【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計為使電路工作更可靠，總電源由自動開關引入，由于變壓器一次側電流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，吸引電流可在7/10至3倍范圍內調節(jié)。在勵磁回路中，吸引電流可在3/10至65/100范圍內調節(jié)，釋放電流在1/10至2/10范圍內調節(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。設有電源指示燈，選用XDX2型紅色指示燈。整流裝置應有電流和轉速指示，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。轉速可通過測量測速發(fā)電機輸出電壓獲得，根據電動機在額定轉速時測速發(fā)電機輸出電壓為20V，故選用30V、59C5V型直流電壓表改裝的轉速表，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直流調速系統(tǒng)電氣原理總圖10kW直流調速系統(tǒng)電氣原理總圖如圖71所示。圖71 10kW直流調速系統(tǒng)電氣原理總圖8 結構設計由于電動機容量較大，所用元器件體積大，可考慮采用柜式結構，主變壓器、電抗器應放在下層，磁場變阻器應放在安全、且易調節(jié)的部位。主電路放在中間，控制電路可放在上層。電流表、轉速表、電源指示、起動、停止按鈕、給定電位器均應放在上方，以便于觀察，操作方便。柜子底腳應根據現場需要，可設計成走輪式（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內部各單元布局，主要根據電器元部件的大小以及方便維修、調試。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 調試、修改電路參數 首先檢查接線是否正確，布線是否合理逐點檢查焊點質量，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)，相位關系要求很嚴格，因此，在調試之前，必須對電源的相序進行檢查，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系根據KJ004工作原理可知，在同步電壓的正負半周都能形成鋸齒波。對于電感負載，脈沖移相范圍為0o～90o，而三相橋α角計算起點為相電壓交點，以1n晶閘管為例，既U相電壓過零點后移30o，故1n晶閘管移相范圍對應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）調零檢查。首先把給定電壓Ugn調零，暫時把反饋環(huán)節(jié)斷開，調放大倍數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，應調“調零電位器”使其為零。（2）放大倍數的調整。首先把調放大倍數電位器滑動端調到m點（即ρ=1），加一定Ugn，測輸出電壓UC是否等于，若比例關系正常，再調電位器使ρ減小，看放大倍數是否上升，若能增大，再調電位器，看放大倍時能否達到設計值，如果能達到，說明放大器正常。否則應檢查線路或更換元件，直到正常為止。 觸發(fā)電路的調整暫不接反饋環(huán)節(jié)，閉合Q，觸發(fā)電路接通電源，用示波器觀察各點波形，如有鋸齒波，但后邊無波形或無削波波形，可調偏置電位器和給定電位器，使波形正常，調斜率電位器，使鋸齒波斜率一致，脈沖間隔為60o。若波形不正常，應檢查或更換有關以及，直到正常為止。 電阻性負載的調試觸發(fā)電路正常后，就可以進行帶負載試驗了。但為了可考起見，可先不用電動機負載，而用一個燈泡來代替。接好后，再檢查一下線路，確實無誤后，把給定電位器調到零，偏置電位器調到最大（即負的最大值）。準備工作完成后，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?。ń^對值），直至有輸出電壓波形，再調偏置電位器使輸出電壓Ud為零，然后調給定電位器，使輸出電壓緩慢增加，燈泡由暗變亮，示波器上出現的波形若與理論一致，說明電路工作正常。在調試過程中，如果發(fā)現缺相波形，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。此時應更換晶閘管元件。在調試過程中，如果發(fā)現晶閘管不能正常開放，比如沒有整流電壓波形或三相嚴重不對稱，輸出電壓忽高忽低（或為零），這些都說明同步電壓相位不對引起的，應重新檢查接線，直到輸出電壓波形正常為止。 電動機負載調試電阻負載正常后，即可接上電動機進行調試，先不接反饋環(huán)節(jié)，給定電位器調到零位。然后接通電源，給定電壓由零慢慢上升，則電動機轉速由零逐漸上升，并且有一定調速范圍。這里應該提醒注意的是，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。為防止萬一，可在電動機回路中串入起動電阻。接入轉速負反饋作閉環(huán)系統(tǒng)調試。在調試時要特別注意反饋極性不能接錯。為可靠起見，可先把轉速反饋電位器滑到零，相當于沒有加轉速反饋的情況。然后緩慢地加一點給定電壓，使電動機轉起來。然后增加一點反饋電壓，這時如果電動機的轉速降下來，就說明是負反饋，反饋極性接對了。如果電動機的轉速上升，就說明是正反饋，必須把它改接過來，否則轉速將迅速上升，可能產生嚴重事故。反饋極性接好后，即可調整反饋強度?？梢赃@樣來調整：先轉動轉速反饋電位器，跳定在一個位置，既有一定反饋強度；然后增加給定電壓，將電動機轉動起來，測量電動機轉速。如果給定電壓還未調到最大值Ugnmax，而電動機已經到最高轉速了，這說明轉速反饋強度弱了，這時應增加反饋量來增加反饋強度。反之，若給定電壓已經加到最高轉速Ugnmax，而電動機轉速還未達到最高轉速，則說明反饋強了，則應減小反饋量來減小反饋強度。最終使給定電壓為Ugn時，電動機轉速達到要求的最高轉速，則調試完畢。系統(tǒng)閉環(huán)以后，由于慣性的存在，在放大器的放大倍數太大時會出現不穩(wěn)定現象，為此，可先把放大器的放大倍數調得小一些，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的負載，記錄負載電流值和相應的轉速，就可以得到一條靜特性。改變Ugn，重復上述實驗，即可得到另一條機械曲線，一般只要做出高、中、低三條靜特性即可。將各次測得數據填入表內并給出機械特性曲線，然后檢查轉速降落是否滿足靜差率和調速范圍的要求，若不滿足，則應對系統(tǒng)參數作進一步調整，直到滿足要求為止。參考文獻：[1] . 北京：機械工業(yè)出版社，1984[2] . 北京：化學工程出版社，2003[3] . 北京：冶金工業(yè)出版社，1983[4] . 北京：中央廣播電視大學出版社，1984[5] . 北京：水利電力出版社，1979 [6] . 北京：清華大學出版社，1982[7] . 長沙：國防科技大學出版社，1998[8] . 北京：機械工業(yè)出版社，1992[9] . 北京：中國鐵道出版社，1997[10] . 北京：機械工業(yè)出版社，1992[11] . 機械工業(yè)出版社，1998[12]宋文祥，,.[13]馬文鐘，.[15]明正風，,.[16]——.[17]孫進，.[18]吳忠智，黃立培，.[19].[20].[21]薄保中，蘇彥民，.[J].中國電機[22]——[23].[24]，2001，:P4952.[25].41