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变频器外接电位器接法

2018-02-05
类别:技术信息
eye 1496
文章创建人 拍明


变频器简介

变频器主要分为两类:电压型,将电压源的直流变换为交流,其直流回路通过电容滤波。

输出电压波形为矩形波电流波形近似正弦波。一般要深度负反馈,有稳定作用;电流型,将电流源的直流变换为交流,其直流回路通过电感滤波。电流波形为矩形波电压波形近似正弦波。一般为正反馈,有增益作用。

现在的变频器主要采用VVVF变频或矢量控制变频,也就是先把工频交流电通过整流器转换成直流电源,再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电供给电机。但是VVVF缺点是输入功率因数比较低,谐波电流大,直流电路需要大的储能电容。

变频器的主回路构成:电源输入—整流桥—启动电阻—母线电容—制动单元(制动电阻)—逆变桥—电源输出。主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,它由三部分构成:

1、整流电路:将工频电源转变为直流;

2、平波回路:吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动;

3、逆变电路:将直流转变为频率可调的交流电。

变频器外接电位器接法.png

电位器简介

电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。当电刷沿电阻体移动时,在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。

电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可视作一可变电阻器,由于它在电路中的作用是获得与输入电压(外加电压)成一定关系得输出电压,因此称之为电位器。。

电位器 (英文:Potenometer)是可变电阻器的一种。通常是由电阻体与转动或滑动系统组成,即靠一个动触点在电阻体上移动,获得部分电压输出。

电位器的作用——调节电压(含直流电压与信号电压)和电流的大小。

电位器的结构特点——电位器的电阻体有两个固定端,通过手动调节转轴或滑柄,改变动触点在电阻体上的位置,则改变了动触点与任一个固定端之间的电阻值,从而改变了电压与电流的大小。

电位器是一种可调的电子元件。它是由一个电阻体和一个转动或滑动系统组成。当电阻体的两个固定触点之间外加一个电压时,通过转动或滑动系统改变触点在电阻体上的位置,在动触点与固定触点之间便可得到一个与动触点位置成一定关系的电压。它大多是用作分压器,这时电位器是一个四端元件。电位器基本上就是滑动变阻器,有几种样式,一般用在音箱音量开关和激光头功率大小调节,电位器是一种可调的电子元件。

用于分压的可变电阻器。在裸露的电阻体上,紧压着一至两个可移金属触点。触点位置确定电阻体任一端与触点间的阻值。按材料分线绕、碳膜、实芯式电位器;按输出与输入电压比与旋转角度的关系分直线式电位器(呈线性关系)、函数电位器(呈曲线关系)。主要参数为阻值、容差、额定功率。广泛用于电子设备,在音响和接收机中作音量控制用。

变频器外接电位器接法.png

有些产品设计需求电位器与变频器连接,我们在操作变频器外接电位器的时候,应当严格按变频器的说明书来进行操作,本文主要和大家讲变频器外接电位器接法变频器电位器接线图,变频器外接电位器使用注意事项,以供参考。

变频器电位器接线图_变频器外接电位器接法

变频器的控制如果采用闭环自动控制,必须将工艺参数,如生产过程中的流量、液面、压力、温度等通过变送器、调节器转换为4~20mA的信号,送至变频器的信号输入端,才能达到变频控制的目的。频率的设定可以通过外接频率设定电位器的方法来实现,接线图如图2-18所示。

变频器外接电位器接法.png

外接频率设定电位器接线图(a)接线图(一);(b)接线图(二)

在图2-18 (a)中,运转与停止通过FWD和CM端子来实现。右边的虚线框内的SB1为起动按钮,SB2为停止按钮。RP为手动频率设定电位器,P为频率表,均安装在现场操作柱面上。

RP的使用有其局限性。这是由于RP输入的是0~10V的电压信号,而电压信号随着传输距离的延长受到的干扰增大。如果安装现场与变频器距离较远,则无法保证信号传输的准确性。在这种情况下,频率信号可以这样来设定:在输入端子X1~X9中,任意指定某两个端子,并设定其数据为“17”(增命令)和“18”(减命令),这样在运行信号(ON)时,能用外部触点输入信号增/减设定频率。端子的功能见表2-4,此时的接线图如图2-18 (b)所示。

表2-4 端子功能表

变频器接电位器怎么接_变频器电位器接线图_变频器外接电位器接法

在图2-18 (b)中,指定X1为频率增命令端子;X2为频率减命令端子。虚线框内元件即运行和停止按钮SB1、SB2,频率增减按钮SB3、SB4,以及频率表P均安装在现场操作柱上。操作柱可选用专业厂家生产的防爆变频调速操作柱。使用时按住SB3,频率增加(见表P),松开手,频率即固定在某频率值上;同理,按住SB4,频率减小,松开手,频率即固定在另一个频率值上。这种调频方法受到的干扰影响相对于图2-18 (a)所示电路来讲要小得多。

这种手动给定频率信号的地点(即操作柱),可以设定在作业现场,也可以设立在控制室。

变频器外接电位器使用注意事项

1、电位器的阻值也不能太大,在控制变频器距离较远时,会导致电位器的抗干扰能力变差。

2、外接电位器在工作过程中调节比较频繁的情况下,其电位器的操作功率也不宜太小,一般建议按实际损耗功率的5到10倍至上来选择。

3、由于考虑到其变频器内部电路的相互是否匹配等问题,选用的电位器的阻值一般最好不要大于超过10KΩ。

4、在不了解变频器内部电路的情况下,电位器的阻值调节不应适合调太小,因为阻值小了的话,将会导致增加变频器内部控制电源的点击,所以应当注意这一点。

由于各种变频器的说明上对外接电位器的阻值和功率规定都是各不一样的,所以大家在操作变频器如何外接电位器的时候,应当按变频器的说明书来进行操作。

变频器介绍

变频器(Variable-frequency Drive,VFD)是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、逆变(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。

变频器

变频器工作原理

概述

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分,变频器的主电路大体上可分为两类

变频功率分析仪

变频功率分析仪(5张)

:电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波是电感。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率的“整流器”,吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路

整流器

大量使用的是二极管的变流器,它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器,由于其功率方向可逆,可以进行再生运转。

平波回路

在整流器整流后的直流电压中,含有电源6倍频率的脉动电压,此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动,采用电感和电容吸收脉动电压(电流)。装置容量小时,如果电源和主电路构成器件有余量,可以省去电感采用简单的平波回路。

逆变器

同整流器相反,逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率,以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。

控制电路是给异步电动机供电(电压、频率可调)的主电路提供控制信号的回路,它有频率、电压的“运算电路”,主电路的“电压、电流检测电路”,电动机的“速度检测电路”,将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”,以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。

(1)运算电路:将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算,决定逆变器的输出电压、频率。

(2)电压、电流检测电路:与主回路电位隔离检测电压、电流等。

(3)驱动电路:驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。

(4)速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号,送入运算回路,根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。

(5)保护电路:检测主电路的电压、电流等,当发生过载或过电压等异常时,为了防止逆变器和异步电动机损坏。

功能作用编辑

变频节能

变频器节能主要表现在风机、水泵的应用上。为了保证生产的可靠性,各种生产机械在设计配用动力驱动时,都留有一定的富余量。当电机不能在满负荷下运行时,除达到动力驱动要求外,多余的力矩增加了有功功率的消耗,造成电能的浪费。风机、泵类等设备传统的调速方法是通过调节入口或出口的挡板、阀门开度来调节给风量和给水量,其输入功率大,且大量的能源消耗在挡板、阀门的截流过程中。当使用变频调速时,如果流量要求减小,通过降低泵或风机的转速即可满足要求。

电动机使用变频器的作用就是为了调速,并降低启动电流。为了产生可变的电压和频率,该设备首先要把电源的交流电变换为直流电(DC),这个过程叫整流。把直流电(DC)变换为交流电(AC)的装置,其科学术语为“inverter”(逆变器)。一般逆变器是把直流电源逆变为一定的固定频率和一定电压的逆变电源。对于逆变为频率可调、电压可调的逆变器我们称为变频器。变频器输出的波形是模拟正弦波,主要是用在三相异步电动机调速用,又叫变频调速器。对于主要用在仪器仪表的检测设备中的波形要求较高的可变频率逆变器,要对波形进行整理,可以输出标准的正弦波,叫变频电源。一般变频电源是变频器价格的15--20倍。由于变频器设备中产生变化的电压或频率的主要装置叫“inverter”,故该产品本身就被命名为“inverter”,即:变频器。

变频不是到处可以省电,有不少场合用变频并不一定能省电。 作为电子电路,变频器本身也要耗电(约额定功率的3-5%)。一台1.5匹的空调自身耗电算下来也有20-30W,相当于一盏长明灯. 变频器在工频下运行,具有节电功能,是事实。但是他的前提条件是:

第一、大功率并且为风机/泵类负载;

第二、装置本身具有节电功能(软件支持);

这是体现节电效果的三个条件。除此之外,无所谓节不节电,没有什么意义。如果不加前提条件的说变频器工频运行节能,就是夸大或是商业炒作。知道了原委,你会巧妙的利用他为你服务。一定要注意使用场合和使用条件才好正确应用,否则就是盲从、轻信而“受骗上当”。

功率因数补偿节能

无功功率不但增加线损和设备的发热,更主要的是功率因数的降低导致电网有功功率的降低,大量的无功电能消耗在线路当中,设备使用效率低下,浪费严重,使用变频调速装置后,由于变频器内部滤波电容的作用,从而减少了无功损耗,增加了电网的有功功率。

软启动节能

1:电机硬启动对电网造成严重的冲击,而且还会对电网容量要求过高,启动时产生的大电流和震动时对挡板和阀门的损害极大,对设备、管路的使用寿命极为不利。而使用变频节能装置后,利用变频器的软启动功能将使启动电流从零开始,最大值也不超过额定电流,减轻了对电网的冲击和对供电容量的要求,延长了设备和阀门的使用寿命。节省了设备的维护费用。

2:从理论上讲,变频器可以用在所有带有电动机的机械设备中,电动机在启动时,电流会比额定高5-6倍的,不但会影响电机的使用寿命而且消耗较多的电量.系统在设计时在电机选型上会留有一定的余量,电机的速度是固定不变,但在实际使用过程中,有时要以较低或者较高的速度运行,因此进行变频改造是非常有必要的。变频器可实现电机软启动、补偿功率因素

基本组成编辑

变频器通常分为4部分:整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。

整流单元:将工作频率固定的交流电转换为直流电。

高容量电容:存储转换后的电能。

逆变器:由大功率开关晶体管阵列组成电子开关,将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。

控制器:按设定的程序工作,控制输出方波的幅度与脉宽,使叠加为近似正弦波的交流电,驱动交流电动机。

给定方式编辑

变频器常见的频率给定方式主要有:操作器键盘给定、接点信号给定、模拟信号给定、脉冲信号给定和通讯方式给定等。这些频率给定方式各有优缺点,须按照实际所需进行选择设置

控制方式编辑

低压通用变频输出电压为380~650V,输出功率为0.75~400kW,工作频率为0~400Hz,它的主电路都采用交—直—交电路。其控制方式经历了以下四代。

第一代

1U/f=C的正弦脉宽调制(SPWM)控制方式:

其特点是控制电路结构简单、成本较低,机械特性硬度也较好,能够满足一般传动的平滑调速要求,已在产业的各个领域得到广泛应用。但是,这种控制方式在低频时,由于输出电压较低,转矩受定子电阻压降的影响比较显著,使输出最大转矩减小。另外,其机械特性终究没有直流电动机硬,动态转矩能力和静态调速性能都还不尽如人意,且系统性能不高、控制曲线会随负载的变化而变化,转矩响应慢、电机转矩利用率不高,低速时因定子电阻和逆变器死区效应的存在而性能下降,稳定性变差等。因此人们又研究出矢量控制变频调速。

第二代

电压空间矢量(SVPWM)控制方式:

它是以三相波形整体生成效果为前提,以逼近电机气隙的理想圆形旋转磁场轨迹为目的,一次生成三相调制波形,以内切多边形逼近圆的方式进行控制的。经实践使用后又有所改进,即引入频率补偿,能消除速度控制的误差;通过反馈估算磁链幅值,消除低速时定子电阻的影响;将输出电压、电流闭环,以提高动态的精度和稳定度。但控制电路环节较多,且没有引入转矩的调节,所以系统性能没有得到根本改善。

第三代

矢量控制(VC)方式:

矢量控制变频调速的做法是将异步电动机在三相坐标系下的定子电流Ia、Ib、Ic、通过三相-二相变换,等效成两相静止坐标系下的交流电流Ia1Ib1,再通过按转子磁场定向旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流Im1、It1(Im1相当于直流电动机的励磁电流;It1相当于与转矩成正比的电枢电流),然后模仿直流电动机的控制方法,求得直流电动机的控制量,经过相应的坐标反变换,实现对异步电动机的控制。其实质是将交流电动机等效为直流电动机,分别对速度,磁场两个分量进行独立控制。通过控制转子磁链,然后分解定子电流而获得转矩和磁场两个分量,经坐标变换,实现正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有划时代的意义。然而在实际应用中,由于转子磁链难以准确观测,系统特性受电动机参数的影响较大,且在等效直流电动机控制过程中所用矢量旋转变换较复杂,使得实际的控制效果难以达到理想分析的结果。

第四代

直接转矩控制(DTC)方式:

1985年,德国鲁尔大学的DePenbrock教授首次提出了直接转矩控制变频技术。该技术在很大程度上解决了上述矢量控制的不足,并以新颖的控制思想、简洁明了的系统结构、优良的动静态性能得到了迅速发展。该技术已成功地应用在电力机车牵引的大功率交流传动上。 直接转矩控制直接在定子坐标系下分析交流电动机的数学模型,控制电动机的磁链和转矩。它不需要将交流电动机等效为直流电动机,因而省去了矢量旋转变换中的许多复杂计算;它不需要模仿直流电动机的控制,也不需要为解耦而简化交流电动机的数学模型。

矩阵式交—交控制方式:

VVVF变频、矢量控制变频、直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。其共同缺点是输入功率因数低,谐波电流大,直流电路需要大的储能电容,再生能量又不能反馈回电网,即不能进行四象限运行。为此,矩阵式交—交变频应运而生。由于矩阵式交—交变频省去了中间直流环节,从而省去了体积大、价格贵的电解电容。它能实现功率因数为l,输入电流为正弦且能四象限运行,系统的功率密度大。该技术虽尚未成熟,但仍吸引着众多的学者深入研究。其实质不是间接的控制电流、磁链等量,而是把转矩直接作为被控制量来实现的。具体方法是:

1、控制定子磁链引入定子磁链观测器,实现无速度传感器方式;

2、自动识别(ID)依靠精确的电机数学模型,对电机参数自动识别;

3、算出实际值对应定子阻抗、互感、磁饱和因素、惯量等算出实际的转矩、定子磁链、转子速度进行实时控制;

4、实现Band—Band控制按磁链和转矩的Band—Band控制产生PWM信号,对逆变器开关状态进行控制。

矩阵式交—交变频具有快速的转矩响应(<2ms),很高的速度精度(±2%,无PG反馈),高转矩精度(<+3%);同时还具有较高的起动转矩及高转矩精度,尤其在低速时(包括0速度时),可输出150%~200%转矩。

VVC的控制原理:

VVC的控制原理是将矢量调制的原理应用于固定电压源PWM逆变器。这一控制建立在一个改善了的电机模型上,该电机模型较好的对负载和转差进行了补偿。

因为有功和无功电流成分对于控制系统来说都是很重要的,控制电压矢量的角度可显著的改善0-12HZ范围内的动态性能,而在标准的PWM U/F驱动中0-10HZ范围一般都存在着问题。

利用SFAVM或60°AVM原理来计算逆变器的开关模式,可使气隙转矩的脉动很小(与使用同步PWM的变频器相比)。


电位器介绍

电位器是具有三个引出端、阻值可按某种变化规律调节的电阻元件。电位器通常由电阻体和可移动的电刷组成。当电刷沿电阻体移动时,在输出端即获得与位移量成一定关系的电阻值或电压。

电位器既可作三端元件使用也可作二端元件使用。后者可视作一可变电阻器,由于它在电路中的作用是获得与输入电压(外加电压)成一定关系得输出电压,因此称之为电位器。

符合度

符合度又叫符合性,它是指电位器的实际输出函数特性和所要求的理论函数特性之间的符合程度。它用实际特性和理论特性之间的最大偏差对外加总电压的百分数表示,可以代表电位器的精度。

分辨力

分辨力决定于电位器的理论精度。对于线绕电位器和线性电位器来说,分辨力是用动触点在绕组上每移动一匝所引起的电阻变化量与总电阻的百分比表示。对于具有函数特性的电位器来说,由于绕组上每一匝的电阻不同,故分辨力是个变量。此时,电位器的分辨力一般是指函数特性曲线上斜率最大一段的平均分辨力。

滑动噪声

滑动噪声是电位器特有的噪声。在改变电阻值时,由于电位器电阻分配不当、转动系统配合不当以及电位器存在接触电阻等原因,会使动触点在电阻体表面移动时,输出端除有有用信号外,还伴有随着信号起伏不定的噪声。

对于线绕电位器来说,除了上述的动触点与绕组之间的接触噪声外,还有分辨力噪声和短接噪声。分辨力噪声是由电阻变化的阶梯性所引起的,而短接噪声则是当动触点在绕组上移动而短接相邻线匝时产生的,它与流过绕组的电流、线匝的电阻以及动触点与绕组间的接触电阻成正比。

机械寿命

电位器的机械寿命也称磨损寿命,常用机械耐久性表示。机械耐久性是指电位器在规定的试验条件下,动触点可靠运动的总次数,常用 "周"表示。机械寿命与电位器的种类、结构、材料及制作工艺有关,差异相当大。

除了上述的特性参数外,电位器还有额定功率、阻值允许偏差、最大工作电压、额定工作电压、绝缘电压、温度参数、噪声电动势及高频特性等参数,这些参数的意义与电阻器相应特性参数的意义相同。

分类

组成电位器的关键零件是电阻体和电刷。根据二者间的结构形式和是否带有开关,电位器可分为几种类型。

电位器还可按电阻体的材料分类,如线绕、合成碳膜、金属玻璃釉、有机实芯和导电塑料等类型,电性能主要决定于所用的材料。此外还有用金属箔、金属膜和金属氧化膜制成电阻体的电位器,具有特殊用途。电位器按使用特点区分,有通用、高精度、高分辨力、高阻、高温、高频、大功率等电位器;按阻值调节方式分则有可调型、半可调型和微调型,后二者又称半固定电位器。 为克服电刷在电阻体上移动接触对电位器性能和寿命带来的不利影响,又有无触点非接触式电位器,如光敏和磁敏电位器等,供少量特殊应用。

线绕电位器:具有高精度、稳定性好、温度系数小,接触可靠等优点,并且耐高温,功率负荷能力强。缺点是阻值范围不够宽、高频性能差、分辨力不高,而且高阻值的线绕电位器易断线、体积较大、售价较高。这种电位器广泛应用于电子仪器、仪表中。 线绕电位器的电阻体由电阻丝缠绕在绝缘物上构成,电阻丝的种类很多,电阻丝的材料是根据电位器的结构、容纳电阻丝的空间、电阻值和温度系数来选择的。电阻丝越细,在给定空间内越获得较大的电阻值和分辨率。但电阻丝太细,在使用过程中容易断开,影响传感器的寿命。

可调绕线电位器.png


合成碳膜电位器:具有阻值范围宽、分辨力较好、工艺简单、价格低廉等特点,但动噪声大、耐潮性差。这类电位器宜作函数式电位器,在消费类电子产品中大量应用。采用印刷工艺可使碳膜片的生产实现自动化。

碳膜电位器.png


有机实芯电位器:阻值范围较宽、分辨力高、耐热性好、过载能力强、耐磨性较好、可靠性较高,但耐潮热性和动噪声较差。这类电位器一般是制成小型半固定形式,在电路中作微调用。

金属玻璃釉电位器 它既具有有机实芯电位器的优点,又具有较小的电阻温度系数(与线绕电位器相近),但动态接触电阻大、等效噪声电阻大,因此多用于半固定的阻值调节。这类电位器发展很快,耐温、耐湿、耐负荷冲击的能力已得到改善,可在较苛刻的环境条件下可靠地工作。

导电塑料电位器:阻值范围宽、线性精度高、分辨力强,而且耐磨寿命特别长。虽然它的温度系数和接触电阻较大,但仍能用于自动控制仪表中的模拟和伺服系统。

数字电位器:采用集成电路技术制作的电位器;把一串电阻集成到一个芯片内部,采用MOS管控制电阻串联

网络与公共端连接;控制精度由控制的bit位数决定,一般为8位、10位、12位等;可以使用到模拟电路中做阻抗匹配、放大回路的放大倍数控制等;避免了抖动调节操作麻烦;为设备的自动增益、电压变化、阻抗匹配等提供了便捷方式。

多圈精密可调电位器:在一些工控及仪表电路中,通常要求可调精度高。为了适应生产需要。这类电路采用一种多圈可调电位器。这类电位器具有步进范围大!精度高等优点。

电阻材质分类

碳膜式(Carbon Film):使用碳膜作为电阻膜。

瓷金膜(Metal Film):使用以陶瓷(ceramic)与金属(metal)材质混合制成的特殊瓷金(cermet)膜作为电阻膜。

线绕式(Wirewound):使用金属线绕制作为电阻。比起碳膜或瓷金膜而言,可承受较大功率。

构造分类

旋转式:常见的形式。通常的旋转角度约 270~300 度。

单圈式:常见的形式。

多圈式:用于须精密调整的场合。

直线滑动式:通常用于混音器,便于立即看出音量的位置与做淡入淡出控制。

数量分类

单联式:一转轴只控制单一电位器。

双联式:两个电位器使用同一转轴控制,主要用于双声道中,可同时控制两个声道。

电阻值变化尺度分类

线性尺度式:电阻值的变化与旋转角度或移动距离呈线性关系,此种电位器称为 B 型电位器。

对数尺度式:电阻值的变化与旋转角度或移动距离呈对数关系,此种电位器主要用途是音量控制,其中常用的是 A 型电位器,适合顺时针方向为大音量、逆时针方向为小音量的场合;此外,另有对数尺度的变化方向相反的 C 型电位器。

按电阻体的材料分类

电位器按电阻体的材料可分为线绕电位器和非线绕电位器两大类。线绕电位器又可分为通用线绕电位器、精密线绕电位器、大功率线绕电位器和预调式线绕电位器等多类。非线绕电位器可分为实心电位器和膜式电位器两种类型。其中实心电位器又分为有机合成实心电位器、无机合成实心电位器和导电塑料电位器。膜式电位器又分为碳膜电位器和金属膜电位器等多种[1] 。

按调节方式分类

电位器按调节方式可分为旋转式电位器、推拉式电位器、直滑式电位器等多种[1] 。

按电阻值的变化规律分类

电位器按电阻值的变化规律可分为直线式电位器、指数式电位器和对数式电位器[1] 。

按结构特点分类

电位器按其结构特点可分为单圈电位器、多圈电位器、单联电位器、双联电位器、多联电位器、抽头式电位器、带开关电位器、锁紧型电位器、非锁紧型电位器和贴片式电位器等多种[1] 。

按驱动方式分类

电位器按驱动方式可分为手动调节电位器和电动调节电位器[1] 。

其他特别型式

附开关电位器:通常用于将音量开关与电源开关合一,即逆时针旋转至底使开关切断而关闭电源。[2]

作用

电位器在电路中的主要作用有以下几个方面

1.用作分压器

电位器是一个连续可调的电阻器,当调节电位器的转柄或滑柄时,动触点在电阻体上滑动。此时在电位器的输出端可获得与电位器外加电压和可动臂转角或行程成一定关系的输出电压。

2.用作变阻器

电位器用作变阻器时,应把它接成两端器件,这样花电位器的行程范围内,便可获得一个平滑连续变化的电阻值。

3.用作电流控制器

当电位器作为电流控制器使用时,其中一个选定的电流输出端必须是滑动触点引出端。

注意事项

1. 电位器之电阻体大多采用多碳酸类的合成树脂制成,应避免与以下物品接触:氨水,其它胺类,碱水溶液,芳香族碳氢化合物,酮类,脂类的碳氢化合物,强烈化学品(酸碱值过高)等,否则会影响其性能。

2. 电位器之端子在焊接时应避免使用水容性助焊剂,否则将助长金属氧化与材料发霉;避免使用劣质焊剂,焊锡不良可能造成上锡困难,导致接触不良或者断路。

3. 电位器之端子在焊接时若焊接温度过高或时间过长可能导致对电位器的损坏。插脚式端子焊接时应在235℃±5℃,3秒钟内完成,焊接应离电位器本体1.5MM以上,焊接时勿使用焊锡流穿线路板;焊线式端子焊接时应在350℃±10℃,3秒钟内完成。且端子应避免重压,否则易造成接触不良。

4. 焊接时,松香(助焊剂)进入印刷机板之高度调整恰当,应避免助焊剂侵入电位器内部,否则将造成电刷与电阻体接触不良,产生INT,杂音不良现象。

5. 电位器最好应用于电压调整结构,且接线方式宜选择“1”脚接地;应避免使用电流调整式结构,因为电阻与接触片间的接触电阻不利于大电流的通过。

6. 电位器表面应避免结露或有水滴存在,避免在潮湿地方使用,以防止绝缘劣化或造成短路。

7. 安装“旋转型”电位器在固定螺母时,强度不宜过紧,以避免破坏螺牙或转动不良等; 安装“铁壳直滑式”电位器时,避免使用过长螺钉,否则有可能妨碍滑柄的运动,甚至直接损坏电位器本身。

8. 在电位器套上旋钮的过程中,所用推力不能过大(不能超过《规格书》中轴的推拉力的参数指标),否则将可能造成对电位器的损坏。

9. 电位器回转操作力(旋转或滑动)会随温度的升高而变轻,随温度降低而变紧。若电位器在低温环境下使用时需说明,以便采用特制的耐低温油脂。

10 电位器的轴或滑柄使用设计时应尽量越短越好。轴或滑柄长度越短手感越好且稳定。反之越长晃动越大,手感易发生变化。

11 电位器碳膜的功率能承受周围的温度为70℃,当使用温度高于70℃时可能会丧失其功能。

主要参数

电位器的主要参数有标称阻值、额定功率、分辨率、滑动噪声、阻值变化特性、耐磨性、零位电阻及温度系数等。

1)额定功率

电位器的两个固定端上允许耗散的最大功率为电位器的额定功率。使用中应注意额定功率不等于中心抽头与固定端的功率。电位器的额定功率是指在直流或交流电路中,当大气压为87~107kPa,在规定的额定温度下长期连续负荷所允许消耗的最大功率。线绕和非线绕电位器的额定功率系列入表2所示。

2)标称阻值

标在产品上的名义阻值,其系列与电阻的系列类似。

3)允许误差等级

实测阻值与标称阻值误差范围根据不同精度等级可允许20%、10%、5%、2%、1%的误差。精密电位器的精度可达0.1% 。

4)阻值变化规律

指阻值随滑动片触点旋转角度(或滑动行程)之间的变化关系,这种变化关系可以是任何函数形式,常用的有直线式、对数式和反转对数式(指数式)。在使用中,直线式电位器适合于作分压器;反转对数式(指数式)电位器适合于作收音机、录音机、电唱机、电视机中的音量控制器。维修时若找不到同类品,可用直线式代替,但不宜用对数式代替。对数式电位器只适合于作音调控制等。

分辨率

电位器的分辨率也称为分辨力,对线绕电位器来讲,当动接点每移动一圈时,输出电压不连续的发生变化,这个变化量与输出电压的比值为分辨率。直线式线绕电位器的理论分辨率为绕线总匝数N的倒数,并以百分数表示。电位器的总匝数越多,分辨率越高电位器的命名及标注方法

1)电位器的命名规则同电阻的命名方法一样,只是以W字母开头。

2)电位器标注方法:电位器一般均采用直标法,在电位器外壳上用字母和数字标志着它们的型号、标称功率、阻值、阻值与转角间的关系等。例如:WT-Ⅱ-1-1k-X电位器表示为单联碳膜电位器Ⅱ型,功率为1W,阻值为1kΩ,曲线为直线性[1] 。

测试及好坏判别

对电位器的主要要求是:①阻值符合要求。②中心滑动端与电阻体之间接触良好,转动平滑。对带开关的电位器,开关部分应动作准确可靠、灵活。因此在使用前必须检查电位器性能的好坏。

1)阻值的测量:首先根据被测电位器阻值的大小,选择好万用表的合适电阻档位,测量一下阻值,即AC两端片之间的电阻值,与标称阻值比较,看二者是否一致。同时旋动滑动触头,其值应固定不变。如果阻值无穷大,则此电位器已损坏。

2)然后再测量其中心端与电阻体的接触情况,即BC两端之间电阻值。方法是万用表欧姆档在适当量程,测量过程中,慢慢旋转转轴,注意观察万用表的读数,正常情况,读数平稳地朝一个方向变化,若出现跳动、跌落或不通等现象,说明活动触点有接触不良的故障。

3)当中心端滑到首端或末端,理想状态下中心端与重合端的电阻值为0,在实际测量中,会有一定的残留值(一般视标称而定,一般小于5Ω),属正常现象。




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