第9章 电气综合实训.

第9章电气综合实训第9章电气综合实训9.1晶闸管整流电路的安装与调整9.2电弧炉9.3B2012A型龙门刨床电气控制设备第9章电气综合实训9.1晶闸管整流电路的安装与调整9.1.1晶闸管整流元件和单结晶体管的简易测试1.晶闸管整流元件的简易测试1)晶闸管整流元件的外形识别晶闸管整流元件是一种功率型半导体器件，又称可控硅。按工作电流和适用条件不同，常用的晶闸管有螺旋式和平板式两种，其外形结构如图9.1所示。第9章电气综合实训图9.1常用晶闸管外形(a)螺旋式晶闸管；(b)平板式晶闸管(a)(b)阳极阴极门极阳极阴极门极第9章电气综合实训2)晶闸管在使用中的安装(1)螺旋式晶闸管的安装。根据其工作电流与工作条件的要求，螺旋式晶闸管通常采用自然冷却、加装散热片及风冷等散热冷却方式。对工作电流较低，如1～20A的晶闸管，一般采用自然冷却方式，其安装方式如图9.2所示。第9章电气综合实训对工作电流较大的螺旋式晶闸管，通常采用加装散热片、增大散热面积的方法，使元件安全运行。带散热片的螺旋式晶闸管整流元件的安装固定方法如图9.3所示。对带散热片的晶闸管元件进行强迫风冷，要求散热片出口处风速不低于5m/s。因此，安装时风路必须通畅，必要时加装制冷风源。第9章电气综合实训图9.2小电流晶闸管的安装螺母垫圈垫片晶闸管底板第9章电气综合实训图9.3带散热片的螺旋式晶闸管的安装固定螺栓晶闸管散热片固定支架第9章电气综合实训(2)平板式晶闸管元件的安装。平板式晶闸管元件一般具有工作电流大、散热量大的特点，在使用中均采用强迫冷却方式，如强迫风冷、水冷。以水冷为例，其安装结构如图9.4所示。第9章电气综合实训图9.4平板式晶闸管的安装76543211—定位螺栓；2—整体紧固螺栓；3—散热器；4—晶闸管；5—支架；6—绝缘体；7—底板第9章电气综合实训3)晶闸管整流元件的简易测试(1)晶闸管阴极和阳极间的性能测试。选用万用表R×1kΩ挡，测量阴极和阳极间的正反向电阻，如图9.5所示。(2)门极断路与短路测试。用万用表R×1挡或R×10挡测量门极与阴极间的电阻，然后将表笔对调测量，如图9.6所示。第9章电气综合实训图9.5晶闸管阴极和阳极间的性能测试＋－红黑第9章电气综合实训图9.6门极断路与短路测试＋－＋红＋黑第9章电气综合实训(3)注意事项。①测量时，应把引出线端的氧化层清除干净，不准两手同时接触两个表笔的测试触端。第9章电气综合实训③晶闸管元件门极和阴极之间的二极管特性并不太理想，加反向电压测量时，不是完全呈阻断状态，尤其当温度较高时，可能有较大电流流过。因此，有时测得门极与阴极反向阻值较小，并不说明门极特性不好,这时必须观察晶闸管的综合性能。③为防止电压过高，使门极反向击穿，进行门极与阴极测量时，通常选用万用表的R×10或R×1挡。第9章电气综合实训图9.7常见单结晶体管外形与管脚排列(a)BT33；(b)BT31;(c)5S2eb1b2b2eb1eb2b1(b)(a)(c)b1b2eeb2b1第9章电气综合实训2.单结晶体管的简易测试1)单结晶体管的外形识别单结晶体管又叫双基极二极管，它有三个极:发射极c，第一基极b1，第二基极b2。常见单结晶体管外形结构与管脚排列如图9.7所示。第9章电气综合实训2)单结晶体管的简易测试(1)测量识别发射极e:选用R×100挡，依次测量单结晶体管任意两个管脚的正反向电阻，如图9.8所示。(2)测量识别基极b1和基极b2:选取R×100挡，用黑表笔接已知的发射极e，用红表笔依次接两个基极，如图9.9所示。第9章电气综合实训图9.8测量识别发射极红黑eb1b2＋－第9章电气综合实训图9.9测量识别基极＋－b2b1e黑红第9章电气综合实训(3)单结晶体管性能判别:对于一个管脚已知的单结晶体管，用万用表测量，如果发射极e和基极b1、b2之间没有二极管特性，且两个基极间的电阻值比3～12kΩ大很多或小得多，则说明该单结晶体管已损坏或不合格。第9章电气综合实训9.1.2晶闸管整流电路的装接1.单相半控桥式晶闸管整流电路的装接通过二极管整流电路，可以获得输出直流电压的电源；而利用晶闸管的门极特性，即可控特性，则可以得到一个可调的直流电源。晶闸管单相整流电路可分为单相半波整流、单相全波整流以及单相桥式整流电路，控制方式又分为半控与全控两种。单相半控桥式整流电路在实际中广泛用于中、小容量直流电机调速，其整流回路主电路原理如图9.10所示。第9章电气综合实训图9.10单相半控桥式整流电路原理C2R2G1VT11R1C12C3R3G2VT2VD12R2CVD23R3C34VD3反馈去触发电路R4H1H2MF－F＋VD4～VD7～127Vr～50V～40VTC～220VLNFU第9章电气综合实训(1)安装前的准备。安装如图9.10所示的单相半控桥式整流电路主电路前，应做好以下准备工作：①备料:根据原理图9.10备齐电阻、电容、二极管、变压器、晶闸管、主电路底板及主电路插接板(该两元件均待装)、接线端子、连接导线、熔断器以及两套插接件等。第9章电气综合实训②准备工具:包括尖嘴钳、剥线钳、压接钳、活扳手、焊锡、松香、电烙铁（15～30W)以及万用表等。③校对:根据电路原理图核对元件，用万用表检测元器件质量，根据图9.11所示的主线路排列元件，校对主线路底板及插接板是否完善。第9章电气综合实训图9.11元器件布置图3F＋F－41rE2785T1611910T2T3K1K2H1H23412785611910VD1VD2R2FUVD3～40V～50V～127VTCVT1VT2C1R1－22(b)(a)VD4VD7VD6F＋RF－R2R3VD53R2REH23C3C12C3Cr第9章电气综合实训(2)单相半控桥式晶闸管整流电路安装。根据图9.11所示的元器件布置图，将各元器件安装固定在对应位置，要求螺旋式固定的晶闸管及二极管整流元件固定牢靠，接触紧密；电阻、电容器件排列整齐，高度一致；安装变压器时要求紧固且不损伤绕组及抽头；安装连接件或插接件时，要保持平直。所有连线应简洁、明了，不走架空线。全部接好后，仔细检查无误，将连接线(如是多股软线)绑扎后沿底板固定，如图9.12所示。第9章电气综合实训图9.12绑扎并固定连接线插接底座底板绑扎线导线第9章电气综合实训2.三相全控桥式晶闸管整流电路的装接三相全控桥式晶闸管整流电路应用于大功率且要求三相功率平稳的场合，如晶闸管中高频装置、同步电动机励磁装置等都采用了这种电路。以晶闸管中频装置为例，其三相全控桥式整流电路如图9.13所示。第9章电气综合实训图9.13三相全控桥式整流电路VT2C2R2FU2UVWFU5VT5C5R5VT6C6R6FU6FU3VT3C3R3VT4C4R4FU4FU1VT1C1R1第9章电气综合实训1)装接前的准备(1)根据图9.13所示的电路选择并备齐元器件，包括KP200A/1200V平板式晶闸管及其支架六套，快速熔断器RS3250A/500V六只以及连接铜排、接线端子等。(2)准备的工具包括有关电工工具、万用表、钢锯、木锤、铜(或铝)垫块、锉刀、台虎钳以及钻孔工具或设备等。(3)检查工具准备是否齐全，用万用表检测电气元器件是否良好。第9章电气综合实训2)三相全控晶闸管整流电路的安装该晶闸管中频装置整流电路双面安装胶木底板上各安装孔、进出线孔已经钻好，如图9.14所示。装接时，根据给定元件平面布置图(如图9.15所示)，使元器件一一就位，具体操作如下所述。(1)晶闸管整流元件的安装。(2)铜排连接线的制作。(3)连接铜排，引出信号线。第9章电气综合实训图9.14胶木底板螺栓孔底板固定孔元件固定孔晶闸管极脚孔第9章电气综合实训图9.15给定元件平面布置图VT2VT6VT4FU2FU6FU4FU5FU3FU1VT5VT3VT1第9章电气综合实训图9.16铜排矫正木锤铜排型钢第9章电气综合实训图9.17弯曲铜排铜排木锤麻布片台虎钳第9章电气综合实训图9.18三相全控桥式晶闸管整流电路板后面的铜排连接螺栓连接第9章电气综合实训3)检查各部分安装完毕，检查元器件安装是否牢靠，各连接点是否牢固，观察铜排连接点接触是否紧密等等。第9章电气综合实训3.单结晶体管触发电路的安装晶闸管整流电路输出的变化是通过对其门极施加移相触发信号来实现的，而这个触发信号是由触发电路产生的。在中、小容量直流调速控制中，单结晶体管触发电路被广泛采用。单相半控桥式整流电路的单结晶体管触发电路如图9.19所示。第9章电气综合实训图9.19单相半控桥式整流电路的单结晶体管触发电路TVD17R12V2V1R13C6R14R9VD12C5V3R15R11R16V4R17C7R18C8R19VD18VD19VD203H1R8MR74R6R5R4C4H2VD10VD11VD9VD83G2G1VD13～VD16～50VR10VS1VS2VD21～VD24～40VVS3VS4R20R21C3R22Rp4Rp3Rp2Rp1第9章电气综合实训1)安装前的准备(1)工具和材料准备。安装前应装备好电工工具、焊接工具及材料，包括尖嘴钳、斜口钳、螺钉旋具、电烙铁(15～30W)、焊锡丝、焊剂及万用表等。(2)备料。根据图9.19所示的电路原理图准备好所有元器件及印制电路板一块，用万用表检测元器件是否良好。第9章电气综合实训2)装接触发电路板图9.20所示为单结晶体管触发电路元件分布图。根据元件分布图，安装、焊接各元器件，具体要求如下：(1)焊接元器件采用卧式安装，元件高度应一致、平整、美观。(2)焊接时，烫焊时间不宜过长；焊斑应圆而光滑，大小基本一致。(3)焊接时焊剂一律用松香，用量应适宜。焊接完毕，用斜口钳剪去过长的管脚。第9章电气综合实训图9.20单结晶体管触发电路元件分布图VD18R18VD16VD15VD14VD13VD10VD9VD8VD11R5R7R4VD20VD19C3C4R22VD21VD22VD23VD24R20R21R8＋C18＋C9VS3VS4R19R16V4becR13＋C7V2becR12R17Rp3V3ecbR14R15C6V1b1eb2R11VS2VS1VD17R10Rp1R9Rp2VD12TC5第9章电气综合实训9.1.3单相半控桥式晶闸管整流电路的调试对单相半控桥式整流电路进行整体调试时，应先调试控制回路，再调试主回路；控制回路的各个环节分别调试后，再统调;电源要分步、分系统接入，电压先低后高，电流由小到大。调试前，必须进行如下准备工作:第9章电气综合实训（1)根据电路整体原理图，将触发板与主电路组装、连接，然后再次检查接线是否牢固，是否有遗漏。电路整体原理图如图9.21所示。（2)准备好测试时使用的示波器、万用表、电子开关、替代负载电阻及有关电工工具。检查无误，准备结束就可以开始调试了。第9章电气综合实训图9.21单相半控桥式晶闸管整流电路TCFU2～127Vr～50VVD13～VD164×2CP12R101.5kcVD19VD20VD18R1947kC8100FR1847030FC7V4R163kd3DG6CR173kRp347kR151k3×2CP123AX71CV3e0.1FC6VS12CW16VS2R14300R133k30FC5V2R123003DG6CBT33CfVD17V1R11300～40V4×2CP12VD21～VD24VD12TVD11VD10VD96×2CP12H1Rp24751R90.3R8FU1～220VLNVS32CW19VS4R201kaR2122kb100FC9R2218k＋－10kRp40.033FC2R251VT1G1G23CT5A/600VC3R3510.03F12R130C12F2CZ5A/500V0.033F510.035F51VD2C2′R2′C3′R3′VD32CZ3A/500VR451kC4100FR58.2kR73kRp12.2kR651kH2MF＋F－2