【正文】 給定環(huán)節(jié)的選擇由于放大器輸入電壓和輸出電壓極性相反，而觸發(fā)器的移相控制電壓UC又為正電壓，故可使用一個增益為1反相比例電路，給定電壓Ugn就取正電壓，而一切反饋均取正電壓，可參看圖21中電壓的極性。為此給定電壓與觸發(fā)器共用一個15V電源，、1W電位器引出給定電壓。 控制電路的直流電源這里選用CM7815和CM7915三端集成穩(wěn)壓器作為控制電路電源，其元件參數(shù)見表51所示，電源原理圖如圖52所示。表51 組成控制電路電源元件名稱與規(guī)格序號代號名稱規(guī)格數(shù)量1BB2橋堆2A、200V22CC2電解電容2200μF、63V23C3電容247815三端集成穩(wěn)壓器+15V、157915三端集成穩(wěn)壓器15V、16C4電容27VD1 、VD2二極管3CP122～～VD2VD1C5C6C4C3C2C1++78157915B1B215V+15V圖52 15V直流穩(wěn)壓電源原理圖6 繼電器接觸器控制電路設(shè)計(jì)為使電路工作更可靠，總電源由自動開關(guān)引入，由于變壓器一次側(cè)電流I1=14A，故選用DZ550型，三極自動斷路器，脫扣器的額定電流為30A的三極自動斷路器即可滿足要求。用交流接觸器控制主電路通斷，由于I2=46A，故選用CJ1060、線圈電壓為220V的交流接觸器?？蛇x用吸引線圈電流為60A的JL1411ZS型直流過電流繼電器作為過流保護(hù)，吸引電流可在7/10至3倍范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。在勵磁回路中，吸引電流可在3/10至65/100范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，釋放電流在1/10至2/10范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。選用AL1822Y型按鈕，起動按鈕用綠色，并帶有工作指示燈，停止按鈕用紅色。設(shè)有電源指示燈，選用XDX2型紅色指示燈。整流裝置應(yīng)有電流和轉(zhuǎn)速指示，因輸出額定電流為55A，并考慮快速起動，故選用100A、59C5A型直流電流表。轉(zhuǎn)速可通過測量測速發(fā)電機(jī)輸出電壓獲得，根據(jù)電動機(jī)在額定轉(zhuǎn)速時測速發(fā)電機(jī)輸出電壓為20V，故選用30V、59C5V型直流電壓表改裝的轉(zhuǎn)速表，滿量程為1500日/min。繼電器接觸器電氣接線原理圖見圖71。7 10kW直流調(diào)速系統(tǒng)電氣原理總圖10kW直流調(diào)速系統(tǒng)電氣原理總圖如圖71所示。圖71 10kW直流調(diào)速系統(tǒng)電氣原理總圖8 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于電動機(jī)容量較大，所用元器件體積大，可考慮采用柜式結(jié)構(gòu)，主變壓器、電抗器應(yīng)放在下層，磁場變阻器應(yīng)放在安全、且易調(diào)節(jié)的部位。主電路放在中間，控制電路可放在上層。電流表、轉(zhuǎn)速表、電源指示、起動、停止按鈕、給定電位器均應(yīng)放在上方，以便于觀察，操作方便。柜子底腳應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場需要，可設(shè)計(jì)成走輪式（便于移動）、固定底腳式或用螺栓直接固定式，電氣柜的外形圖可參見圖81。圖81 電氣柜的外形圖有關(guān)內(nèi)部各單元布局，主要根據(jù)電器元部件的大小以及方便維修、調(diào)試。其元件布置圖、印刷版圖的繪制及印刷版的制作方法在此不再詳述。9 調(diào)試、修改電路參數(shù) 首先檢查接線是否正確，布線是否合理逐點(diǎn)檢查焊點(diǎn)質(zhì)量，看是否有漏焊、錯焊、虛焊的地方；察看晶體管管腳、二極管和電解電容等元件的規(guī)格，脈沖變壓器引線等有無弄錯；集成塊有無插反；插板、插接件是否插接牢靠，熔絲是否完好。 相序檢查 對于三相系統(tǒng)，相位關(guān)系要求很嚴(yán)格，因此，在調(diào)試之前，必須對電源的相序進(jìn)行檢查，下面介紹兩種方法。（1）雙蹤示波器法。首先指定一根電源線為U相，用YU探頭測量其波形，再用YV探頭測量另兩相，比U相落后1200者為V相，越前1200者為W相。（2）相序器法。相序器如圖91所示，U、V、W分別接電源的三相，假設(shè)電容所接的一相為U相，則燈泡亮的一相為V相，暗的一相為W相。VW220V/15W2U圖91相序器檢查圖 檢查同步電壓與主電路電壓的相位關(guān)系根據(jù)KJ004工作原理可知，在同步電壓的正負(fù)半周都能形成鋸齒波。對于電感負(fù)載，脈沖移相范圍為0o～90o，而三相橋α角計(jì)算起點(diǎn)為相電壓交點(diǎn)，以1n晶閘管為例，既U相電壓過零點(diǎn)后移30o，故1n晶閘管移相范圍對應(yīng)U相電壓30o～120o。因此，只要同步電壓與U相電壓uU同相，就可滿足晶閘管1n移相范圍的要求。即用同步電壓uU與觸發(fā)Us端相連，uV與Vs、uW與Ws相連即可。 放大器的檢查（1）調(diào)零檢查。首先把給定電壓Ugn調(diào)零，暫時把反饋環(huán)節(jié)斷開，調(diào)放大倍數(shù)電位器盡可逆能旋到工作位置，接通放大器電源，測量放大器輸出電壓是否為零，若不為零，應(yīng)調(diào)“調(diào)零電位器”使其為零。（2）放大倍數(shù)的調(diào)整。首先把調(diào)放大倍數(shù)電位器滑動端調(diào)到m點(diǎn)（即ρ=1），加一定Ugn，測輸出電壓UC是否等于，若比例關(guān)系正常，再調(diào)電位器使ρ減小，看放大倍數(shù)是否上升，若能增大，再調(diào)電位器，看放大倍時能否達(dá)到設(shè)計(jì)值，如果能達(dá)到，說明放大器正常。否則應(yīng)檢查線路或更換元件，直到正常為止。 觸發(fā)電路的調(diào)整暫不接反饋環(huán)節(jié)，閉合Q，觸發(fā)電路接通電源，用示波器觀察各點(diǎn)波形，如有鋸齒波，但后邊無波形或無削波波形，可調(diào)偏置電位器和給定電位器，使波形正常，調(diào)斜率電位器，使鋸齒波斜率一致，脈沖間隔為60o。若波形不正常，應(yīng)檢查或更換有關(guān)以及，直到正常為止。 電阻性負(fù)載的調(diào)試觸發(fā)電路正常后，就可以進(jìn)行帶負(fù)載試驗(yàn)了。但為了可考起見，可先不用電動機(jī)負(fù)載，而用一個燈泡來代替。接好后，再檢查一下線路，確實(shí)無誤后，把給定電位器調(diào)到零，偏置電位器調(diào)到最大（即負(fù)的最大值）。準(zhǔn)備工作完成后，即可接通電源，按起動按鈕，使主電路接通電源，此時燈泡應(yīng)不亮示波器上無輸出電壓波形。然后緩慢移動偏置電位器，使Ub減小（絕對值），直至有輸出電壓波形，再調(diào)偏置電位器使輸出電壓Ud為零，然后調(diào)給定電位器，使輸出電壓緩慢增加，燈泡由暗變亮，示波器上出現(xiàn)的波形若與理論一致，說明電路工作正常。在調(diào)試過程中，如果發(fā)現(xiàn)缺相波形，則說明有些晶閘管沒有開放?？上葯z查晶閘管的控制極有無脈沖。若有，再看主電路有無交流電壓，如果有交流電壓，還要看熔斷器是否熔斷，是否沒有插好或擰緊。如果主電路接線及其他均正常，而晶閘管不開放，則說明晶閘管要求的觸發(fā)功率太大或晶閘管損壞。此時應(yīng)更換晶閘管元件。在調(diào)試過程中，如果發(fā)現(xiàn)晶閘管不能正常開放，比如沒有整流電壓波形或三相嚴(yán)重不對稱，輸出電壓忽高忽低（或?yàn)榱悖?，這些都說明同步電壓相位不對引起的，應(yīng)重新檢查接線，直到輸出電壓波形正常為止。 電動機(jī)負(fù)載調(diào)試電阻負(fù)載正常后，即可接上電動機(jī)進(jìn)行調(diào)試，先不接反饋環(huán)節(jié)，給定電位器調(diào)到零位。然后接通電源，給定電壓由零慢慢上升，則電動機(jī)轉(zhuǎn)速由零逐漸上升，并且有一定調(diào)速范圍。這里應(yīng)該提醒注意的是，加給定電壓一定要緩慢移動電位器，避免主回路過大的沖擊電流而損壞晶閘管和電動機(jī)。為防止萬一，可在電動機(jī)回路中串入起動電阻。接入轉(zhuǎn)速負(fù)反饋?zhàn)鏖]環(huán)系統(tǒng)調(diào)試。在調(diào)試時要特別注意反饋極性不能接錯。為可靠起見，可先把轉(zhuǎn)速反饋電位器滑到零，相當(dāng)于沒有加轉(zhuǎn)速反饋的情況。然后緩慢地加一點(diǎn)給定電壓，使電動機(jī)轉(zhuǎn)起來。然后增加一點(diǎn)反饋電壓，這時如果電動機(jī)的轉(zhuǎn)速降下來，就說明是負(fù)反饋，反饋極性接對了。如果電動機(jī)的轉(zhuǎn)速上升，就說明是正反饋，必須把它改接過來，否則轉(zhuǎn)速將迅速上升，可能產(chǎn)生嚴(yán)重事故。反饋極性接好后，即可調(diào)整反饋強(qiáng)度。可以這樣來調(diào)整：先轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速反饋電位器，跳定在一個位置，既有一定反饋強(qiáng)度；然后增加給定電壓，將電動機(jī)轉(zhuǎn)動起來，測量電動機(jī)轉(zhuǎn)速。如果給定電壓還未調(diào)到最大值Ugnmax，而電動機(jī)已經(jīng)到最高轉(zhuǎn)速了，這說明轉(zhuǎn)速反饋強(qiáng)度弱了，這時應(yīng)增加反饋量來增加反饋強(qiáng)度。反之，若給定電壓已經(jīng)加到最高轉(zhuǎn)速Ugnmax，而電動機(jī)轉(zhuǎn)速還未達(dá)到最高轉(zhuǎn)速，則說明反饋強(qiáng)了，則應(yīng)減小反饋量來減小反饋強(qiáng)度。最終使給定電壓為Ugn時，電動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到要求的最高轉(zhuǎn)速，則調(diào)試完畢。系統(tǒng)閉環(huán)以后，由于慣性的存在，在放大器的放大倍數(shù)太大時會出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象，為此，可先把放大器的放大倍數(shù)調(diào)得小一些，在保證系統(tǒng)是穩(wěn)定的情況下再測系統(tǒng)的靜特性。靜特性可這樣求取，即先給定一個Ugn，并保持不變，然后從小到大改變電動機(jī)的負(fù)載，記錄負(fù)載電流值和相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，就可以得到一條靜特性。改變Ugn，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，即可得到另一條機(jī)械曲線，一般只要做出高、中、低三條靜特性即可。將各次測得數(shù)據(jù)填入表內(nèi)并給出機(jī)械特性曲線，然后檢查轉(zhuǎn)速降落是否滿足靜差率和調(diào)速范圍的要求，若不滿足，則應(yīng)對系統(tǒng)參數(shù)作進(jìn)一步調(diào)整，直到滿足要求為止。參考文獻(xiàn)：[1] 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