1、維修電工（高級）第一節模擬電子技術一、集成運算放大電路二、線性集成穩壓電源三、開關穩壓電源第二節數字電子技術一、集成門電路二、組合邏輯電路三、時序邏輯電路四、數字電路設計方法第一節電力電子器件一、 功率晶體管二、門極關斷晶閘管三、場效應晶體管第二節晶閘管整流電路一、三相半波可控整流電路二、三相橋式整流電路第三節逆 變 電 路一、有源逆變電路二、無源逆變電路三、中高頻電源第一節X62W型萬能銑床電氣控制電路一、X62W型萬能銑床電氣控制電路分析二、X62W型萬能銑床常見電氣故障的分析與檢修第二節T68型臥式鏜床電氣控制電路一、T68型臥式鏜床電氣控制電路分析二、T68型臥式鏜床常見電氣故障的分析

2、與檢修第三節15/3t橋式起重機電氣控制電路一、控制器簡介二、15/3t橋式起重機的電氣控制電路分析三、15/3t橋式起重機常見電氣故障的分析與檢修第四節B2012A型龍門刨床電氣控制系統一、生產工藝對電氣控制系統的要求二、B2012A型龍門刨床電氣控制系統的組成三、B2012A型龍門刨床電氣控制電路的分析四、B2012A型龍門刨床電氣控制電路故障的分析與檢修第五節機床電氣控制電路的安裝與維修技能訓練實例第一節可編程序控制器概述一、PLC的特點及應用二、PLC的組成與控制原理三、使用PLC的注意事項四、常用程序設計方法五、PLC的維修與故障診斷第二節FX2系列PLC簡介一、FX2系列PLC的硬

3、件結構二、FX2系列PLC的主要技術指標及外部接線三、FX2系列PLC內部編程元件第三節FX2系列PLC指令系統及編程方法一、FX2系列PLC基本指令及其應用二、FX2系列PLC步進指令及編程三、FX2系列PLC的功能指令第四節可編程序控制器技術的應用技能訓練實例第一節復雜機械設備電氣控制原理圖的識讀與分析一、復雜機械設備電氣控制系統的分類二、復雜電氣控制原理圖的識讀和分析三、典型電氣控制原理圖讀圖和分析應用實例第二節機床電氣圖的測繪方法第三節M1432A型萬能外圓磨床電氣線路的測繪一、主要結構及運動形式二、電力拖動的特點及控制要求三、測繪要求及注意事項第四節機床電氣圖的測繪技能訓練實例第一節

4、直流調速基礎知識一、自動控制基本概念二、轉速負反饋直流調速系統三、電壓負反饋加電流正反饋直流調速系統四、自動調速系統的限流保護電流截止負反饋五、轉速和電流雙閉環調速系統六、 脈寬調制調速技術第二節交流調速技術及應用一、交流調壓調速系統二、串級調速系統三、變頻調速技術第三節步進電動機及驅動系統的應用一、步進電動機的基本結構與工作原理二、步進電動機的驅動電源三、步進電動機應用舉例四、步進電動機驅動系統的常見故障與維修方法第四節交直流傳動系統的應用技能訓練實例一、判斷題(對畫，錯畫)二、選擇題(將正確答案的序號填入括號內)一、矩形波信號產生電路的設計二、晶閘管中頻電源裝置的故障分析三、直流電動機的檢

5、修四、T68型臥式鏜床電氣故障的檢修五、利用PLC對復雜繼電-接觸式控制系統的改造六、變頻器參數設定及運行七、變頻器的維護八、利用PLC改造機床的電氣控制系統一、選擇題(將正確答案的序號填入括號內；每題1分，共80分)二、判斷題(對畫“”,錯畫“”；每題1分，共20分)一、判斷題二、選擇題一、選擇題二、判斷題一、集成運算放大電路1.集成運算放大器主要參數2.集成運算放大器的選擇3.集成運算放大器的使用4.集成運算放大器的典型應用第一節模擬電子技術1.集成運算放大器主要參數(1)開環差模電壓放大倍數AUDAUD是集成運算放大器在開環狀態、輸出端不接負載時的直流差模電壓放大倍數。(2)輸入失調電壓

6、UIO為使集成運算放大器的輸入電壓為零時，輸出電壓也為零，在輸入端施加的補償電壓稱為失調電壓UIO，其值越小越好，一般為幾毫伏。(3)輸入失調電流IIO輸入失調電流是指當輸入電壓為零時，輸入級兩個輸入端靜態基極電流之差，即IIO=。(4)輸入偏置電流IIB當輸出電壓為零時，差動對管的兩個靜態輸入電流的平均值稱為輸入偏置電流，即IIB=(IBNIBP)/2，通常IIB為0.00110A。(5)最大差模輸入電壓UIDM集成運算放大器兩個輸入端之間所能承受的最大電壓值稱為最大差模輸入電壓。1.集成運算放大器主要參數(6)最大共模輸入電壓UICM指集成運算放大器所能承受的最大共模輸入電壓，若實際的共模

7、輸入電壓超過UICM值，則集成運算放大器的共模抑制比將明顯下降，甚至不能正常工作。(7)差模輸入電阻RIDRID指運算放大器在開環條件下，兩輸入端的動態電阻。(8)輸出電阻RO輸出電阻RO是指運算放大器在開環狀態下的動態輸出電阻。(9)共模抑制比KCMRKCMR是集成運放開環電壓放大倍數AUD與其共模電壓放大倍數AUC比值的絕對值，共模抑制比反映了集成運算放大器對共模信號的抑制能力，KCMR越大越好。3.集成運算放大器的使用(1)集成運算放大器性能的擴展利用外加電路的方法可使集成運放的某些性能得到擴展和改善。1)提高輸入電阻。2)提高帶負載能力。 擴大輸出電流。如圖1-2所示，在集成運放的輸出

8、端加一級互補對稱放大電路來擴大輸出電流。圖1-1提高輸入電阻3.集成運算放大器的使用圖1-2擴大輸出電流的方法 同時擴大輸出電壓和輸出電流。3.集成運算放大器的使用如圖1-3所示，在集成運放的正負電源接線端與外加正負電源之間接入晶體管VT1和VT2，目的是提高晶體管VT3、VT4的基極電流，進而提高輸出電流。由于VT3、VT4分別接30V電源，所以負載RL兩端電壓變化將接近30V，這樣輸出電壓和電流都得到擴大，因此，這種電路可輸出較大功率。(2)集成運算放大器的保護電源極性接反或電壓過高，輸出端對地短路或接到另一電源造成電流過大，輸出信號過大等都可能造成集成運算放大器的損壞。1)電源接反保護。

9、3.集成運算放大器的使用圖1-3同時擴大輸出電壓和輸出電流3.集成運算放大器的使用圖1-4電源接反保護電路2)輸入保護。3.集成運算放大器的使用圖1-5輸入保護電路a)方法一b)方法二3)輸出保護。3.集成運算放大器的使用圖1-6輸出保護電路a)方法一b)方法二4.集成運算放大器的典型應用(1)比例積分調節器4.集成運算放大器的典型應用圖1-7比例積分調節器4.集成運算放大器的典型應用1T8.TIF4.集成運算放大器的典型應用圖1-9電壓比較器a)基本電路b)傳輸特性(2) 電壓比較器電壓比較器是把一個輸入電壓和另一個輸入電壓4.集成運算放大器的典型應用(或給定電壓)相比較的電路。圖1-10過

10、零比較器a)電路b)傳輸特性c)輸出電壓波形4.集成運算放大器的典型應用圖1-11下行遲滯比較器a)電路b)傳輸特性4.集成運算放大器的典型應用圖1-12上行遲滯比較器a)電路b)傳輸特性二、線性集成穩壓電源1.三端固定輸出集成穩壓器2.三端可調輸出集成穩壓器1.三端固定輸出集成穩壓器圖1-13三端集成穩壓器的外形及引腳排列(1)內部電路結構CW7800系列集成穩壓器內部組成框圖如圖1-14所示。1.三端固定輸出集成穩壓器圖1-14CW7800系列集成穩壓器內部組成框圖(2)集成穩壓電路的應用1)基本應用電路。1.三端固定輸出集成穩壓器圖1-15CW7800系列集成穩壓器基本應用電路2)輸出正

11、、負電壓的穩壓電路。1.三端固定輸出集成穩壓器圖1-16輸出正、負電壓的穩壓電路3)恒流源電路。1.三端固定輸出集成穩壓器圖1-17恒流源電路2.三端可調輸出集成穩壓器圖1-18輸出可調集成穩壓器a)三端可調輸出集成穩壓器b)CW117系列集成穩壓器內部組成框圖2.三端可調輸出集成穩壓器圖1-19三端可調穩壓器基本應用電路三、開關穩壓電源1.開關穩壓電源的特點和分類2.開關穩壓電源的工作原理3.集成開關穩壓電路的應用特點1.開關穩壓電源的特點和分類(1)開關穩壓電源的特點1)效率高。2)體積小，質量輕。3)穩壓范圍寬。4)紋波和噪聲較大。5)電路比較復雜。(2)開關穩壓電源的分類1)按開關調整

12、管與負載之間的連接方式分為：串聯型開關穩壓電源、并聯型開關穩壓電源。2)按開關器件的勵磁方式分為：自勵式開關穩壓電源和他勵式開關穩壓電源。1.開關穩壓電源的特點和分類3)按穩壓控制方式分為：脈沖寬度調制(PWM)方式，即周期恒定，改變脈沖寬度。圖1-20串聯型開關穩壓電源電路組成框圖2.開關穩壓電源的工作原理(1)串聯型開關穩壓電源串聯型開關穩壓電源電路組成框圖，如圖1-20所示。圖1-21開關穩壓電源的電壓、電流波形a)、波形b)波形c)波形 d)波形e)波形2.開關穩壓電源的工作原理(2)并聯型開關穩壓電路并聯型開關穩壓電路如圖1-22所示。圖1-22并聯型開關穩壓電路a)電路原理b)VT

13、導通c)VT截止3.集成開關穩壓電路的應用特點圖1-23電流控制型電路的工作原理3.集成開關穩壓電路的應用特點圖1-24電流型控制器UC3842的內部結構一、集成門電路1. TTL集成邏輯門電路2. CMOS集成邏輯門3.復合門電路第二節數字電子技術1. TTL集成邏輯門電路(1)TTL與非門1)TTL與非門的工作原理：CT74S肖特基系列TTL與非門的電路結構如圖1-25a所示，它由輸入級、中間級、輸出級三部分組成。圖1-25TTL與非門電路a)電路結構b)邏輯符號1. TTL集成邏輯門電路表1-1TTL與非門真值表輸入輸出ABCY000100110101011110011011110111

14、101. TTL集成邏輯門電路2)TTL與非門的工作速度：為了提高開關速度，圖1-25a所示電路采用了抗飽和晶體管和有源泄放電路。圖1-26抗飽和晶體管a)電路結構b)圖形符號1. TTL集成邏輯門電路(2) 集電極開路與非門(OC門)1)集電極開路與非門的工作原理：集電極開路與非門也叫OC門，能使門電路輸出的電壓高于電路的高電平電壓值，且門電路的輸出端可以并聯以實現邏輯與功能，即線與(一般的TTL門電路不能線與)。圖1-27集電極開路與非門電路a)電路結構b)邏輯符號1. TTL集成邏輯門電路2)OC門的應用：OC門可以實現線與，如圖1-28所示，邏輯表達式為Y=；驅動顯示器，如圖所示；實現

15、電平轉換，如圖1-30所示。圖1-28用OC門實現線與1. TTL集成邏輯門電路(3)與或非門(4) 三態輸出門三態輸出門是指不僅可輸出高電平、低電平兩個狀態，而且還可輸出高阻狀態的門電路，如圖1-32所示，為控制端。圖1-29顯示電路1. TTL集成邏輯門電路圖1-30OC門實現電平轉換1. TTL集成邏輯門電路圖1-31與或非門電路a)電路結構b)邏輯符號1. TTL集成邏輯門電路圖1-32三態輸出與非門電路a)電路結構b)、c)邏輯符號2. CMOS集成邏輯門圖1-33CMOS反相器(1)CMOS反相器由兩個場效應晶體管組成互補工作狀態，如圖1-33所示。2. CMOS集成邏輯門(2)C

16、MOS與非門(3)CMOS或非門圖1-34CMOS與非門2. CMOS集成邏輯門圖1-35CMOS或非門(4)CMOS傳輸門將兩個參數對稱一致的增強型NMOS管VN和PMOS管VP并聯可構成CMOS傳輸門，電路和邏輯符號如圖1-36所示。2. CMOS集成邏輯門圖1-36CMOS傳輸門電路a)電路結構b)邏輯符號(5)CMOS三態門圖1-37a所示為低電平控制的三態輸出門，2. CMOS集成邏輯門圖1-37b為邏輯符號。圖1-37CMOS三態門輸出電路a)電路結構b)邏輯符號2. CMOS集成邏輯門(6)CMOS異或門圖1-38CMOS異或門電路a)電路結構b)邏輯符號2. CMOS集成邏輯門

17、表1-2異或門真值表輸入輸出ABY0000111011103.復合門電路表1-3基本門和常用復合門的對照表名稱邏 輯 符 號邏輯表達式邏輯功能說明與門Y=AB有0出0，全1出1或門Y=AB有1出1，全0出0非門Y=入0出1，入1出0與非門Y=有0出1，全1出03.復合門電路表1-3基本門和常用復合門的對照表名稱邏 輯 符 號邏輯表達式邏輯功能說明或非門Y有1出0，全0出1異或門YAB入同出0，入異出1同或門YAB入異出0，入同出1三態門=0，Y=AB=0，同與門功能=1，Y=1，同與非門功能集電極開路與非門能實現線與功能同與非門功能二、組合邏輯電路1. 組合邏輯電路的分析方法2.組合邏輯電路的

18、設計方法3.組合邏輯電路中的競爭冒險1. 組合邏輯電路的分析方法(1)分析步驟1)根據給定的邏輯電路寫出輸出邏輯表達式。2)列出邏輯函數的真值表。圖1-39邏輯電路3)根據真值表和邏輯表達式對邏輯電路進行分析，1. 組合邏輯電路的分析方法最后確定其功能。(2)分析舉例分析圖1-39所示邏輯電路的功能。1)寫出輸出邏輯表達式，有2)列出邏輯函數的真值表。1. 組合邏輯電路的分析方法表1-4真值表輸入輸出ABCY000000110101011010011010110011111. 組合邏輯電路的分析方法3)分析邏輯功能。2.組合邏輯電路的設計方法(1)設計步驟1)分析設計要求，列出真值表。2)根據

19、真值表寫出輸出邏輯表達式。3)對輸出邏輯函數進行化簡。4)根據最簡輸出邏輯表達式畫出邏輯圖。(2)設計舉例設計一個A、B、C三人表決電路。1)分析設計要求，列出真值表，見表1-5。2.組合邏輯電路的設計方法表1-5真值表輸入輸出ABCY000000100100011010001011110111112.組合邏輯電路的設計方法2)將輸出邏輯函數化簡，變換為與非表達式。2.組合邏輯電路的設計方法3)根據輸出邏輯表達式畫出邏輯圖，如圖1-41所示。2.組合邏輯電路的設計方法圖1-40卡諾圖2.組合邏輯電路的設計方法圖1-41邏輯圖3.組合邏輯電路中的競爭冒險(1)競爭冒險現象及其產生的原因信號通過導

20、線和門電路時，都存在一定的時間延遲，信號發生變化時也有一定的上升時間和下降時間。圖1-42產生正尖峰干擾脈沖冒險(2)冒險現象的判別在組合邏輯電路中，是否存在冒險現象，3.組合邏輯電路中的競爭冒險可通過邏輯函數來判別。(3)消除冒險現象的方法1)增加多余項。2)加封鎖脈沖。3)加選通脈沖。4)接入濾波電容。5)修改邏輯設計。三、時序邏輯電路1.同步時序邏輯電路的分析方法2.同步時序邏輯電路的設計方法1.同步時序邏輯電路的分析方法(1)分析步驟1)寫出電路輸出、驅動及狀態方程。2)列出狀態轉換真值表。3)說明邏輯功能。4)畫出狀態圖和時序圖。(2)分析舉例分析圖1-43所示電路的邏輯功能，并畫出

21、狀態轉換圖和時序圖。圖1-43待分析邏輯電路1.同步時序邏輯電路的分析方法1)寫出電路輸出、驅動及狀態方程，有：2)列出狀態轉換真值表。1.同步時序邏輯電路的分析方法表1-6狀態轉換真值表現態次態輸 出Y0000010001010001001100111000100101010100011.同步時序邏輯電路的分析方法3)說明邏輯功能：由表1-6可看出，圖1-43所示電路在輸入第六個計數脈沖CP，返回原來的狀態，同時輸出端Y輸出一個進位脈沖。圖1-44狀態轉換圖和時序圖a)狀態轉換圖b)時序圖1.同步時序邏輯電路的分析方法4)畫出狀態轉換圖和時序圖：根據表1-6可畫出圖1-44a所示的狀態轉換圖

22、。2.同步時序邏輯電路的設計方法(1)設計步驟1)根據設計要求，設定狀態，畫出狀態轉換圖。2)進行狀態化簡，即合并重復狀態。3)狀態分配，列出狀態轉換編碼表。4)選擇觸發器的類型，求出狀態方程、驅動方程和輸出方程。5)畫出最簡邏輯電路圖。6)檢查電路有無自啟動能力。(2)設計舉例設計一個脈沖序列為10100的序列脈沖發生器。1)根據設計要求可推斷出電路應有5個狀態，它們分別用 S0、S1、S2、S3、S4表示。2.同步時序邏輯電路的設計方法圖1-45序列脈沖狀態轉換圖2)狀態分配，列出狀態轉換編碼表。2.同步時序邏輯電路的設計方法表1-7電路狀態轉換編碼表狀態轉換順序現態次態輸出Y000001

23、100101000100111011100010000002.同步時序邏輯電路的設計方法3)選擇觸發器類型，求輸出方程、狀態方程和驅動方程。圖1-46各觸發器次態和輸出函數的卡諾圖2.同步時序邏輯電路的設計方法4)由式(1-12)和式(1-14)可畫出圖1-47所示的產生脈沖序列為10100的序列脈沖發生器。圖1-47脈沖序列10100序列脈沖發生器5)最后檢查電路有無自啟動能力。四、數字電路設計方法1.設計方法和步驟2.搶21電子玩具電路應用設計實例。1.設計方法和步驟(1)明確電路總體方案根據設計的任務和要求，先畫出電路的粗框圖，即電路工作原理框圖。(2)把總體方案分割成若干獨立的子功能部

24、件把電路的粗框圖中的每一方框按照組合邏輯電路和時序邏輯電路，再分割成相對獨立的若干功能塊。(3)設計各子功能部件。(4)將各功能部件組裝成數字電路把功能部件連接起來構成數字電路的過程，是數字電路線路設計的最后一個環節，這里要強調的是各單元電路之間的配合和協調一致問題。2.搶21電子玩具電路應用設計實例。(1)設計要求1)接通電源后指示燈立即亮。2)比賽開始時，參賽雙方應輪流掀動兩個按鈕，規定每次最少掀1次，最多掀3次，并使兩個參賽者所掀的次數累計起來，顯示器應隨時顯示累計的數值，誰先搶到21誰就得勝。3)鳴叫電路可根據自己的興趣設計。4)要求具體復位功能。(2)總體方案設計1)計數電路：要求能

25、累計21個脈沖，故可采用二進制加法計數電路。2)代碼變換電路：由于計數電路輸出的是二進制代碼，而譯碼顯示需要的是8421BCD碼，因此必須要采用數碼變換電路。2.搶21電子玩具電路應用設計實例。3)譯碼及顯示電路：因雙方所搶的每次結果均要顯示出來，所以必須將代碼轉換成8421BCD碼，然后經七段數碼管譯碼器譯碼后，再去驅動顯示器件。4)計數脈沖源：計數脈沖由手動按鈕開關產生。5)門控電路：在計數電路未計到21時，禁止鳴叫信號輸出；而計到21時，允許鳴叫信號輸出。6)鳴叫電路：鳴叫信號電路可用一個低頻信號來控制兩個不同頻率的音頻信號電路。圖1-48搶21電子玩具框圖2.搶21電子玩具電路應用設計

26、實例。(3)各獨立功能部件的設計1)計數電路的設計。圖1-49計數電路2)計數脈沖電路的設計。2.搶21電子玩具電路應用設計實例。圖1-50計數脈沖電路3)代碼變換電路的設計。2.搶21電子玩具電路應用設計實例。圖1-51代碼轉換電路4)譯碼顯示電路的設計。5)鳴叫電路的設計。2.搶21電子玩具電路應用設計實例。圖1-52鳴叫電路和門控電路6)門控電路的設計。2.搶21電子玩具電路應用設計實例。(4)邏輯電路設計組裝把上述的實現各子功能的電路拼接起來，就組成了搶21電子玩具的邏輯電路，如圖1-53所示。1T53.eps2.搶21電子玩具電路應用設計實例。1.集成運算放大器在應用上有哪些特點？2

27、.比例積分器的工作原理是什么？3.線性穩壓電源在應用上有哪些特點？4.開關穩壓電源和線性穩壓電源相比有什么優點？5.使用TTL電路和CMOS電路時應注意哪些問題？6.組合邏輯電路和時序邏輯電路的設計方法和步驟各是什么？一、 功率晶體管1. GTR的結構2. GTR的主要參數第一節電力電子器件2. GTR的主要參數(1)開路阻斷電壓UCEO基極開路時，集電極-發射極間能承受的電壓值，為開路阻斷電壓UCEO。圖2-1功率晶體管模塊a)圖形符號b)模塊外形c)等效電路2. GTR的主要參數(2)集電極最大持續電流ICM當基極正向偏置時，集電極能流入的最大電流。(3)電流增益hFE圖2-2GTR的開關

28、時間2. GTR的主要參數(4)開通時間ton當基極電流為正向階躍信號IB1時，經過時間td延遲后，基極-發射極電壓UBE才上升到飽和值UBES，同時集電極-發射極電壓UCE從100下降到90。(5)關斷時間toff從反向注入基極電流開始，到UCE上升到10所經過的時間為存儲時間ts。二、門極關斷晶閘管1. GTO晶閘管的伏安特性2. GTO晶閘管的主要參數3. GTO晶閘管的主要優點1. GTO晶閘管的伏安特性圖2-3GTO晶閘管的圖形符號及伏安特性a)圖形符號b)伏安特性2. GTO晶閘管的主要參數(1)電流關斷增益Goff指被關斷的最大陽極電流IATO(峰值)與門極峰值電流IGM之比，通

29、常Goff為45。(2)最大可關斷陽極電流IATO指由門極可靠關斷為決定條件的最大陽極電流。3. GTO晶閘管的主要優點1)用門極負脈沖電流關斷方式代替主電路換流，關斷所需能2)門極關斷晶閘管只需提供足夠幅度、寬度的門極關斷信號就能保證可靠的關斷，因此電路可靠性高。3)有較高的開關速度，門極關斷晶閘管的工作頻率可達35kHz。三、場效應晶體管1.MOSFET的工作原理2. MOSFET的主要參數三、場效應晶體管圖2-4場效應晶體管a)基本結構b)圖形符號2. MOSFET的主要參數(1)通態電阻Ron它決定了器件的通態損耗，是影響最大輸出功率的重要參數。(2)漏源擊穿電壓BUDS它決定了MOS

30、FET的最高工作電壓隨著溫度的升高而增大。(3)柵源擊穿電壓BUGS是為了防止絕緣層因柵源電壓過高發生介質擊穿而設定的參數，極限值一般定為20V。(4)開啟電壓UGST即開始出現導電溝道的柵源電壓。(5)最大漏極電流IDM它表示MOSFET的電流容量。(6)開通時間ton和關斷時間toff因MOSFET依靠多數載流子導電，不存在存儲效應，沒有反向恢復過程，所以此開關時間較短，工作頻率可超過100kHz。一、三相半波可控整流電路1.三相半波可控整流電路的接線方法2.電阻性負載時的測試波形4.正弦波觸發電路第二節晶閘管整流電路1.三相半波可控整流電路的接線方法圖2-5三相半波可控整流電路a)共陰極

31、接法b)共陽極接法2.電阻性負載時的測試波形(1)電阻性負載兩端的電壓波形三相半波可控整流電路接電阻性負載Rd時，Rd兩端的電壓波形如圖2-6b所示。(2)晶閘管兩端的電壓波形它由三部分組成，如圖2-6c所示。圖2-6三相半波可控整流電路波形分析(=0電阻性負載)a)輸入電壓波形b)負載電壓波形c)晶閘管電壓波形2.電阻性負載時的測試波形1)VT1在t1t2期間A(U)相導通，uVT1僅是管壓降，與橫軸重合。2)t2t3期間B(V)相導通，經VT2加到VT1的陰極，VT1承受反向電壓而關斷，承受的電壓為線電壓uab。3)t3t4期間C(W)相導通，經VT3加到VT1的陰極，VT1承受反向電壓而

32、關斷，承受的電壓為線電壓uac。1)t1、t2、t3和t4稱為自然換相點，距相電壓波形原點30，觸發延遲角是以對應的自然換相點為起始點，往右計算，如圖2-7所示。圖2-7=0時信號位置2.電阻性負載時的測試波形2)對于電阻性負載，負載上的電壓波形與電流波形相同。 30時，電路中的電流連續，此時晶閘管阻斷時承受反向線電壓。 30時，電路中的電流斷續，此時晶閘管阻斷時承受反向相電壓，如圖2-8所示。圖2-8=30三相半波可控整流電路波形(電阻性負載)a)波形b)波形c)波形d)波形e)波形2.電阻性負載時的測試波形3.大電感負載時的測試波形圖2-9三相半波可控整流電路(電感性負載)1)當30時，電

33、感性負載時電壓、電流的波形分析和參數計算與電阻性負載的相同。2)當=30時，電壓、電流的波形如圖2-10所示。3)大電感負載時，移相范圍為90。2.電阻性負載時的測試波形4)晶閘管兩端的電壓波形如圖2-10d所示。圖2-10=30三相半波可控整流電路波形(電感性負載)a)波形b)波形c)波形d)波形2.電阻性負載時的測試波形5)當電路加接續流二極管時，ud的波形如同電阻性負載，id的波形如同大電感負載。 當30時，續流二極管承受反壓，電路情況與不接續流二極管時相同。 當30時，續流二極管一周內續流三次，電路輸出電流、電壓波形如圖2-11所示。圖2-11大電感負載接續流二極管時的波形4.正弦波觸

34、發電路(1)電路組成正弦波觸發電路由同步、移相、脈沖形成與整形及脈沖功放與輸出等基本環節組成，如圖2-12所示。圖2-12同步電壓為正弦波的觸發電路4.正弦波觸發電路(2)同步電壓信號觸發脈沖必須與晶閘管的陽極電壓同步，脈沖移相范圍必須滿足電路要求。圖2-13正弦波觸發電路的波形a)波形b)波形c)波形d)波形e)波形f)波形g)波形4.正弦波觸發電路(3)控制脈沖電壓信號1)控制電壓Uc的引入是為了觸發脈沖與相對應的晶閘管陰極作相位移，即改變Uc的大小和極性，使移相角在0180范圍2)不同的負載以及主電路電壓與同步電壓相位的不同，其觸發脈沖的初始位置也不同，電路引入偏移直流固定電壓Ub。3)

35、脈沖寬度的調整。4)抗干擾措施：電容C2具有微分負反饋作用，可提高抗干擾能力；VD6可防止由于穩壓電源電壓沿減小方向波動時，原來已充電的電容C3經R4、電源TP、R2和晶體管VT2的發射極、基極放電而引起該管截止，造成誤輸出觸發脈沖；VD1與VD4是對VT1與VT2基極所輸入的反壓限幅，以免VT1與VT2損壞。二、三相橋式整流電路1.三相橋式整流電路的結構組成2.三相橋式整流電路的工作原理及特點3.鋸齒波觸發電路1.三相橋式整流電路的結構組成圖2-14三相全控橋式整流電路(三相半波共陰極與共陽極串聯)2.三相橋式整流電路的工作原理及特點(1)晶閘管的導通要求及順序1)三相全控橋式整流電路在任何

36、時刻都必須有兩個晶閘管導通，才能形成導電回路，其中一個晶閘管是共陰極的，另一個是共陽極的。2)在三相全控橋式整流電路中，晶閘管導通順序是：VT6、VT1VT1、VT2VT2、VT3VT3、VT4VT4、VT5VT5、VT6VT6、VT1。(2)相位差在三相全控橋式整流電路中，共陰極晶閘管VT1、VT3、VT5的觸發脈沖之間的相位差應為120。2.三相橋式整流電路的工作原理及特點圖2-15三相橋式全控整流電路的觸發脈沖a) 雙窄脈沖b)寬脈沖1)同相兩晶閘管相位差180，由于共陰極晶閘管是在正半周觸發，2.三相橋式整流電路的工作原理及特點共陽極晶閘管是負半周觸發，因此接在同一相兩個晶閘管的觸發脈

37、沖的相位差是180。2)觸發脈沖應位于自然換相點。(3)寬脈沖與雙窄脈沖為了保證整流裝置能可靠工作(共陰極和共陽極應各有一個晶閘管導通)，或者由于電流斷續后能再次導通，必須對兩組中應導通的一對晶閘管同時有觸發脈沖。(4)整流輸出波形與晶閘管承受電壓1)=0時，三相橋式全控整流電路的波形，如圖2-16所示。圖2-16=0時三相橋式全控整流電路的波形a)波形b)波形c)波形d)波形2.三相橋式整流電路的工作原理及特點 整流電壓為線電壓，整流輸出的電壓應該是兩相電壓相減后的波形，實際上就是線電壓，其中uab、uac、ubc、uba、uca、ucb均為線電壓的一部分，是各線電壓的包絡線。相電壓的交點與

38、線電壓的交點在同一角度位置上，故線電壓的交點同樣是自然換相點，如圖2-16b所示。同時也可看出，整流電壓在一個周期內脈動6次，脈沖頻率為650Hz=300Hz，比三相半波時大一倍。 晶閘管承受的電壓波形如圖2-16c所示，只要負載波形是連續的，晶閘管上的電壓波形總是由三部分組成。例如對VT1來說，由導通段(其波形與坐標軸重合)uab和uac三段組成。=0時，晶閘管無正向電壓。2)當變化時，對于電感性負載，晶閘管所承受的正向電壓與sin成正比。2.三相橋式整流電路的工作原理及特點 =30時，波形如圖2-17所示。圖2-17=30時三相橋式全控整流電路的波形a)、波形b)波形c)波形2.三相橋式整

39、流電路的工作原理及特點 =60時，波形如圖2-18所示。圖2-18=60時三相橋式全控整流電路的波形a)、波形b)波形c)波形2.三相橋式整流電路的工作原理及特點 =90時，電感性負載，輸出電壓波形如圖2-19所示。此時波形的正負兩部分相等，電壓平均值為零。晶閘管VT1兩端的電壓波形如圖2-19c所示。圖2-19=90時三相橋式全控整流電路的波形a)、波形b)波形c)波形2.三相橋式整流電路的工作原理及特點 對電阻性負載，當60時，由于電壓波形連續，因此電流也連續。每個晶閘管導通120。整流電壓波形與電感性負載時相同。60時，由于線電壓過零變負，晶閘管即阻斷，輸出電壓為零，電流波形不再連續，不

40、像電感性負載那樣出現負壓。圖2-20所示為電阻性負載時，=90時的電壓波形。一周期中每個晶閘管分兩次導通。=120時，可見電阻性負載時，最大的移相范圍是120。圖2-20=90時三相橋式全控整流電路的波形a)、波形b)波形2.三相橋式整流電路的工作原理及特點圖2-21同步電壓為鋸齒波的觸發電路3.鋸齒波觸發電路(1)同步電壓(鋸齒波)的產生與移相環節VT1、VS、R3和R4組成恒流源電路，由該電路產生鋸齒波，調節R3可改變鋸齒波的斜率。(2)強觸發環節圖2-22中右上方是強觸發環節。圖2-22鋸齒波移相觸發電路波形3.鋸齒波觸發電路(3)雙窄脈沖產生環節電路可在一周內發出間隔60的兩個窄脈沖。

41、4.三相全控橋式整流電路的安裝接線與調試圖2-23三相全控橋式整流電路a)鋸齒波同步觸發電路3.鋸齒波觸發電路圖2-23三相全控橋式整流電路(續)b)主電路(1)用雙蹤示波器檢查波形3.鋸齒波觸發電路1)同時觀察與點的波形，進一步加深對C1和R1作用的理解。2)同時觀察與點的波形，知道鋸齒波的底寬決定于電路中何種元器件的哪些參數。3)觀察點及脈沖變壓器的輸出電壓uG的波形，記錄各波形的幅度與寬度，知道uG的幅度和寬度與電路中哪些參數有關。(2)電阻性負載的測試1)按圖2-23所示電路進行接線。2)測定交流電源的相序。3)確定主變壓器與同步變壓器的極性，并將它們接成/Y。3.鋸齒波觸發電路表2-

42、1觸發極同步電壓連接方法組別共陰極共陽極晶閘管VT1VT3VT5VT4VT6VT2晶閘管所接的相ABCABC同步電壓abcabc3.鋸齒波觸發電路4)調整各觸發器鋸齒波斜率電位器RP3，用雙蹤示波器依次測量相鄰的兩個觸發器的鋸齒波電壓波形間隔應為60，斜率要求基本一致，波形如圖2-24所示。圖2-24鋸齒波電壓波形5)觀察各觸發器的輸出觸發脈沖，如果X、Y端不連接，輸出觸發脈沖為單窄脈沖，如圖2-25a所示；X、Y端連接后，輸出觸發脈沖為雙窄脈沖，如圖2-25b所示。3.鋸齒波觸發電路圖2-251CF輸出觸發脈沖的波形a)單窄脈沖b)雙窄脈沖6)調節偏移直流電壓Ub，觸發電路正常后，調節電位器

43、RP1，調節到Uc=0時，調節電位器RP1，使初始脈沖應對=120處。7)仔細檢查電路，待確認無誤后，合上Q2，調節電位器RP1，觀察從1200變化時ud波形。8)去掉與晶閘管VT1相串聯的熔斷器，觀察并記錄ud、uVT1的波形。3.鋸齒波觸發電路9)人為改變三相電源的相序，觀察并記錄=90時ud的波形，分析原因。(3)電阻電感性負載的測試1)斷開Q2換上電阻電感負載，然后將電位器RP1調到Uc=0，調節電位器RP2，使觸發脈沖初始位置在=90處。2)改變Uc大小，觀察并記錄=30、60、90及ud、id、uVT1等波形。3)改變Rd的數值，觀察id波形脈動情況及=90時ud的波形。一、有源逆

44、變電路1.有源逆變電路的工作原理2.實現有源逆變的條件3.逆變失敗的原因及措施第三節逆 變 電 路1.有源逆變電路的工作原理(1)整流工作狀態(090) 如圖2-26a所示，當觸發延遲角在90范圍內，按三相半波可控整流的觸發脈沖安排原則，依次觸發晶閘管，可得如圖2-26a所示的電壓、電流波形。1.有源逆變電路的工作原理圖2-26三相半波電路的工作狀態a)整流工作狀態b)有源逆變工作狀態(2)有源逆變工作狀態(90180) 如圖2-26b所示，1.有源逆變電路的工作原理設電動機反電勢E極性已反接，同時使可控電路的觸發延遲角進入(90180)范圍內，此時輸出平均電壓 Ud為負，即其極性與整流狀態相

45、反。1.有源逆變電路的工作原理圖2-27三相全控橋式電路=60時的電壓波形a)電路b)波形2.實現有源逆變的條件1)要有一個提供逆變能量的直流電源。2)要有一個能反饋直流電能至交流電網的全控電路，全控電路的觸發延遲角應大于90。3)為了保證在電源電壓負半周及其數值大于E時，仍能使晶閘管導通保持電流連續，應選取適當的L值。3.逆變失敗的原因及措施1)觸發電路的工作不可靠，如脈動丟失、延遲等。2)晶閘管發生故障。3)交流電源發生異常現象。4)換相的余量角不足。二、無源逆變電路1.電壓型逆變器的特點及典型電路2.電流型逆變器的特點及典型電路二、無源逆變電路圖2-28逆變器a)電壓型b)電流型1.電壓

46、型逆變器的特點及典型電路圖2-29三相串聯電感式電壓型逆變器電路1)主晶閘管承受的電壓變化率的值較低。1.電壓型逆變器的特點及典型電路2)主晶閘管除承擔負載電流外，還承擔換相電流，適用于中功率負載。3)當換相參數一定且負載電流一定時，晶閘管承受的反壓時間隨直流電壓Ud降低而減小，所以適用于調壓范圍不太大的場合。2.電流型逆變器的特點及典型電路1)逆變器的直流電源輸入側采用大電感作為濾波元件，直流電流波形比較平直。2)無需設置與逆變橋反并聯的反饋二極管橋，電路簡單。3)逆變器依靠換相電容和交流電動機漏感的諧振來換相，適用于單機運行。4)適用于經常要求起動、制動與反轉的拖動系統。圖2-30電流型逆

47、變器的工作狀態2.電流型逆變器的特點及典型電路圖2-31串聯二極管式電流型逆變器電路三、中高頻電源1.中高頻電源裝置2.電路分析3.保護措施4.通電調試步驟5.中頻電源常見故障分析與處理1.中高頻電源裝置(1)工作原理中高頻電源裝置是一種利用晶閘管將50Hz工頻交流電變換成中高頻交流電的設備，主要應用于感應加熱及熔煉，取代中頻發電機組，是一種靜止的變頻設備。圖2-32交-直-交中高頻電源結構框圖(2)電路組成該裝置由整流器、濾波器、逆變器、負載以及控制電路組成。2.電路分析(1)整流主電路整流主電路為三相橋式全控整流電路，采用同步電壓為鋸齒波的觸發電路。(2)逆變主電路此裝置采用單相橋式并聯逆

48、變電路。(3)逆變觸發電路1)自動頻率控制：要使逆變器正常工作，必須在逆變輸出電壓ua超前的時刻產生觸發脈沖，保證導通的晶閘管受反壓關斷；逆變器的觸發還必須自動調頻控制，以適應負載劇烈變化引起負載回路諧振頻率偏離逆變工作頻率，使逆變器觸發頻率受負載回路控制。2)信號檢測與引前觸發時間tf的調節：從中頻電壓互感器TV2與中頻電流互感器TA5檢得的信號，經電位器RP12、R11等與電阻RU2后，這兩種電壓信號合成，在逆變觸發電路的1、2端得到觸發信號us，如圖2-34所示。2.電路分析圖2-34信號檢測電路3)脈沖形成電路：us加在脈沖形成電路輸入端，在us信號過零時刻雙穩態電路發生翻轉，如圖2-

49、35所示。2.電路分析圖2-35脈沖形成電路4)啟動觸發環節：本裝置采用直流輔助電源(3DY)，由350V交流經單相橋式整流對啟動電容Cst預先充電，2.電路分析然后逆變橋加上直流電壓Ud，延時一段時間觸發啟動環節8CF中的晶閘管VT12，脈沖變壓器TI11送出脈沖，使與Cst串聯的晶閘管VT11觸發導通，充電電容對電感性負載放電，產生衰減振蕩的正弦電壓。5)他勵信號源(IGC)：本裝置設有他勵信號源，只要將開關SA1、SA2、SA3、SA4撥向“檢查”，他勵信號送入，即可檢查逆變觸發電路工作是否正常。3.保護措施(1)直流電路過電壓保護交流側與直流側的過電壓保護。(2)交流短路保護對于交流相

50、間短路保護，由FU1FU6六只快速熔斷器起主要作用。(3)逆變過電流、過電壓保護本裝置采用脈沖快速后移的方法作逆變側過電流與過電壓保護，如圖2-36所示。圖2-36過電流、過電壓信號取出電路3.保護措施(4)電壓、電流截止環節圖2-33中的1JF、2JF部分起到電壓、電流截止作用。4.通電調試步驟1)在主電路不帶電的情況下，對繼電器部分的動作程序進行模擬試驗。2)檢查同步變壓器的相序、相位與圖樣是否相符。3)檢查整流觸發系統。圖2-37整流觸發脈沖4.通電調試步驟圖2-38觸發脈沖的相位4)整流電流試驗。4.通電調試步驟圖2-39不同觸發延遲角下的波形a)波形b)波形5)整流中功率及大功率試驗

51、。4.通電調試步驟6)逆變觸發系統試驗。 逆變橋各晶閘管的脈沖，Ug幅度值應大于4V，同時注意脈沖前沿應小于2s，脈寬為10500s。 觀察逆變橋對角線脈沖是否重疊。 觀察逆變橋相鄰兩組脈沖相位差是否在180位置上，若有偏差，應更換脈沖形成板。7)啟動環節的檢查。8)整機啟動運行。5.中頻電源常見故障分析與處理表2-2中頻電源常見故障分析與處理方法序號故 障 現 象可 能 原 因處 理 方 法1運行主開關跳閘1過載2開關故障3接地故障1降低負載2更換開關3消除接地點2運行中直流環節的快速熔斷器熔斷1過載2晶閘管損壞3接地故障1降低負載2更換晶閘管3消除接地點3運行中逆變換流失敗1晶閘管和二極管

52、損壞2脈沖丟失或紊亂3負載短路1更換晶閘管和二極管2檢查線路或更換功能板3消除短路4運行中換流失敗1短路2接地故障3脈沖丟失或紊亂1消除短路2消除接地點3查明原因并糾正5.中頻電源常見故障分析與處理1. GTR和GTO各有什么特點？兩者有何區別？2.三相半波整流電路和三相全控橋式整流電路的應用特點各是什么？3.鋸齒波觸發電路的工作原理是什么？4.什么是有源逆變？常用在什么地方？5.有源逆變必備的條件是什么？逆變失敗的原因有哪些？6.中高頻電源的基本原理是什么？第一節X62W型萬能銑床電氣控制電路WZT6.TIF第一節X62W型萬能銑床電氣控制電路圖3-1X62W型萬能銑床的外形一、X62W型萬

53、能銑床電氣控制電路分析1.主電路2.控制電路3.照明電路2.控制電路(1)主軸電動機M1的控制控制電路中的SB1和SB2是兩地控制的起動按鈕，SB5和SB6是兩地控制的停止按鈕。3T2A.TIF2.控制電路1)主軸電動機M1的起動：起動前先合上電源開關QS1，再把主軸換向轉換開關SA3扳到主軸所需要的旋轉方向，然后按下起動按鈕SB1(或SB2)，接觸器KM1的線圈獲電吸合，KM1主觸頭閉合，主軸電動機M1起動。2)主軸電動機M1的停車制動：當需要主軸電動機M1停轉時，按停止按鈕SB5-1(或SB6-1)，接觸器KM1線圈斷電釋放，主軸電動機M1斷電后慣性運轉。3)主軸換刀控制：M1停轉后并不處

54、于制動狀態，主軸仍可自由轉動。4)主軸變速時的沖動控制：主軸變速時的沖動控制，是利用變速手柄與沖動行程開關SQ1通過機械上的聯動機構進行控制的。2.控制電路圖3-3主軸變速的沖動控制示意圖(2)工作臺進給電動機M2的控制轉換開關SA2是控制圓工作臺運動的，當需要圓工作臺運動時，轉換開關SA2扳到“接通”位置，2.控制電路SA2的觸頭SA2-1斷開，SA2-2閉合，SA2-3斷開。1)工作臺的上、下和前、后運動的控制：工作臺的上下(升降)運動和前后(橫向)運動完全是由“工作臺升降與橫向操縱手柄”來控制的。2.控制電路表3-1工作臺升降及橫向操縱手柄位置的指示情況手柄位置工作臺運動方向離合器接通的

55、絲杠行程開關動作接觸器動作電動機運轉向上向下中間向前向后向上進給或快速向上向下進給或快速向下升降或橫向進給停止向前進給或快速向前向后進給或快速向后垂直絲杠垂直絲杠橫向絲杠橫向絲杠SQ4SQ3SQ3SQ4KM4KM3KM3KM4M2反轉M2正轉M2正轉M2反轉2.控制電路 工作臺向上運動的控制：在KM1閉合后，需要工作臺向上進給運動時，將手柄扳至向上位置，其聯動機構一方面接通垂直傳動絲杠，為傳動做好準備；另一方面它使行程開關SQ4運動，其常閉觸頭SQ4-2斷開，常開觸頭SQ4-1閉合，接觸器KM4線圈獲電吸合，KM4主觸頭閉合，電動機M2反轉，工作臺向上運動。 工作臺向后運動的控制：當操縱手柄向

56、后扳動時，由聯鎖機構撥動垂直傳動絲杠，使它脫開而停止轉動，同時將橫向傳動絲杠接通進行傳動，使工作臺向后運動。工作臺向后運動也由SQ4和KM4控制，其電氣工作原理同向上運動。2.控制電路 工作臺向下運動的控制：當操縱手柄向下扳時，其聯動機構一方面使垂直傳動絲杠接通，為垂直絲杠的傳動做準備；另一方面壓合行程開關SQ3，使其常閉觸頭SQ3-2斷開，常開觸頭SQ3-1閉合，接觸器KM3線圈獲電吸合，KM3主觸頭閉合，電動機M2正轉，工作臺向下運動。 工作臺向前運動的控制：工作臺向前運動也由行程開關SQ3及接觸器KM3控制，其電氣控制原理與工作臺向下運動相同，只是將手柄向前扳時，通過機械聯鎖機構，將垂直

57、絲杠脫開，而將橫向傳動絲杠接通，使工作臺向前運動。2)工作臺左右(縱向)運動的控制：工作臺左右運動同樣是用工作臺進給電動機M2來傳動的，由工作臺縱向操縱手柄來控制。2.控制電路3)工作臺進給變速時的沖動控制：在改變工作臺進給速度時，為了使齒輪易于嚙合，也需要進給電動機M2瞬時沖動一下。4)工作臺的快速移動控制：工作臺的快速移動也是由進給電動機M2來拖動的，在縱向、橫向和垂直6個方向上都是可以實現快速移動控制。(3)冷卻泵電動機M3的控制在主軸電動機M1起動后，將轉換開關QS2閉合，冷卻泵電動機M3起動，從而將冷卻液輸送到機床切削部分。二、X62W型萬能銑床常見電氣故障的分析與檢修1.主軸電動機

58、M1不能起動2.工作臺各個方向都不能進給3.工作臺能向左、右進給，不能向前、后、上、下進給4.工作臺能向前、后、上、下進給，不能向左、右進給5.變速時不能沖動控制6.工作臺不能快速移動，主軸制動失靈第二節T68型臥式鏜床電氣控制電路圖3-4所示為T68型臥式鏜床的外形。第二節T68型臥式鏜床電氣控制電路圖3-4T68型臥式鏜床的外形一、T68型臥式鏜床電氣控制電路分析1.主電路2.控制電路3.照明電路1.主電路3T5.TIF2.控制電路(1)主軸電動機M1的正反轉和點動控制1)按下正轉起動按鈕SB4，接觸器KM1線圈通電，常開觸頭閉合自鎖，主觸頭閉合，M1起動正轉。2)按下反轉起動按鈕SB2，

59、其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，KM1線圈斷電，接觸器KM2線圈通電，常開觸頭閉合自鎖，主觸頭閉合，M1起動反轉。3)當按下SB3時，常開觸頭閉合，線圈通電。(2)主軸電動機M1的低速和高速控制1)將主軸變速操作手柄扳向低速擋，按下正轉起動按鈕SB4，KM1線圈通電，其常開觸頭閉合自鎖，主觸頭閉合，為M1起動做好準備。2.控制電路2)將主軸變速操作手柄扳向高速擋，將行程開關SQ1壓合，其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合。(3)主軸電動機M1的停止和制動控制按下停止按鈕SB1，KM1或KM2線圈通電，主觸頭斷開，電動機斷電。(4)主軸電動機M1的變速沖動控制變速沖動是指在M1變速時，不用停止按鈕SB1就

60、可以直接進行變速控制。(5)快速移動電動機M2的控制鏜床各部件的快速移動由快速移動操作手柄控制。(6)安全保護聯鎖電路中的2個行程開關SQ3和SQ4。二、T68型臥式鏜床常見電氣故障的分析與檢修(1)主軸電動機M1不能低速起動或僅能單方向低速運轉熔斷器FU1、FU2或FU3熔體熔斷，熱繼電器FR動作后未復位，停止按鈕觸頭接觸不良等原因，均能造成M1不能起動。(2)主軸能低速起動但不能高速運轉主要原因是時間繼電器KT和行程開關SQ1的故障，造成主軸電動機M1不能切換到高速運轉。(3)進給部件不能快速移動快速移動由快速移動電動機M2、接觸器KM6、KM7和行程開關SQ5、SQ6實現。第三節15/3