【正文】 圖 1— 6(a)所示，這種接法稱為共陽極接法。但在 SCR整流電路中， UgUg2 觸發(fā)脈沖間隔為 120186。 圖 l一 5是： ? =18186。 三相半波可控整流的控制角是以對應(yīng)的自然換流點為起算點。以 Dl管為例，將一個周期分成三等分，2ω t1～ω t2區(qū)間， D1導(dǎo)通， udl為 o； ω t2～ω t3區(qū)間 D2導(dǎo)通， B點與 K點電位同電位，所以 D1承受的電壓為線電壓 UAB， UAB超前 A相電壓 UA30186。交流相電壓正半周相鄰瞬時值的交點稱為自然換流點或稱換相點，如波形圖中的 d、c、 f、 8??各點。若忽略二極管正向?qū)▔航担?A點與 K點同電位， K點電位也最高，使 D2 和 D3 受反壓而截止。三個陽極分別接到三相電源上。 晶閘管的原文是“ Silicon Controlled Rectifier” (硅可控整流 )，在本手冊的以后的文字說明和圖紙中經(jīng)常使用其原文的縮寫字母“ SCR”。為了減小發(fā)熱，應(yīng)選導(dǎo)通管壓降小、反向漏電流小的管子。額定電壓是管子能夠承受的正反向重復(fù)峰值電壓 (取較小的值 )。如上所述，晶閘管導(dǎo)通時只有 1． 5V左右的正向管壓降，阻斷時只有很小的漏電流。導(dǎo)通以后 ，晶閘管的正向壓降為。晶閘管可看 作由 P型半導(dǎo)體與 N型半導(dǎo)體交替疊成，它的三個 PN 結(jié)可等效看成由兩個晶體管 BGl(P1 一 N1一 P2)和 BG2(N1 一 P2 一 N2)組成，如圖 1— 3(b)所示。當(dāng)門極斷開時，維持晶閘管導(dǎo)通所需要的最小陽極電流叫維持電流 Ih。晶閘管一旦觸發(fā)導(dǎo)通后，門極就失去對它的控制作用。在陽極和陰極之間只有三個 PN結(jié) J J2和 J3，這種結(jié)構(gòu)使晶閘管具有可控的正向?qū)щ娞匦?，即給品閘管陽極對陰極加上正向電壓時，它還不能導(dǎo)電，元件呈正向阻斷狀態(tài)。由于它具有控制特性好、效率高、壽命長和體積小等一系列優(yōu)點，應(yīng)用日益廣泛。 豆豆圖書集 0 70D電驅(qū)動鉆機電控系統(tǒng) 使 用 手 冊 目 錄 第 1 章 電氣控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識?????????????? 2 1． 1可控整流的基本知識??????????????????????????? 2 1． 2運算放大器??????????????????????????????? 9 1． 3閉環(huán)控制的調(diào)速系統(tǒng)??????????????????????????? 13 1． 4電氣控制系統(tǒng)簡介???????????????????????????? 16 1． 5電氣控制系統(tǒng)的檢驗與維護???????????????? ???????? 21 1． 6故障排除的一般方法??????????????????????????? 22 1． 7縮寫字母注釋和元件符號????????????????????????? 24 第 2 章 交流電動機控制中心??????????????? 35 2． 1 MCC柜安裝圖?????????????????????????????? 35 2． 2 MCC運行前的檢查與試驗????????????????????????? 35 2． 3 MCC的運行操作????????????????????????????? 35 2． 4 MCC的維護和故障排除?????????????????????????? 36 2． 5干式變壓器的維護???????????????????????????? 37 第 3 章 交流控制單元?????????????????? 39 3． 1同步發(fā)電機簡介????????????????????????????? 39 3． 2交流控制系統(tǒng)?????????????????????????????? 44 3． 3交流控制組件?????????????????????????????? 48 3． 4交流控制單元 功能試驗?????????????????????????? 52 3． 5交流控制單元故障排除指南???????????????????????? 56 第 4 章 直流控制單元?????????????????? 59 4． 1串勵電動機的工作特性?????????????????????????? 59 4． 2直流控制系統(tǒng)?????????????????????????????? 61 豆豆圖書集 1 4． 3直流控制組件?????????????????????????????? 64 4． 4皮帶輪防滑電路????????????? ???????????????? 66 4． 5絞車能耗制動?????????????????????????????? 68 4． 6直流控制單元功能試驗?????????????????????????? 70 4． 7直流控制單元故障排除指南???????????????????????? 75 第 5 章 司鉆控制臺及 PLC系統(tǒng)?????????????? 78 司鉆控制臺??????????????????????????????? 78 PLC系統(tǒng)????????????????????????? ?????? ? 80 PLC故障查找????????????????????????????? ? 83 工況指配邏輯????????????????????????????? ? 84 速度控制??????????????????????????????? ? 85 風(fēng)機控制與報警裝置?????????????????????????? ? 86 司鉆控制臺的功能試驗????????????????????????? ? 86 司鉆控制臺故障排除指南???????????????????????? ? 87 第 6章 電磁渦流剎車?????????????????? ? 87 電磁渦流剎車的工作原理???????????????????????? ? 87 風(fēng)冷式電磁渦流剎車配電柜??????????????????????? ? 88 現(xiàn)廠安裝調(diào)試????????????????????????????? ? 91 故障檢修??????????????????????????????? ? 92 豆豆圖書集 2 第一章 電氣控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識 1． 1 可控整流的基本知識 在電驅(qū)動鉆機的電氣控制部分，包括主電路在內(nèi)的許 多直流電源是通過可控整流而得到的。晶閘管的結(jié)構(gòu)特點是具有 PNPN 四層半導(dǎo)體材料，它的機械外形圖與符號如圖 l 一 1所示。要使晶閘管正向?qū)?，除了在陽極與陰極之間加上正向電壓外，還必須同時在門極與陰極之間加上一定的正向門極電壓 Ug，有足夠的門極電流 Ig流入才行，如圖 1— 3（ a）所示。因此通常在門 極上只要加上一個正向脈沖電壓即可觸發(fā)晶閘管管導(dǎo)通，但無法使它關(guān)斷。如果 IaIh，元件就關(guān)斷。當(dāng)晶閘管陽極加上正向電壓后，要使管子導(dǎo)通，關(guān)鍵是使承受反向電壓的 PN結(jié) J2失去阻擋作用。 由于正反饋作用，晶閘管導(dǎo)通以后，即使 Ig＜ 0，也不能使其關(guān)斷。晶閘管只能穩(wěn)定工作在導(dǎo)通與阻斷兩種狀態(tài)，是比較理想的單向無觸點開關(guān)。為了安全，選用元件的額定電壓值應(yīng)比實際工作時可能出現(xiàn)的最大電壓大 2～ 3 倍。元件的散熱條件：和冷卻方式必須符合廠家規(guī)定，否則管子容易燒壞。關(guān)于晶閘管 SCR的詳細論述，請參閱有關(guān)專著。 豆豆圖書集 5 對整流二極管來說，只要陽極電位高于陰極電位，它就會導(dǎo)通。同理，在之間，只有 D2 導(dǎo)通，在 ω t3～ω t4區(qū)間，只有 D3導(dǎo)通。過了換相點后，后相的二極管自然轉(zhuǎn)為導(dǎo)通，前相導(dǎo)通的二極管自 然轉(zhuǎn)為截止。； ω t3～ω t4區(qū)間 D3 導(dǎo)通， Dl承受線電壓 UAc。由于自然換流點距相電壓波形原點為 30186。、負載為電阻時的波形 Ugl然換流點 ω to后延 ? 角，即 ω t1角時觸發(fā)晶閘管 Tl。 ω t2 時Ug2 尚未出現(xiàn)， T2 無法導(dǎo)通，故 T1也無法關(guān)斷，繼續(xù)導(dǎo)通到 ω t3 角 ，待 Ug2觸發(fā) T2后才迫使 T1關(guān)斷。共陽極整流電路可以同共陰極整流電路一樣分析。由三相半波可控整流電路的分析可知，當(dāng)控制角 ?=0176。 ，都各自在本組內(nèi)換流，即 T1→ T3 → T5 →Tl?和 T2→ T4→ T6→ T2?每只管子輪流導(dǎo)通 120176。 電流從 A相流出，經(jīng) T1→負載→ T6流向 B相，負載上得到線電壓 UAB。從 ω t3 點開始， B相電壓正值大于 A相，在脈沖 Ug3觸發(fā)下 T3導(dǎo)通。同理， 豆豆圖書集 8 在 ω t4～ ω T5區(qū)間， T3和 T4導(dǎo)通，由 B相與 A相供電。 上整流條件下，對共陰極而言，輸出電壓波形是三相相電壓波形正半周包絡(luò)線；對共陽極而言，輸出電壓波形是三相電壓波形負半周包絡(luò)線。 當(dāng)控制角 ? 0176。時的波形。 時，由于自感電勢的作用， ud波形出現(xiàn)負值，但正值數(shù)值大于負值，平均電壓 Ud仍為正值。根據(jù)這樣的排列，觸發(fā)脈沖的順序為 Ug1→ Ug2→ Ug3→ Ug4→ Ug5→ Ug6，脈沖間隔為 60176。稱這種方式為雙窄脈沖觸發(fā)。 換流一次。 ②三相全控橋控制角 ? 的起算點是自然換流點，即相鄰相電壓的交點 (包括正向與負向 )，自然換流點距離波形原點 30176。 因此在對應(yīng)線電壓波形上， ? 角的起算點距波形原點為 60176。 。 ④三相橋式全控整流電路必須用雙脈沖或?qū)捗}沖觸發(fā)，脈沖的移相范圍在大電感負載時為 0～ 90176。由于 SCR 的導(dǎo)通要維持到線電壓過零反向時才關(guān)斷，所以移相范圍為 0～ 120176。運算放大器具有高電壓增益、高輸入阻抗和低輸出阻抗的特性。這樣連接使得從反相輸入端和從同相輸入端向外部看去的等效直流電阻相等。流入放大器的輸入電流遠小于流過 Rf2 的電流，即 V_Vi， V_Vo， v_vvi?！疤摰亍秉c的電流不入地。圖中各元個卜的作用與反相放大器相同。 1． 2． 3 差動放大器 差動放大器用來放大輸入信號中的差模信號，抑制共模信號。 由圖 l一 12得 (VilV_)／ Rfl=(V0 –V_)／ Rf2 (Vi2 一 V+)／ Rpl=V+／ Rp2 V_=V+ 聯(lián)立解以上三式可得 V0=Rf2{Vi2/Rp1(1/Rp1+1/Rp2)Vi1/Rf1(1/Rf1+1/Rf2)}(1/Rf1+1/Rf2) 若電路平衡 , 即 Rf1=Rp1=R1, Rf2=Rp2=R2, 則 V0=R2/R1(Vi2Vi1) (15) 豆豆圖書集 11 可見差動放大器也可作為模擬減法器 . 差模放大倍數(shù)為 Ad=V0/(Vi2Vi1)=R2/R1 (16) 若運算放大器的共模擬制比為無限大 ,則其共模輸出為零 . 1． 2． 4 電壓跟隨器 圖 l— 13為電壓跟隨器電路，這是一個有百分之百電壓串聯(lián)負反饋的電路，因此它的輸入阻抗極高，輸出阻抗極低，電壓放大倍數(shù)小于 l而接近于 l。 Rf一般取 10KQ左右。比較圖 l— 15 與圖 l— 10 所示的倒相放大器，除輸入端的數(shù)目不同外，其它方 面完全相同。 為了減小溫漂，接在同相輸入端的補償電阻應(yīng)為 Rp=R1//R2//R3//Rf 豆豆圖書集 12 1． 2． 6 比較器 圖 l一 16為比較器電路，比較器通常用于開關(guān)操作。 圖 1— 18（ a）為滯 后積 分器 電路，當(dāng)輸入端加一躍變信號 Vi時，輸出電壓的躍 變 值 為Vj=Vi(t)R1[R2/(R1+R2)Ri] (1— 9) 輸出電壓的最終值為 vf=ViR1/Ri (1— 10) 時間常數(shù) τ =（ R1+R2） C 輸入信號電壓和輸出信號電壓的波形圖如圖 1一 18(b)所示。其比例常數(shù)取決于反饋電路的時間常數(shù) τ =RC，而與放大