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該直流電機控制器使用光耦隔離器件，雙向可控硅等元件制作，裝置結構簡單，輸出功率較大。經過反復調試多次實驗，工作安全可靠，而且使用單層印板即可實現，制作成本低（筆者把該電路命名為STGJ2009），電路的原理圖見下圖。 與傳統(tǒng)的直流電機直接使用改變串聯(lián)電阻大小的方式進行調速比較。傳統(tǒng)的調速方式在電機處于低速時。把大量的電能浪費在電阻上面，不符合節(jié)能環(huán)保的要求。而該電路是通過控制可控硅BTAl2的開通角度。來控制輸出的直流脈沖來對直流電機進行調速。不僅節(jié)能環(huán)保而且得到理想的調速特性。從成本上看，使用單向晶閘管調速電路需要兩個單向晶閘管，而市面上兩個同等耐壓等級12A的晶閘管的價格，高于單個12A雙向晶閘管的價格。而且控制和保護環(huán)節(jié)也更多。所以采用雙向晶閘管構成直流調壓電路更為簡單。另外由于采用了光耦隔離器件隔離了驅動脈沖信號發(fā)生電路和驅動電機的主電路，防止了誤觸發(fā)。提高了電路的可靠性。 一、工作原理電路 主要分為兩個部分：一是驅動雙向晶閘管的驅動電路（即控制脈沖發(fā)生的電路），該電路位于原理圖的上半部分；二是直接驅動直流電機的主電路。它位于原理圖的下半部分：兩個部分通過一個光耦器件隔離開來。 這樣就保證了驅動電路在工業(yè)現場可以不受其他瞬時電流脈沖的影響而產生誤觸發(fā)。大大提高了該電路的調速的可靠程度。 1.脈沖發(fā)生電路 脈沖發(fā)生電路位于原理圖的上半部分。位于光耦之前。D1～D44個整流二極管把交流變?yōu)橹绷?，并且通過R1降壓和D5穩(wěn)壓得到12V左右直流電壓，這作為后面以BT33F為主和RV1、R2、C2、R3和R9構成的脈沖發(fā)生電路。其基本原理是通過RV1調節(jié)經R2往小電容C2充電電流的大小。當C2充滿到達放電時。觸發(fā)BT33F在b2腳（即與C3連接的管腳）產生被放大韻電脈沖。之后C2因為放電電位下降。需要再經過充電才能再次放電，觸發(fā)BT33F產生電脈沖。所以如果充電電流越大，則C2充電滿的時間間隔越短，同一個時間內輸出的電脈沖也越多，所以電脈沖的輸出是通過RV1調整對C2的充電電流的大小來控制的，當RV1調整為100kΩ時，充電電流最小，晶閘管開通角度后移。驅動電壓最低（大概是輸入額定電壓的10％左右）電機轉速最慢。當RV1調整為0Ω時候，充電電流最大。輸出脈沖最多即每相首脈沖前移最多，使晶閘管開啟角度最后前移到大約30℃左右，控制雙向晶閘管輸出的電壓也達到最大（大約是輸入額定電壓值的96％左右）。 2.驅動電機的主電路 通過電橋DQ1把輸入的交流（交流24V或220V）電轉化為直流電（24V或220V）；直流電作為直流電機的電源，當雙向可控硅接收到來自光耦的控制信號就會觸發(fā)導通。當信號消失則關斷。為防止驅動雙向晶閘管的電流過大損壞雙向晶閘管，經光耦送來的脈沖信號需要經過R6和1N4148進行保護。如果V2端輸入的是24V交流電。則把SW打到R8的位置（如果V2輸入的是110V交流電則把SW打到R7位置）。經電阻降壓確保提供12V左右的交流電源。再通過整流二極管D9、12V穩(wěn)壓管D7穩(wěn)壓和電容C5進行濾波，為驅動雙向晶閘管提供12V直流電源。使用RV2調整驅動脈沖的電流大小，確保輸出所需的電脈沖能驅動該晶閘管。 注意：在雙向晶閘管兩側要并聯(lián)5W左右的大功率電阻RW1和耐壓400V左右的電容C6作為雙向晶閘管的保護環(huán)節(jié)。 |
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