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本文介紹一種簡易電機調速電路，不用機械齒輪轉化來變速，改善了機械設備使用的效率。 此簡易電子調速電路適用于220V市電的單相電動機，電機額定電流在6.5A以內，功率在1kW左右，適用于家庭電風扇、吊扇電機及其它單相電機，若電路加以修改，則可作調光、電磁振動調壓、電風扇溫度自動變速器等用途。其電路如圖1所示。 硅二極管VD1"VD4構成一個橋式全波整流電路，電橋與電機串聯在電路中，電橋對可控硅VS提供全波整流電壓。當VS接通時，電橋呈現本電機串聯的低阻電路。當圖1中A點為負半周時，電流經電機、VD1、VS、R1、VD3構成回路，當B 點為正半周時電流經VD2、VS、R1、VD4、電機M構成回路，電機端得到的是交變電流。電機兩端的電壓大小主要決定于可控硅VS的導通程度，只要改變可控硅的導通角，就可以改變VS的壓降，電機兩端的電壓也變化，達到調壓調速的目的，電機端電壓Um=U1-UVD1-Uvs-UR1-UVD3，上式中，UVD1、UVD3的壓降均很小，而反饋UR1也不大，故電機端電壓就簡化為Um=U1-Uvs。 可控硅VS的觸發脈沖靠一只簡單的單結晶體管VS電路產生，電容器C2通過電阻R4、R5充電到穩壓管DW的穩定電壓UZ，當C2充電到單結晶體管的峰點電壓時，單結晶體管就觸發，輸出脈沖而使可控硅導通。在單結晶體管發射極電壓充分衰減后，單結晶體管就斷開，VS一經接通，那么a、b兩點之間的電壓就下降到穩壓管DW的穩定電壓UZ以下，電容器C2再充電就依賴于點a到b點間的電壓，因穩壓管的電壓已經降低到它的導通區域以外，點a到b點的電壓取決于電動機的電流、R1和VS導通時的電壓降。這樣，當VS 導通時，電容器C2的充電電流取決于電動機的電流，在這種情況下便得到了反饋，這就使得電動機在低速時轉矩所受損失的問題得到補救。 反饋電阻R1的數值經過實驗得出，因此，VS在導通周期的時間內，電容C2便不能充電到足以再對單結晶體管觸發的高壓，然而，電容C2會充電到電動機電流所決定的某一數值。如果在某一導通周期電動機的電流增加，則C2上的電壓也增加，故在下一周期開始時，C2就不需那么長的時間才能充電到單晶體的峰點電壓。這種情況下，觸發角就被減少了（導通角更大），加到電機上的方根電壓就成比例增加，致使有效轉矩增加。二極管VD5和電容器C1防止在導通期中由于觸發單結晶體所造成的反饋，反饋電阻R1的取值具體如附表所示。 R2為限流電阻，它應保證穩定DW1 在穩壓范圍，穩定電流在10"20mA 左右，它并保證了脈沖移相角，當R2增大，移相角減小，電機兩端的電壓調節范圍減少。 R4應保證電機兩端電壓的上限值，當R4增大時，輸出到電機的電壓上限下降。 R3是作單結晶體管溫度補償之用，當R3增大時，溫度特性就要好一些，本電路也適用于可逆電機調速之用，負載端電壓調節范圍從35"215V連續可調。若負載為電機或電磁振動線圈，它不要求對轉矩進行補償，則電路可以進一步簡化，電路如圖2所示，其工作原理同圖1，輸出電壓主調節范圍是35"215V，R1的作用是保證VS輸出脈沖的幅度，R1增大，則輸出脈沖也增加，若作調光，則可將負載改作燈泡即可。 若負載電壓最大值不需要很高，則可將橋式整流電路改為半波整流，其輸出至負載的電壓調節范圍為30～100V，其工作原理同前。電原理圖如圖3所示。風扇調速電路如圖4所示，電路采用了熱敏電阻，當環境溫度上升或下降時，其電阻值發生變化，導致VT2的不斷變化，使可控硅導通角前后移動，改變電扇兩端的電壓，風扇電機的轉速即隨之變化。當環境溫度上升時，電風扇轉速高，反之則低。 選用元件時，二極管VD1"VD4耐壓要高于400V，額定電流大于0.4A；可控硅VS耐壓大于500V，額定電流為1A；單結晶體管BT35分壓比η大于0.5；三極管3CG14的β大于80。 電路裝好后，把風扇接在電路中，調整RP使風扇正好停轉，然后用一把電烙鐵靠近熱敏電阻，熱敏電阻變高時，風扇轉速變快。電烙鐵離開熱敏電阻，溫度降低，轉速應變慢，工作時RP應調到適當位置。 |
