可控硅控制单相马达正反转，可控硅老是烧！！！！！！

Junsea · 发表于 2011-7-20 16:24:33

如图，马达在正反转控制，S1和S2为常闭限位开关。

单相马达正反转 (原文件名:截图219.jpg)
工况测试：
1）当保护开关没有动作时，让马达频繁正反转，如1s正转，1s反转，长时间测试，没有出现损坏可控硅的情况。

2）如果马达正转，而保护S1动作（左限位断开），这个时候就容易出现烧可控硅。正转可控硅（D1）和反转的可控硅（D2）都烧过。
3）如果马达反转，而保护S2动作（右限位断开），这个时候就容易出现烧可控硅。反转可控硅（D2）和正转的可控硅（D1）都烧过。

可控硅烧了表现为：有时候完全击穿，A1A2电阻接近0，有时候，A1A2电阻为MΩ级，只是马达会很慢很慢的转。

hefq · 发表于 2011-7-20 16:59:06

把限位开关装到G极去试试

zhangjinxing · 发表于 2011-7-20 17:48:07

楼主考虑这个问题没有，假设正转时，此时电机运行电容内刚好存有300V电压，
可能S1\S2断开导通时有火花干扰导致两个可控硅同时导通，这时运行电容通过两个
可控硅放电，放电电流达到几十甚至几百安培。
另外换向时要考虑电流可能是正常运行电流的好几倍，
实在找不出问题，用示波器测下吧，到底是电流还是电压问题

Junsea · 发表于 2011-7-20 17:57:46

回复【1楼】hefq 何访贤
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1）限位开关控制G极肯定是没有问题的，这就与工况测试的第1）点相同。
2）把限位开关去控制G极是否应该不是最安全的做法吧，如果可控硅击穿，限位根本起不了安全保护的作用！

Junsea · 发表于 2011-7-20 18:10:09

回复【2楼】zhangjinxing
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1）火花干扰：S1/S2并非在线路板上面是，是接的，离两个可控硅的距离有1M以上。
2）换向：现在不是换向的问题，如测试工况的第1）点，频繁正反转，大的启动电流加上快速换向，可控硅依然坚挺，现在的问题是出在了限位开关上，这个限位开关是个机械开关，直接传到马达的线圈回路中，当设备过冲后会切断马达电源。现在我就是不清楚这个开关切断电源的瞬间（当然因为是机械开关，切断马达电源瞬间其实也有可能是多次的开合过程），马达线圈，运行电容，压敏电阻，阻容吸波，门极驱动等等部分都干了什么。

zhangjinxing · 发表于 2011-7-20 18:18:38

我也遇到过同样问题，使用楼上电路基本上都击穿，现在都改为限位开关接在光耦输入端了，批量生产就没问题了。
我认为还是限位开关通断时干扰很大，一就是有可能产生峰值过压或过高的dv/dt，二就是两个可控硅受干扰同时导通时，
运行电容放电导致损坏，楼主可以在运行电容上串入小阻值电阻，来限制放电电流，测试下，
或者使用示波器测试下，问题到底在哪里

Junsea · 发表于 2011-7-20 18:31:26

回复【5楼】zhangjinxing
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碰到同病相怜的人了哈，将限位改到G极驱动或者光耦前级，这到是肯定没有问题了，我现在的问题是现在的情况不允许这么去做，现在的接法，两个限位开关就在马达旁边，所以接线很方便。如果是限位信号要去到可控硅的驱动端，那么就需要多接至少3根线。另外如果现在可控硅的驱动电路端，如果可控硅意外击穿，根本起不到保护作用哦。

接下来是要考虑，在运行电容串电阻，或者是在两个运行线圈上面穿电阻进行测试，看来还需要做大量的测试啊。

xiaobendan · 发表于 2011-7-20 19:06:29

吸收电容增加到104试试啊，还有那个电阻360也大了点，36还差不多
还有就是5楼说的问题了

cqfeiyu · 发表于 2011-7-20 19:56:26

限位改到光耦输入端

john78 · 发表于 2011-7-20 20:16:22

MARK

现在用固态继电器,但成本较高,用可控硅应该要便宜不少吧

zhangjinxing · 发表于 2011-7-20 21:23:57

我们以前用的固态继电器这样用也会烧

xiaojian · 发表于 2011-7-20 21:47:42

可控硅耐压不够，改800v的，保证你ok，这句话至少值5000块，呵呵

Junsea · 发表于 2011-7-20 22:16:42

回复【11楼】xiaojian
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回楼上，已经试过bta16-800，看来这话值不了5000块哈，不过还是要谢谢你！！
顺便明确一下，货绝对正中，都是大代理商那里从美国发的货。

gwdong · 发表于 2011-7-21 09:10:53

限位开关接继电器,把两条线都切断.....看它还怎么烧......

gwdong · 发表于 2011-7-21 09:12:40

限位开关接继电器,把两条线都切断.....看它还怎么烧......

gwdong · 发表于 2011-7-21 09:37:45

电机绕组切断,如果有电流的话,要通过电容冲击另一边的可控硅,几乎是一定会击穿,用多大耐压都不行.

把两个限位开关串联接在另一边的L线上应该可以.

gwdong · 发表于 2011-7-21 11:43:05

我的办法不对.....限位到了反过来转也不行了. .

gwdong · 发表于 2011-7-21 11:45:06

限位开关接到G或者干脆给控制器好了,可控硅短路的保护用个保险丝吧....

Junsea · 发表于 2011-7-21 12:16:56

感谢楼上热心朋友，限位接到控制器或者G脚，起不到真正的保护作用，如果可控硅由于意外击穿，那么保护失效，机器跑飞，有安全隐患。至于用保险丝这种方式应该不太可取吧，反应是不是有点太慢了。

同时你分析得也很对，把限位接到L上面，应该不会有问题，只是这样接的话，限位到了，反转也不行了。

hefq · 发表于 2011-7-21 12:35:21

楼主可以考虑加两级限位保护，一级到G，二级按楼主的位置

Junsea · 发表于 2011-7-21 14:24:44

回复【20楼】hefq 何访贤
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这样当然应该不会有太大问题，只是这样配线就复杂了。

gwdong · 发表于 2011-7-21 14:37:09

回复【20楼】hefq 何访贤
楼主可以考虑加两级限位保护，一级到g，二级按楼主的位置
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切断绕组产生的冲击仍然会击穿可控硅.

Junsea · 发表于 2011-7-21 21:36:52

回复【22楼】gwdong
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几率到到是降低了很多的，只是还是没有从根本上解决问题！！
革_命尚未成功，通知还需努力！！

j-link · 发表于 2011-7-21 22:17:20

你少了相位控制当然会挂阿

hefq · 发表于 2011-7-22 08:59:36

改用继电器，

hefq · 发表于 2011-7-22 09:00:40

用继电器2块钱一个的已经相当不错了

zdw198426 · 发表于 2011-7-22 09:40:21

学习。

Junsea · 发表于 2011-7-22 09:48:11

回复【26楼】hefq 何访贤
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继电器当然也是一个不错的选择，只是此正反转比较频繁，估计不到1分钟一次，继电器的话折腾不了多久吧！

马达功率倒是不大也就120W，用个2元左右的10A的继电器，应该是可以。只是继电器标称寿命100K次，按一分钟一次算，一天工作10小时，多的时候还不止这个时间， 10*60 = 600次/天，那么继电器不到半年就game over了。

Junsea · 发表于 2011-7-22 09:52:58

回复【24楼】j-link
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可否仔细描述下呢？还望不吝赐教！！
另外我试过过零触发的方式，0°-30°和180°-210°给可控硅触发信号，问题依旧！！

GUOHUDONG · 发表于 2011-7-22 10:40:26

限位开关上联电容会不会好。

Junsea · 发表于 2011-7-22 10:57:52

回复【30楼】GUOHUDONG
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楼上的意思是，限位开关两端并联电容，或者是限位开关两端并联阻容装置，对吗？

GUOHUDONG · 发表于 2011-7-22 10:58:55

是的。

Junsea · 发表于 2011-7-22 11:04:13

回复【32楼】GUOHUDONG
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你是曾经这样解决过问题呢？还是分析的结论！我这样问没有别的意思，主要是如果是曾经这样解决过问题，那就比较值得庆幸了，这样我心里也就更加有底了。

不管如何还是要谢谢你的热心帮助！！

GUOHUDONG · 发表于 2011-7-22 11:10:58

没有试过，只是分析的结论，因为保护的时候有很大的火花产生，如果能消除肯定会好很多，就像你自己前面讲的没有保护动作就正常，我也不知道是不是对，你试试。

Junsea · 发表于 2011-7-22 11:17:35

回复【34楼】GUOHUDONG
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是要试试，这个东西应该还需要花大量时间来做测试！

gwdong · 发表于 2011-7-22 11:42:43

像这样行不行?

(原文件名:s03.JPG)

gwdong · 发表于 2011-7-22 11:45:51

J1 J2 是两个启动继电器. MCU要有检测限位的手段,检测到限位状态,如果需要反向转动,则用启动继电器来启动, 限位状态消除则切断启动继电器.

S1 S2两个限位开关需要两对触点,不行的话又要继电器....麻烦了很多.

sean.zang · 发表于 2011-7-22 13:05:30

单相异步正反转电机的正反驱动不能同时导通，不然就会烧可控硅，这是单相异步电机需要电容和其中的一个绕组构成启动和运转电路，更换启动绕组，电机正反转交替执行。

所以在驱动两个可控硅的MCU管脚上加个互策电路，用个NPN三极管就可以的了，一般该三极管放在MCU管脚驱动电路的输出电路后的。
该电路是保证可控硅的两个驱动信号不会同时为0.而使驱动后续的正反转的可控硅同时导通的。

这个电路可靠安全的。

(原文件名:Motor_CCW_CW.JPG)

Junsea · 发表于 2011-7-22 13:14:46

回复【37楼】gwdong
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不到万不得已不采用这种方式，有点过与繁琐了。

Junsea · 发表于 2011-7-22 13:19:56

回复【38楼】sean.zang
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从驱动电路的互锁角度来讲，有个硬互锁当然是保险的，不能让可控硅正反向同时导通。
但是我现在故障并非正反换向时候出现问题。
是如下情况出现问题
1）马达正转，左限位动作，可控硅击穿
2）马达反转，右限位动作，可控硅击穿
击穿表现为：有时候完全击穿，A1A2电阻接近0，有时候，A1A2电阻为MΩ级，只是马达会很慢很慢的转。

kent · 发表于 2011-7-22 15:12:27

可控硅烧了表现为：有时候完全击穿，A1A2电阻接近0，有时候，A1A2电阻为MΩ级，只是马达会很慢很慢的转。
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从描述来看，即有高压击穿，也有短路现象。问题应该出在限位开关状态上。

我猜想，你的产品速度不是很快，限位开关在接触到作用力时，处于似合似开状态，对于感性元件来讲，会产生高压，触发另一路双向可控硅导通。由于原来一路双向可控硅未完全切断，它俩同时导通，即导致短路，烧断A1A2（MΩ级）。当这个高压更高时，就会击穿Gate，造成直通（电阻接近0）。
建议不要把力直接作用到限位开关上，通过一个带弹簧的杠杆，一旦碰到该触点，弹簧助力把开关断开。该开关复位时，由于弹簧的关系，会比断开慢，该吸、断的时间常数大于数十毫秒，会降低开关抖动概率。
两个限位开关各并联一只0.1uF　X2电容。

fwluck · 发表于 2011-7-22 15:41:35

有简单办法。
问题症结在于带电断开电源线瞬间，不管是电流还电压烧毁可控硅。
两条道，一条隔离，另一条吸收。做开关的电机侧。

Junsea · 发表于 2011-7-22 18:32:35

回复【41楼】kent
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分析的好透彻，只是我还是倾向于做并电容，或者并阻容的方向去做测试，这样好干活。

Junsea · 发表于 2011-7-22 18:36:26

回复【42楼】fwluck
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能够说说具体的措施吗？
或者能够说说你对断开电源线瞬间，电压电流形成，回路，以及隔离和吸收的相关措施。

zhangjinxing · 发表于 2011-7-22 18:59:31

搞了那么久，无语

xiaobendan · 发表于 2011-7-22 20:14:04

等待楼主的测试结果

hefq · 发表于 2011-7-22 22:05:34

回复【28楼】Junsea
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不能这样算，那个标秒的次数，是在满负荷下保证100K次仍然能保持指标吧，你现在没有满负荷工作啊，还有，你可以用比10A更大点的汽车继电器，好几十安的都有

Junsea · 发表于 2011-7-23 08:07:42

回复【47楼】hefq 何访贤
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汽车继电器是直流的吧！耐压好像比较小把！

zhangjinxing · 发表于 2011-7-26 23:22:16

楼主测好了也给大家解答一下，别躲猫猫啊

cgbabc · 发表于 2011-7-27 08:10:32

学习了

zhangchenggong · 发表于 2011-7-27 08:40:24

学习一下，等楼主的测试结果

xj6588 · 发表于 2011-7-27 09:58:13

先在限位前面串个电感吧，弄个磁环绕上几十匝；另外可控硅用电流大一点的，后缀选B的，灵敏度低些，如果不调速的话光耦用3061好了

Junsea · 发表于 2011-7-27 11:38:12

回复【52楼】xj6588
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可以试试，如果能够在分析分析原理，那就更加完美了。！！

Junsea · 发表于 2011-7-27 11:38:34

谢谢大家的关心，不是我要玩多猫猫，只是这几天测试下来一直不理想，仍然没有找到解决问题之方法。不过还是可以直播一下
1）试着在限位开关两端并联了47R和0.1u的电容，问题好像有点改善，但是仍然会烧
2）在限位开关两端只并0.1u电容，问题依旧
3）又试着将可控硅A1、A2并联的阻容吸波改为0.1u+47R，但是问题依旧
4）也换过BTA16-800C可控硅，问题依旧

综上，依然没有找到问题的解决方案。

我觉得这个应用应该是还算典型吧，估计坛子里面应该有人解决过这个问题吧，坛子里面高手那么多。只是恐怕没有看到鄙人的帖子。望遇到和我相同问题同志顶之，期待有前车之鉴的同志出来献策。

如果有幸遇到高人，能够将此问题解决，我想着应该也能够造福一些人吧！！

再次谢谢大家！！鼓掌！！

gwdong · 发表于 2011-7-27 12:41:17

有人提过,用继电器,不用可控硅,当然可能要经常换继电器.
不要经常换继电器的办法,也有人提过了,不过电路复杂些.

楼主想要找一个电路简单又不用换继电器的办法? 看来是不容易了...

Junsea · 发表于 2011-7-27 13:08:33

回复【55楼】gwdong
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复杂些如果能够找到也拿出来晒晒，参考参考也好！！

Summer_R · 发表于 2011-9-19 22:53:39

我今天也遇到这样的问题了，正在寻求解决方法，我将一个灯泡串入电机的公共端后，通电，发现限位开关动作的一偶尔（大部分情况会）灯泡闪亮，而且亮度还挺亮~我怀疑是开关断开的一瞬间触点会反复通断，市电电压于线圈产生的反向电动势叠加，导致击穿晶闸管

Summer_R · 发表于 2011-9-19 22:56:14

楼主这个问题是怎么解决的呢？加了阻容网络没什么效果~

dbjdeycl · 发表于 2011-9-20 23:33:42

回复【楼主位】Junsea
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限位开关并联一个大功率吸收电阻是应该的

ewindiy · 发表于 2011-9-21 08:37:44

过电压了把，把可控硅两边电容去掉

atl0402 · 发表于 2011-9-21 11:32:16

请问楼主这是用什么软件画的电路图，看着不错，虽然对电机控制不懂，顶一下

Junsea · 发表于 2011-9-21 11:53:28

一直没有找到比较好的方案！现在采用可控硅带继电器先用着

zhangjinxing · 发表于 2011-9-21 12:58:57

楼主试过在启动电容那里串电阻或扼流圈的方法了吗，楼主电机功率小，不行的话，可以在正转反转那里串两个小阻值电阻，以限制击穿电流，应该就不会损坏了啊

Summer_R · 发表于 2011-9-23 11:40:31

如果加扼流圈的话，要加多大的扼流圈呢，我分析扼流圈是防止瞬间过流的，这个电路为怀疑是电压击穿，我已经做了一个实验，接线方法跟楼主的图是原理是一样的；可控硅用的是BTA16-800SW，正品的3Q晶闸管；
实验1：5w的单相电容电动机，当任何一个限位开关动作，晶闸管不烧；
实验2:15w的单相电容电动机，当任何一个限位开关动作，晶闸管偶尔烧；
实验3:30w的单相电容电动机，当任何一个限位开关动作，晶闸管必烧；
实验4:60w的单相电容电动机，当任何一个限位开关动作，晶闸管必烧，有时候还会冒烟；
加了阻容吸收网络，目前的几种参数的电容电阻网络都试过了，几乎没什么效果；正在寻求解决的方法，大家探讨一下。

madara · 发表于 2011-9-23 13:12:19

应该在可控硅驱动端之前接限位开关，如果不放心可控硅的话，那可以多串几个可控硅一起控制。

Summer_R · 发表于 2011-9-23 13:16:55

可控硅限位开关之前加限位开关肯定是不会烧可控硅，但是这样接法起不到最后的保护作用，一旦晶闸管损坏或者单片机死机的话，起不到保护作用，而且接线复杂了一些，会增加几根电线，电机和控制板之间有一段距离。

xbq1001 · 发表于 2011-9-23 22:25:58

回复【64楼】zhangjinxing
楼主试过在启动电容那里串电阻或扼流圈的方法了吗，楼主电机功率小，不行的话，可以在正转反转那里串两个小阻值电阻，以限制击穿电流，应该就不会损坏了啊
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高手，其实就是高压环流引起的，64楼的方案对于100W以下的电机是可行的

anlianxjl · 发表于 2011-9-28 09:24:13

弱弱地问一句，既然怀疑是保护开关的问题，去掉不就好了吗

Junsea · 发表于 2011-9-28 10:08:21

感谢大家的关注，看来Summer_R的测试环境比较好，做了大量的测试。我用的是bt06-600c的，80w电机，限位开关动作时候到也不是一定会烧。

现总结一下：
1）调整可控硅保护的阻容网络没有什么改善，Summer_R和我都做过相应的测试
2）试着在限位为开关的触电上加入吸收装置，也没有改善
3）我图纸中用的bta06-600c的可控硅，试过用bta16-800c的可控硅一样会烧
4）经Summer_R测试，小马达（如5W）不会烧

这段时间比较忙，没有时间去测试过64楼的方案，有时间有条件的朋友可以做下测试。

Junsea · 发表于 2011-9-28 10:10:13

回复【69楼】xbq1001
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高手，其实就是高压环流引起的，64楼的方案对于100W以下的电机是可行的。

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那么高手对于100W以上电机还有什么好的方案呢？

caochunhua · 发表于 2011-9-28 10:57:33

偏一下题 3052的PDF推荐电路如下

3052 PDF上的电路 (原文件名:3052.jpg) LZ C12 C13是什么用意呀？

3052的PDF推荐电路如下

(原文件名:3061.jpg)

参照这个电路 R24 R26 1K 似乎大了点。

另外负载在可控硅的位置也要值得研究一下

lcmdw · 发表于 2011-9-28 11:05:57

mark

Junsea · 发表于 2011-9-28 12:13:21

回复【73楼】caochunhua
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C12，C13是用于保护3052的
另：R24，R26这个下拉电阻是为降低晶体管导通灵敏度的，我认为问题不是由这里引起的。

strange · 发表于 2011-9-28 12:19:32

和LZ一样烧过好多可控硅（20W电机），没找到方法，后改用继电器，但会干扰其他电路，最后还用上了磁环，问题至今未解决。

huatong · 发表于 2011-9-28 12:47:18

在原来的限位开关前小小的位置再安装2个限位开关接G极可以吗?

caochunhua · 发表于 2011-9-28 13:41:48

LZ有没有试试 S2断开 S1先连着，电机正转突然断开S1 看两只可控硅损坏的几率，从而可断定是否是S2连着的可控硅被高压冲开后引起两只可控硅的损坏。

yfgww · 发表于 2011-9-29 15:35:34

mark

Junsea · 发表于 2011-10-15 12:14:47

偶尔拽一下，期待高手！！

cjc2010 · 发表于 2011-10-15 13:48:16

mark!

x357728745 · 发表于 2011-10-15 14:21:51

mark！

ljgvictory · 发表于 2011-10-15 14:30:42

关注贴

xiaobendan · 发表于 2011-10-15 18:27:33

问一下，这个马达在从正转到反转时，要停止一下，还是直接转换的？

Junsea · 发表于 2011-10-17 20:30:14

回复【84楼】xiaobendan 仲跻东
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肯定是要停一下的。

shenyuanzhi · 发表于 2011-10-17 22:03:07

弄个小变频器算了

gxwyl2 · 发表于 2011-10-19 21:05:16

你的可控硅耐压不够

xiaobendan · 发表于 2011-10-21 08:12:02

回复【85楼】Junsea
回复【84楼】xiaobendan 仲跻东
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肯定是要停一下的。
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那么要停多久呢？几毫秒，几秒，还是等到电机停止转动后？

Junsea · 发表于 2011-10-21 08:51:22

回复【88楼】xiaobendan 仲跻东
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这个不是问题，我在楼主位都说了，在保护开关动作的时候平凡正反转一点事没有！！

aysyjgw · 发表于 2011-10-21 08:53:59

楼主问题解决没有，

linminsong · 发表于 2011-10-21 09:12:49

试试在S1的2脚和S2的2脚并个474 X2电容；在R1的R3位置各并1个47K碳膜电阻

Junsea · 发表于 2011-10-21 10:02:59

回复【90楼】aysyjgw 蒋
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尚未解决

Junsea · 发表于 2011-10-21 10:03:58

回复【91楼】linminsong
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抽空我会按你说的试试，不过如果方便的，可以帮忙分析分析！！

wwqq · 发表于 2011-10-21 10:36:03

期待高手

Junsea · 发表于 2011-10-21 16:54:29

回复【94楼】wwqq
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共同期待有高手。

LIN600121 · 发表于 2011-11-9 13:41:10

回复【楼主位】Junsea
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A1,A2 加上TVS AC220V 用471 10D (470V) 就能避免A1,A2 在開關段開時產生的電弧

hzfyjwz · 发表于 2011-11-9 19:09:20

对于这个问题，哎!我有切身体会。

wy2000 · 发表于 2011-11-9 19:51:41

用1200V 的两个单硅反并联试一下。

runningwater · 发表于 2011-11-9 23:53:00

那这个能不能加泄放二极管？

Elex · 发表于 2011-11-10 01:37:52

根据我的理解，可控硅的抗过流能力很强的,可控硅是被电压击穿的。
按照lz的电路图，在电机正转或反转时，正反控制端子之间的电压接近两倍的输入电压，而由于其中一个可控硅导通，则电压全部加到另外一个可控硅两端去了（实际可能会被R1或R3钳位,但471的标称最大clamping电压可能高达775V）。
在限位开关未工作的时候，lz的电路可能就已经是有bug的状态，只是bug还未导致崩溃而已。当限位开关断开时，而电流相位刚好在电流峰值附近时则电机绕组产生感应高压而在限位开关处跳火。由于限位开关动作，导致原来导通的一臂可控硅也失去维持电流而断开（限位开关并联的RC或C不足以使得可控硅有足够的维持电流），因而在限位开关断开后的两个可控硅都是断开的，所以在限位开关感应高压加在两个串联的可控硅上时先烧哪一个都有可能。为什么R1/R3没有起到保护作用？看看其响应曲线就知道了。而可控硅两端并联的RC也没能及时把感应能量吸收。

限位开关控制G基的做法跟限位开关闭合时由光耦控制G基都不能使得可控硅马上断开，需要维持到电流近零点才断开，所以不会产生很大的感应电压。

Elex · 发表于 2011-11-10 01:42:55

回复【100楼】runningwater
那这个能不能加泄放二极管？
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对于这么大功率的感应能量话，这种吸收元件都是浮云

wwqq · 发表于 2011-11-10 09:15:59

电机功率不大的话，L1和开关1处加tvs二极管串上电阻。

可控硅控制单相马达正反转，可控硅老是烧！！！！！！

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