毕业论文：关于大功率可控硅无触点接触器在桥式起重机上的应用文献综述

多种零部件性能与质量不过关，难以使整机水平提高。

电气控制功能少性能不高可靠性低，频繁使用经常发生故障。

起制动性能不好，影响操作。

传动部件噪音大寿命短缺乏自动保护与维护功能。

产品装配质量不过关，根据可靠性考核结果，近故障是由装配质量问题引发的。

司机室操纵设备与设施比较简陋，司机操作视野差易疲劳容易误操作引发故障。

起重运输机械整体造型焊接与制造的外观质量油漆等都存在差距。

此外产品品种规格不全，有时造成用户的不合理选用，从而引起故障频繁。

二产品安全性差与国外产品相比，我国大多数起重运输机械缺少运行自动记录装置，无法给用户提供准确信息对起重运输机械及时维护按时检修到时报废。

因而使起重运输机械带病运行超寿命运行现象大量存在，极易造成事故隐患。

此外，现有的安全保护装置可靠性差，运行不久就性能下降，精度超标，故障频繁，甚至影响起重运输机械正常作业，许多用户只能将安全保护装置短接，起重运输机械失去安全保护作用，会带来不良后果。

因此应更加关注起重运输机械在长期运行过程中如何使安全保护装置稳定有效地工作，例如黑匣子技术在线监视技术和报警系统的完善是降低起重运输机械事故的关键三配套件供应不能满足要求首先是电气元器件及电控设备，其次是机构零部件如减速器钢丝绳等技术性能落后，质量不过关。

异形钢材薄壁型材等原材料供应短缺，影响整机设计所需零部件和材料的选用，使整机水平难以提高。

其中除了起重运输机械行业自己能够解决的外，还有许多方面需要其它部门协助解决。

三起重机存在问题的原因原因分析原因分析起重机有这样那样的问题，我们不可能都能解决，我们只能从方面入手或者说从其中的个小问题入手来解决点力所能及的问题。

天车在行驶的时候，接触器频繁的动作，大电流的通断，对接触器的触点影响很大，好点的接触器几个月就要更换次，差点的接触器个星期就被烧坏了，这样的情况般来讲只会影响到生产，但是如果接触器触点被大电流烧得粘连在起，事故就来了，因为这种情况之下，即使操作人员停止操作设备，行车还是不会停止，小则撞坏设备，大则出现工伤事故，这是我们不想看到的结果，现在的行车大部份都是使用接触器通断电路或是接触器切除电阻来控制行车的，很少用到变频器，不过使用变频器是未来的方向。

这是个过程，在这个过程没有完成之前，有没有种好的办法来防止接触器被烧粘连而发生的工伤事故呢二设想的对策用无触点开关来代替接触器这就是我今天要研究的课题就是用无触点开关来代替接触器控制行车运行，就是把现有的行车的接触器用双向可控硅来实现电路的能断能力，从而解决现在行车的个重大问题，但这只是个设想，世上只有想不到的，没有做不到的。

只要我们肯努力就定能实现。

四无触点开关可控硅的认识在对策施实前，先让我介绍下可控硅的原理，这样更有助我们对无触点开关的了解，和对这个课题认识。

可控硅的概念和结构晶闸管又叫可控硅。

自从世纪年代问世以来已经发展成了个大的家族，它的主要成员有单向晶闸管双向晶闸管光控晶闸管逆导晶闸管可关断晶闸管快速晶闸管，等等。

今天大家使用的是单向晶闸管，也就是人们常说的普通晶闸管，它是由四层半导体材料组成的，有三个结，对外有三个电极图第层型半导体引出的电极叫阳极，第三层型半导体引出的电极叫控制极，第四层型半导体引出的电极叫阴极。

从晶闸管的电路符号图可以看到，它和二极管样是种单方向导电的器件，关键是多了个控制极，这就使它具有与二极管完全不同的工作特性。

二晶闸管的主要工作特性为了能够直观地认识晶闸管的工作特性，大家先看这块示教板图。

晶闸管与小灯泡串联起来，通过开关接在直流电源上。

注意阳极是接电源的正极，阴极接电源的负极，控制极通过按钮开关接在直流电源的正极这里使用的是型晶闸管，若采用型，应接在直流电源的正极。

晶闸管与电源的这种连接方式叫做正向连接，也就是说，给晶闸管阳极和控制极所加的都是正向电压。

现在我们合上电源开关，小灯泡不亮，说明晶闸管没有导通再按下按钮开关，给控制极输入个触发电压，小灯泡亮了，说明晶闸管导通了。

这个演示实验给了我们什么启发呢这个，二是在它的控制极与阴极之间输入个正向触发电压。

晶闸管导通后，松开按钮开关，去掉触发电压，仍然维持导通状态。

晶闸管的特点是触即发。

但是，如果阳极或控制极外加的是反向电压，晶闸管就不能导通。

控制极的作用是通过外加正向触发脉冲使晶闸管导通，却不能使它关断。

那么，用什么方法才能使导通的晶闸管关断呢使导通的晶闸管关断，可以断开阳极电源图中的开关或使阳极电流小于维持导通的最小值称为维持电流。

如果晶闸管阳极和阴极之间外加的是交流电压或脉动直流电压，那么，在电压过零时，晶闸管会自行关断。

三可硅控的关断条件由于可控硅只有导通和关断两种工作状态，所以它具有开关特性，这种特性需要定的条件才能转化，此条件见表表可控硅导通和关断条件状态条件说明从关断到导通阳极电位高于是阴极电位控制极有足够的正向电压和电流两者缺不可维持导通阳极电位高于阴极电位阳极电流大于维持电流两者缺不可从导通到关断阳极电位低于阴极电位阳极电流小于维持电流任条件即可基本伏安特性可控硅的基本伏安特性见图图可控硅基本伏安特性四双向可控硅双向可控硅又称为双向晶闸管普通晶闸管实质上属于直流控制器件。

要控制交流负载，必须将两只晶闸管反极性并联，让每只控制个半波，为此需两套的触发电路，使用不够方便。

双向晶闸管是在普通晶闸管的基础上发展而成的，它不仅能代替两只反极性并联的晶闸管，而且仅需个触发电路，是目前比较理想的交流开关器件。

其英文名称即三端双向交流开关之意构造原理尽管从形式上可将双向晶闸管看成两只普通晶闸管的组合，但实际上它是由只晶体管和多只电阻构成的功率集成器件。

小功率双向晶闸管般采用塑料封装，有的还带散热板，外形如图所示。

典型产品有，等。

大功率双向晶闸管大多采用型封装。

双向晶闸管的主要参数见附表。

双向晶闸管的结构与符号见图。

它属于五层器件，三个电极分别是。

因该器件可以双向导通，故除门极以外的两个电极统称为主端子，用。

表示，不再划分成阳极或阴极。

其特点是，当极和极相对于，的电压均为正时，是阳极，是阴极。

反之，当极和极相对于的电压均为负时，变成阳极，为阴极。

双向晶闸管的伏安特性见图，由于正反向特性曲线具有对称性，所以它可在任何个方向导通。

检测方法下面介绍利用万用表档判定双向晶闸管电极的方法，同时还检查触发能力。

判定极由图可见，极与极靠近，距极较远。

因此，之间的正反向电阻都很小。

在肦档测任意两脚之间的电阻时，只有在之间呈现低阻，正反向电阻仅几十欧，而之间的正反向电阻均为无穷大。

这表明，如果测出脚和其他两脚都不通，就肯定是极。

，另外，采用封装的双向晶闸管，极通常与小散热板连通，据此亦可确定极。

区分极和极找出极之后，首先假定剩下两脚中脚为极，另脚为极。

把黑表笔接极，红表笔接极，电阻为无穷大。

接着用红表笔尖把与短路，给极加上负触发信号，电阻值应为十欧左右，证明管子已经导通，导通方向为。

再将红表笔尖与极脱开但仍接，若电阻值保持不变，证明管子在触发之后能维持导通状态。

把红表笔接极，黑表笔接极，然后使与短路，给极加上正触发信号，电阻值仍为十欧左右，与极脱开后若阻值不变，则说明管子经触发后，在方向上也能维持导通状态，因此具有双向触发性质。

由此证明上述假定正确。

否则是假定与实际不符，需再作出假定，重复以上测量。

显见，在识别，的过程中，也就检查了双向晶闸管的触发能力。

如果按哪种假定去测量，都不能使双向晶闸管触发导通，证明管于巳损坏。

对于的管子，亦可用档检测，对于及以上的管子，应选档，否则难以维持导通状态。

五双向可控硅参数符号参数符号说明通态平均电流反向重复峰值电压断态重复峰值电流通态个周波不重复浪涌电流通态峰值电压门极触发电流门极触发电压维持电流断态电压临界上升率通态电流临界上升率结壳热阻模块绝缘电压额定结温通态重复峰值电压反向重复峰值电流正向平均电流六双可硅控的关断条件双向可控硅第阳极与第二阳极间，无论所加电压极性是正向还是反向，只要控制极和第阳极间加有正负极性不同的触发电压，就可触发导通呈低阻状态。

此时间压降也约为。

双向可控硅旦导通，即使失去触发电压，也能继续保持导通状态。

只有当第阳极第二阳极电流减小，小于维持电流或间当电压极性改变且没有触发电压时，双向可控硅才截断，此时只有重新加触发电压方可导通。

七双向可控硅典型应用双向晶闸管可广泛用于工业交通家用电器等领域，实现交流调压电机调速交流开关路灯自动开启与关闭温度控制台灯调光舞台调光等多种功能，它还被用于固态继电器和固态接触器电路中。

图是由双向晶闸管构成的接近开关电路。

为门极限流电阻，为干式舌簧管。

平时断开，双向晶闸管也关断。

仅当小磁铁移近时吸合，使双向晶闸管导通，将负载电源接通。

由于通过干簧管的电流很小，时间仅几微秒，所以开关的寿命很长过零触发型交流固态继电器的内部电路。

主要包括输入电路光电耦合器过零触发电路开关电路包括双向晶闸管保护电路吸收网络。

当加上输入信号般为高电平并且交流负载电源电压通过零点时，双向晶闸管被触发，将负载电源接通。

固态继电器具有驱动功率小无触点噪音低抗干扰能力强，吸合释放时间短寿命长，能与电路兼容，可取代传统的电磁继电器。

四起重机存在问题的解决方法施实对策现有行车的电路现在我们对可控硅特别是双向可控硅有了个了解，设想下，我们把双向可控硅来代替接触器如下图二改善后的行车电路现在我们以控制小