滑差電機(jī)調(diào)速器原理與維修

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1、滑差電機(jī)調(diào)速器原理與維修滑差電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)也叫電磁調(diào)速系統(tǒng)，是變頻器沒(méi)有出來(lái)以前占主流地位的交流調(diào)速器系統(tǒng)，雖然退出了主流地位，但市場(chǎng)上擁有一定使用量，研究它的維護(hù)維修仍然具有很大的實(shí)用意義。ZLK-1型滑差電機(jī)可控硅調(diào)速電路（下文簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)速盒），屬于較早設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的可控硅調(diào)速電路，用于JZT系列、拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)為0.6~30kW的滑差電動(dòng)機(jī)的單機(jī)無(wú)級(jí)恒速調(diào)速控制。整機(jī)電路及與滑差電機(jī)的連接見(jiàn)下圖1。1、調(diào)速盒整機(jī)電路分析：整機(jī)電路由主電路（為勵(lì)磁線圈提供勵(lì)磁電壓）、供電電源電路（提供控制電路用電和同步電壓采樣）及下文四個(gè)環(huán)節(jié)電路構(gòu)成。電路基本控制原

2、理：給定電壓和速度反饋信號(hào)，形成比較放大器的Ube和Ib信號(hào)，經(jīng)放大后，形成控制電壓信號(hào)；控制電壓信號(hào)與電網(wǎng)同步鋸齒波電壓信號(hào)相比較，經(jīng)放大后，形成移相觸發(fā)脈沖，觸發(fā)可控硅輸出相應(yīng)勵(lì)磁電壓，完成閉環(huán)調(diào)速恒速控制。調(diào)速盒主電路：調(diào)速盒主電路由AC220V電源，經(jīng)串接K1電源開(kāi)關(guān)、RD熔斷器后，由單向可控硅3CT4進(jìn)行受控半波整流后，將0-90V直流電壓輸入滑差離合器中的勵(lì)磁線圈。在RD熔斷器后，電源進(jìn)線上并接了硒堆元件，用于電網(wǎng)浪涌電壓吸收，當(dāng)電網(wǎng)中有異常尖峰電壓產(chǎn)生時(shí)，硒堆擊穿，導(dǎo)致RD熔斷，從而保護(hù)了后續(xù)電路，不受危險(xiǎn)電壓的沖擊。在后來(lái)的新

3、型電路中，硒堆元件因體積龐大等據(jù)點(diǎn)，為壓敏元件所取代?？煽毓璧年?yáng)極、陰極之間，還并接有R、C阻容吸收電路，來(lái)抑制電源開(kāi)斷、分布電感、電容等形成的高頻率過(guò)電壓，保護(hù)可控硅的安全。因?yàn)閯?lì)磁繞組為感性負(fù)載，可控硅輸出的是帶缺口的脈沖直流電壓和不連續(xù)的脈沖電流，為使勵(lì)磁線圈中的電流“連續(xù)起來(lái)”，以產(chǎn)生較為穩(wěn)定的磁場(chǎng)，經(jīng)常在勵(lì)磁線圈上并聯(lián)一只二極管，該電路中Z1稱(chēng)為“續(xù)流二極管”。可控硅輸出的是輸入交流電正半波中的部分電壓波形（T1、T3部分），整個(gè)負(fù)半波及正半波的初始部分（T3：負(fù)半波及正半波移相部分），故為非連續(xù)波形，含有較大的電壓缺口，當(dāng)勵(lì)磁線圈

4、上不并聯(lián)續(xù)流二極管，流過(guò)勵(lì)磁線圈的也為斷續(xù)電流i1，形成“脈動(dòng)磁場(chǎng)”；當(dāng)勵(lì)磁線圈兩端并聯(lián)續(xù)流二極管，這一現(xiàn)象將得到很好的改觀。在可控硅導(dǎo)通的T1（T3）時(shí)刻，勵(lì)磁線圈兩端輸入a+、b-的電壓，續(xù)流二極管承受反偏壓而截止，勵(lì)磁線圈也產(chǎn)生a+、b-的感生電勢(shì)E，與外加電源電壓方向相反，試圖抵消電流的上升趨勢(shì)，可以看到電流波形的斜度比電壓波形明顯變“緩”。線圈在流入電流的同時(shí)儲(chǔ)蓄磁場(chǎng)能量。說(shuō)明電感為儲(chǔ)能元件，流過(guò)電感的電流不能突變，在突加輸入電壓時(shí)，其電流卻是漸變的，說(shuō)明電感為“惰性元件”，總是試圖維持“原有狀態(tài)”。；在可控硅截止的T2階段，輸入電

5、壓為0，線圈中的磁場(chǎng)能量釋放，產(chǎn)生a-、b+的自感電動(dòng)勢(shì)E，試圖維持原方向的電流流通，此時(shí)續(xù)流二極管D受正偏壓而導(dǎo)通，由D、L形成i01的電流環(huán)路，勵(lì)磁線圈L被“續(xù)流”，形成了較為穩(wěn)定的磁場(chǎng)。供電電源電路：電源變壓器B不但提供控制電路的電源，而且還由b1、b14繞組提供電網(wǎng)同步電壓采樣信號(hào)，使觸發(fā)電路在電網(wǎng)電壓在每個(gè)正半波期間，都能在同一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)點(diǎn)輸出觸發(fā)脈沖。電源變壓器B為多繞組電壓輸出變壓器，以適應(yīng)不同控制電路的供電幅度要求。其中5.6V繞組接電源指示燈，用于調(diào)速盒的接入電源指示；50V繞組輸出電壓，經(jīng)整流濾波和穩(wěn)壓處理后，用于給定電壓

6、的取用；12V繞組輸出電壓經(jīng)整流濾波后，用于觸發(fā)電路的供電電源；6.2V繞組電壓經(jīng)整流濾波后，供比較放大電路。調(diào)速盒控制電路（含給定電壓環(huán)節(jié)、測(cè)速反饋環(huán)節(jié)、比較和放大環(huán)節(jié)、移相觸發(fā)環(huán)節(jié)）：1）給定電壓環(huán)節(jié)。給定電壓決定著輸出軸的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，對(duì)給定電壓的穩(wěn)壓度有一定要求，因而將b3、b4繞組輸出的50V交流電壓先由整流橋進(jìn)行全波整流，再經(jīng)CRC構(gòu)成的π形濾波后，由2只串聯(lián)穩(wěn)壓二極管2CW21F穩(wěn)壓成一穩(wěn)壓直流電壓，加至調(diào)速電位器W2上。W2中心頭（活動(dòng)臂）輸出的可變直流電壓，即給定轉(zhuǎn)速信號(hào)；2）測(cè)速反饋環(huán)節(jié)。三相交流測(cè)速發(fā)電機(jī)JF與輸出軸同軸相聯(lián)

7、，將輸出速度轉(zhuǎn)換為三相交流輸出電壓U-，再經(jīng)三相橋式整流和電容濾波輸出反饋直流信號(hào)電壓。滑差調(diào)速系統(tǒng)中，一般是配用鼠籠轉(zhuǎn)子交流異步測(cè)速發(fā)電機(jī)，該測(cè)速發(fā)電機(jī)輸出斜率大，線性度較差，適用于對(duì)精度要求不高的控制系統(tǒng)中，發(fā)電電壓范圍為30~60V。測(cè)速發(fā)電機(jī)的反饋電壓經(jīng)整流濾波后為直流電壓信號(hào)后，經(jīng)W3量程調(diào)節(jié)后送入轉(zhuǎn)速（電壓）表用轉(zhuǎn)速顯示，再經(jīng)W4負(fù)反饋量調(diào)節(jié)電位器，整定后送入比較放大電路。由于電機(jī)轉(zhuǎn)速的不同、測(cè)速發(fā)電機(jī)的輸出不一致和負(fù)荷情況不一導(dǎo)致轉(zhuǎn)差率的差異等原因，設(shè)備投放實(shí)際運(yùn)行時(shí)，可能需要重調(diào)W4，以滿足控制要求。3）比較和放大環(huán)節(jié)。給定電

8、壓和反饋信號(hào)比較（相減）后輸入給晶體管BG2進(jìn)行放大，在BG2的負(fù)載集電極負(fù)載電阻R5上得到放大了的控制信號(hào)輸入觸發(fā)電路。二極管Z2、Z3對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行正反向限幅，