速系統(tǒng)所能得到的最快的起動過程。 由于主電路電感的作用，電流不能突跳，為了實(shí)現(xiàn)在允許條件下最快啟動，關(guān)鍵是要獲得一段使電流保持為最大值得恒流過程，按照反饋控制規(guī)律，電流負(fù)反饋就能得到近似的恒流過程。問題是希望在啟動過程中只有電流負(fù)反饋，而不能讓它和轉(zhuǎn)速負(fù)反饋同時(shí)加到一個(gè)調(diào)節(jié)器的輸入端，到達(dá)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速后，又希望只要轉(zhuǎn)速負(fù)反饋，因此我們采用雙閉環(huán)不在電流負(fù)反饋發(fā)揮主作用調(diào)速系統(tǒng)。這樣就能做到既存在轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋?zhàn)饔糜帜苁顾鼈冏?/p>

11、用不同的階段。 在設(shè)計(jì)過程中，為了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速和電流兩種負(fù)反饋分別起作用，需要設(shè)置兩個(gè)調(diào)節(jié)器，分別調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和電流，二者之間實(shí)行串級連接，即把轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的輸出當(dāng)作電流調(diào)節(jié)器的輸入，再用電流調(diào)節(jié)器的輸出去控制晶閘管整流器的觸發(fā)裝置從閉環(huán)結(jié)構(gòu)上看，電流調(diào)節(jié)環(huán)在里面，叫內(nèi)環(huán)；轉(zhuǎn)速環(huán)在外面，叫外環(huán)。這樣就形成了轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。 四、調(diào)速系統(tǒng)整體框圖及PID算法的基本原理 調(diào)速系統(tǒng)的整體框圖 當(dāng)給定信號來時(shí)，經(jīng)過PID對信號進(jìn)行處理輸出一個(gè)穩(wěn)定的信號給觸發(fā)電路，形成脈沖信號調(diào)節(jié)整流電路的輸出電壓，電壓傳給主電路，帶動電動機(jī)轉(zhuǎn)動。測速發(fā)電機(jī)對電動機(jī)進(jìn)行測速，將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)為電壓信號，傳送給比較器，對信號進(jìn)行

12、時(shí)刻變化調(diào)速，使其達(dá)到一個(gè)衡均轉(zhuǎn)速，電流截止負(fù)反饋，對主電路電流進(jìn)行檢測過電流時(shí)起作用，將信號傳給比較器進(jìn)行控制。（一）系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)輸入輸出關(guān)系： 電壓比較環(huán)節(jié)： Un=Ugn-Ufn 轉(zhuǎn)速檢測環(huán)節(jié)： Ufn=n 式中： Ufn負(fù)反饋電壓 Ugn轉(zhuǎn)速給定電壓 un偏差電壓 為轉(zhuǎn)速反饋系數(shù) 單位為vmn/r 由以上兩式可得：un=Ugn-n 其轉(zhuǎn)速關(guān)系為： NUfnUnUcUdn通過此調(diào)節(jié)過程，系統(tǒng)重新進(jìn)入新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。 （二）調(diào)速系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)： 調(diào)速范圍：D=nmax/nmin nmax最高轉(zhuǎn)速 nmin最低轉(zhuǎn)速 靜差率：S=ned/no= (no-ned)/ no S=ned/no10

13、0（三）電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)： 為了實(shí)現(xiàn)限流保護(hù)，須在系統(tǒng)中引入電流截止負(fù)反饋環(huán)節(jié)，電流反饋信號取自串入電機(jī)電樞回路的小電阻Rs兩端，IdRs正比于電樞電流。為了實(shí)現(xiàn)電流截止負(fù)反饋，引入比較電壓Ubj ,并將其與IdRs反向串聯(lián)。忽略二極管正向壓將，則當(dāng)IdRsUbj時(shí)，二極管導(dǎo)通，電流反饋信號Ufi=IdRs-Ubj,當(dāng)IdRsUbj時(shí)，二極管截止。設(shè)Ilj為臨界截止電流，將Ubj調(diào)整到Ubj=IljRs,當(dāng)IdIlj時(shí)，電流截止負(fù)反饋投入；當(dāng)IdIlj時(shí)，電流截止負(fù)反饋被截止，從而實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)對電流負(fù)反饋的控制要求。（四）測速發(fā)電機(jī)環(huán)節(jié)： 抑制擾動性能是反饋系統(tǒng)最突出的特征。在調(diào)速中只考慮負(fù)載

14、擾動，TL表示電動機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)距，Te表示電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)距負(fù)載突增時(shí)，系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程如下：TLTLTenUfnUnUcUdoIdIen通過此調(diào)節(jié)過程，系統(tǒng)重新進(jìn)入新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。 （五）PID調(diào)節(jié)器算法的基本原理 1） 比例調(diào)節(jié)器 比例調(diào)節(jié)器是最簡單的一種調(diào)節(jié)器，其控制規(guī)律為 u=Ke+U0式中，K為比例系數(shù)，U0為控制量的基準(zhǔn)，也就是說e=0時(shí)的控制作用（閥門起始開度，基準(zhǔn)電信號等）。 比例調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng) 2） 比例積分調(diào)節(jié)器 為了消除在比例積分調(diào)節(jié)中殘存的靜差，可在比例調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上加上積分調(diào)節(jié)，形成比例積分調(diào)節(jié)器，其控制規(guī)律為積分時(shí)間。 3） 比例積分微分調(diào)節(jié)器 積分調(diào)節(jié)作用的加入，雖然可以消除

15、靜差，但花出的代價(jià)是降低了響應(yīng)的速度。為了加快控制過程，有必要在偏差出現(xiàn)或變化的瞬間，不但對偏差兩作出即時(shí)反應(yīng)（即比例調(diào)節(jié)作用），而且對偏差量的變化作出反應(yīng)，或者說按偏差變化的趨向進(jìn)行控制，使偏差消滅于萌芽狀態(tài)中。為達(dá)到這一目的，可以 在上述PI調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上再加入微分式中，Td為微分時(shí)間。 理想的PID調(diào)節(jié)器對偏差階躍變化的響應(yīng)，他正在偏差e階躍變化的瞬間t=t0處有一沖擊式瞬時(shí)響應(yīng)，這里有附加的微分環(huán)節(jié)引起的。理想PID調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)有加入的微分環(huán)節(jié)，可見它對偏差的任何變化都產(chǎn)生控制作用Ud,以調(diào)整系統(tǒng)輸出，阻止偏差的變化。偏差變化越快，Ud越大，反饋校正量則越大。故微分作用的加入將有助

16、于減小超調(diào)，克服振蕩，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。它加快了系統(tǒng)的動作速度，減小調(diào)整時(shí)間，從而改善了系統(tǒng)的動態(tài)性能。由PD調(diào)節(jié)器構(gòu)成的超前校正，可提高系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，并獲得足夠快速性，但穩(wěn)態(tài)精度可能受到影響；用PID調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)的滯后超前校正則兼有二者的優(yōu)點(diǎn)，可以全面提高系統(tǒng)的控制性能，但具體實(shí)現(xiàn)要復(fù)雜。 五、依據(jù)條件計(jì)算相關(guān)環(huán)節(jié)參數(shù)（一）電流環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)1、確定時(shí)間常數(shù)（1）整流裝置滯后時(shí)間常數(shù)T。根據(jù)有關(guān)手冊三相橋式電路的平均失控時(shí)間Ts=0.0017s。（2）電流濾波時(shí)間常數(shù)Tfi=0.001s(3) 電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)取Ti=Ts+Tfi=0.0027s2、選擇電流調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)因 ，所以按典型型系統(tǒng)設(shè)計(jì)，電

17、流調(diào)節(jié)器選用PI型，其傳遞函數(shù)為：3、選擇電流調(diào)節(jié)器參數(shù)ACR超前時(shí)間常數(shù)i=Ta=0.03s電流環(huán)開環(huán)增益：時(shí)，應(yīng)取，因此 于是，ACR的比例系數(shù)為 4、校驗(yàn)近似條件電流環(huán)截止頻率（1）晶閘管裝置傳遞函數(shù)近似條件:而,滿足近似條件。（2）忽略反電動勢對電流環(huán)影響的條件：而（3）小時(shí)間常數(shù)近似處理?xiàng)l件：5、計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容取,各電容電阻值計(jì)算如下：按照上述參數(shù)，電流環(huán)可以達(dá)到的動態(tài)指標(biāo)為：滿足設(shè)計(jì)要求。（二）轉(zhuǎn)速環(huán)的設(shè)計(jì)1、確定時(shí)間常數(shù)（1）電流環(huán)參數(shù)的時(shí)間常數(shù)為（2）轉(zhuǎn)速濾波時(shí)間常數(shù)Tfn=0.002s(3)轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù)2、選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) 由于設(shè)計(jì)要求無靜差，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器必須含有積

18、分環(huán)節(jié)；又根據(jù)動態(tài)要求，應(yīng)按典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速環(huán)。故ASR選用PI調(diào)節(jié)器，其傳遞函數(shù)為： 3、選擇轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)按跟隨和抗擾性能都好的原則取h=5，則ASR的超前時(shí)間常數(shù)為轉(zhuǎn)速環(huán)開環(huán)增益 于是。ASR的比例系數(shù)為4、計(jì)算調(diào)節(jié)器電阻和電容取，則5、校核轉(zhuǎn)速超調(diào)量當(dāng)h=5時(shí)，；而，因此所以能滿足要求。六、主電路的設(shè)計(jì)及電路原理圖主電路為三相橋式全控整流電路，它可看成是由一組共陰極接法和另一組共陽極接法的三相半波可控整流電路串聯(lián)而成。共陰極組VT1、VT3、VT5在正半周導(dǎo)點(diǎn)，流經(jīng)變壓器的電流為正向電流；共陽極組VT4、VT6、VT2在負(fù)半周導(dǎo)電，流經(jīng)變壓器的電流為反向電流。變壓器每相繞組在正負(fù)半周都

19、有電流流過，變壓器繞組中沒有直流磁通勢，同時(shí)也提高了變壓器繞組的利用率。為使負(fù)載電流連續(xù)平滑，有利于直流電動機(jī)換相及減小火花，以改善電動機(jī)的機(jī)械特性，一般要串入電感量足夠大的平波電抗器Ld,這樣就等同于反電動勢的大電感負(fù)載。七、觸發(fā)電路的設(shè)計(jì)及電路原理圖 同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路，不受電網(wǎng)波動和波形畸變的影響，移相范圍寬，應(yīng)用廣泛。因此在本課題中選用鋸齒波同步電壓。晶閘管的電流容量越大，要求的觸發(fā)功率就越大。對于大中電流容量的晶閘管，為了保證其觸發(fā)脈沖具有足夠的功率，往往采用晶體管組成的觸發(fā)電路。晶體管觸發(fā)電路按同步電壓的形式不同，分為正弦波和鋸齒波兩種觸發(fā)電路如下圖所示： （一）該電路分為

20、五個(gè)基本組環(huán)節(jié)： 1、同步環(huán)節(jié)： 在鋸齒波電路中，同步就是要求鋸齒波的頻率與主回路電源的頻率相同。鋸齒波是由起開關(guān)作用的V2控制的，V2由導(dǎo)通變截止期間產(chǎn)生鋸齒波，V2截止持續(xù)時(shí)間就是鋸齒波的寬度，V2開關(guān)作用的晶閘管的頻率就是鋸齒波的頻率。要使觸發(fā)脈沖與主回路電源同步，必須使V2開關(guān)的頻率與主回路電源頻率達(dá)到同步。同步變壓器和整流變壓器接在同一電源上，用同步變壓器二次側(cè)電壓來控制V2的通斷，這就保證了觸發(fā)脈沖與主回路同步。 2、鋸齒波形成及脈沖移相環(huán)節(jié)： 電路中由晶閘管V1組成恒流源向電容C2充電，晶閘管V2作為同步開關(guān)控制恒流源對C2的充放電過程。晶體管V3為射極跟隨器，起阻抗變換和前后級

21、隔離作用，以減小后級對鋸齒波線性的影響當(dāng)V2截止時(shí)，由V1管、V9穩(wěn)壓管、R3、R4組成的恒流源以恒流Iel對C2充電，u2隨著時(shí)間t線性增長。Iel/C2為充電斜率，調(diào)節(jié)R3可改變Iel,從而調(diào)節(jié)鋸齒波的斜率。當(dāng)V2導(dǎo)通時(shí)，因R5阻值小，電容C2經(jīng)R5、V2管迅速放電到零。為了減小鋸齒波電壓與控制電壓Uc、偏移電壓Ub之間的影響，鋸齒波電壓u2經(jīng)射極跟隨器輸出。 鋸齒波電壓ue3與Uc、Ub進(jìn)行并聯(lián)疊加，它們分別通過R7、R8、R9與V4的基極相接。根據(jù)疊加原理，分析V4管基極電位時(shí)，可看成鋸齒波電壓ue3、控制電壓Uc（正值）和偏移電壓Ub（負(fù)值）三者單獨(dú)作用的疊加。當(dāng)V4管基極b4斷開時(shí)

22、，只考慮鋸齒波電壓ue3作用。可見，ue3仍為鋸齒波，但斜率比ue3低。 可見，Uc仍為一與Ub平行的一直線，但數(shù)值比Uc小。 可見，Ub仍為一與Ub平行的一直線，但數(shù)值比Ub小。所以V4管的基極電壓可表示為 ： ub4=ues+(Uc-Ub) 其中式中(Uc-Ub)為負(fù)值，ues是隨時(shí)間變化的正向鋸齒波電壓。當(dāng)三者合成電壓ub4為負(fù)時(shí)，V4管截止；合成電壓ub4由負(fù)過零變正時(shí)，V4由截止轉(zhuǎn)為飽和導(dǎo)通，ub4被鉗位到0.7V。 3、脈沖形成、放大和輸出環(huán)節(jié)： 脈沖形成環(huán)節(jié)由晶體管V4、V5、V6組成；放大和輸出環(huán)節(jié)由V7、V8組成；同步移相電壓加在晶體管V4的基極，觸發(fā)脈沖由脈沖變壓器二次側(cè)輸

23、出。 充電回路為：由電源+15V端R11 C3 V5發(fā)射結(jié) V6 VD4 電源-15V端，C3充電電壓為28.3V，極性為左正右負(fù)。 4、雙脈沖形成環(huán)節(jié)： 三相全控橋式電路要求觸發(fā)脈沖為雙脈沖，相鄰兩個(gè)脈沖間隔為60o，該電路可以實(shí)現(xiàn)雙脈沖輸出。對于三相全控橋電路，電源三相U、V、W為正相序時(shí)，6只晶閘管的觸發(fā)順序?yàn)閂T1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 彼此間隔60o,為了得到雙脈沖，6塊觸發(fā)板的X、Y可按下圖方式連接，即后相的X端與前相的Y端相連。5、強(qiáng)觸發(fā)及脈沖封鎖環(huán)節(jié)： 在晶閘管串、并聯(lián)使用或全控橋式電路中，為了保證被觸發(fā)電路的晶閘管同時(shí)導(dǎo)通?？刹捎幂敵龇蹈摺⑶把囟傅膹?qiáng)脈沖觸