JD1A系列电磁调速电机控制器故障排除及调试-牛bb文章网
JD1A系列电磁调速电机控制器故障排除及调试
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[摘要]介绍JD1A系列电磁转差离合器的若干常见故障现象,并进行原因分析,探讨排除故障的方法,提出调试思路。[关键词]电磁调速控制器故障排除调试中图分类号:TM3文献标识码:A文章编号:09)一、引言电磁调速异步电动机俗称滑差电机,实质上就是在笼型转子异步机轴上装一个电磁转差离合器,通过晶闸管控制装置控制离合器绕组的电流,即可调节离合器的输出转速,实现恒转矩交流无级调速。由于它具有调速范围广、速度调节开滑、起动转矩大、控制功率小、有速度负反馈、自动调节系统机械特性硬度高等一系列的优点,因此在印刷机、骑马订书机、无线装订、高频烘干联动机及链条锅炉控制中得到广泛应用。及时而准确地诊断出其故障是非常有价值的,本文介绍了一些常见的故障现象及调试方法,不妨一试。二、JDIA系列电磁调速电动机控制器电路原理图及方框图图1JD1A系列电磁调速电机控制器电路原理图由原理图可看出,JD1A系列电磁调速电动机控制器主要由速度调节,移向触发器,可控硅整流电路,给定电压调节电路,速度负反馈电路和比较放大电路等组成,其对应的方框图如图2所示:图2方框图三、常见故障分析及排除1.原动电机旋转而离合器不转,首先观察面版指示灯SD是否点亮。指示灯SD不亮,其故障原因一般如下:(1)电源开关XK没有闭合或损坏。(2)线路板与插座接触不良或接插件烧毁。(3)供电电压过高,压敏电阻Rr击穿,导致熔丝RD熔断。(4)晶闸管KZ击穿,主电路短路导致熔丝RD熔断。(5)离合器励磁线圈烧毁,主电路短路,导致熔丝RD熔断。指示灯SD点亮,但故障仍然存在,其故障原因一般如下:(1)滑差离合器励磁线圈开路或导线故障。(2)晶闸管KZ开路。通过测量脉冲变压器B2的次级有无脉冲电压输出,若有脉冲信号输出,说明KZ损坏。(3)移相触发电路工作失常。B2次级无脉冲输出。测滤波电容C8两端电压是否正常,若不正常,说明C8或桥堆BZ03有故障,若正常,再测BG1集电极电压(电压表负极接C8负极,下同)。①无电压,说明B2初级开路。②稍低于C8正极电压,说明B2次极开路。③等于C8正极电压,说明BG1工作失常。主要原因有BG1开路、C7开路或BG1基极无直流电压。(4)比较放大电路失常。若BG1基极无直流电压或很低。测电位器W5两端电压是否正常,若不正常,查BZ02,C5,W4,WD3等元件是否正常。若正常,则为W5接触不良或BG2击穿。2.离合器高速旋转,但不能调速首先断开晶闸管KZ的控制极G端,若离合器不转,说明KZ移相触发电路基本正常。故障在比较放大和给定电压电路部分,如:W5,W1接触性能不良,BG2开路等。3.调电位器W1时转速不稳定调电位器W1时转速不稳定,忽快忽慢,一般为W1接触不良所致。4.调速正常,转速表无指示一般为转速表损坏或电位器W3接触不良所致。维修时应把测速发电机5、6、7端断开,把线路板上的5、6端与B1的b3、b4端用导线相连,给反馈电路提供模拟电压,转速表应有指示,调节电位器W3也可改变指示刻度,则为正常。5.转速设定后,离合器转速随负载轻重变化(1)测速发电机故障。测量测速发电机输出端5、6、7端的电压。若无电压或缺相,说明测速发电机或导线有故障。(2)反馈电路故障。反馈电路故障主要表现为:电位器W2接触不良;电容器C3容量减小或漏电;二极管BZ1～BZ6有元件击穿或开路;接插件接触不良等。6.离合器只能低速运转,转速调不高离合器只能低速运转,转速调不高,其故障原因主要表现为:续流二极管GZ开路;电位器W1、W2、W4、W5接触不良;稳压管WD3击穿或电容器C5容量减小。四、电路调整与试运行调速器修理完毕,先对其性能进行调整,才能通电试运行。(一)电路调整进行电路调整时,同时可验证故障是否修好。1.按航空插头接线,如图3所示,输出端3、4接入白炽灯泡作为模拟负载,并接上量程大于100V的直流电压表。2.接通电源,指示灯亮,当转动调速电位器W1时,输出端应有0-90V的直流电压,则认为开环工作基本正常,若电压表无指示,则要对更换的下列部件进行调整。(1)更换变压器B1后,注意形成锯齿波电压的正弦波(4.8V)绕组b10、b11的相位,否则晶闸管KZ失控。即可更换B1初极绕组,将b1、b2的位置对调,也可把b10、b11的位置对调。(2)更换B2后,注意B2初极与次极同名端的位置是否正确,如果B2次极有脉冲电压输出,但晶闸管KZ不动作,要把B2次级输出端对调。(3)当W1置于零位时,晶闸管仍有输出。这可能是BG2工作点调整不良,BG1基极直流电压太高,BG1仍工作在开关状态。只要调W5的阻值(必要时调W4的阻值),使晶闸管KZ无输出即可。图3航空插头接线图(二)试运行启动交流异步电动机,使系统闭环工作。1.转速表校正由于每台测速发电机的电压不同,故转速表上的指示必须根据实际转速进行校正。当离合器运行在某一转速时,用轴测式转速表或数字转速表测量其实际转速,当出现转速表的数值与测得的实际转速不一致时,调节转速表校正电位器W3使之一致。2.最高转速整定 当调速电位器W1旋至最高转速位置时,离合器若仍不能达到额定转速,这可能是速度反馈信号过大的缘故,只要调节反馈量电位器W2的阻值。使其达到滑差电机的额定转速。一般小容量调至1200转/分,大容量调至1320转/分。3.调试时,离合器必须加一定负载(大于10%额定负载)。若空载时离合器只能高速运行,转速调不低。4.离合器在某一转速时,若出现周期性摆动现象,将输出端3、4对调即可。五、结束语熟悉JD1A系列电磁调速电机控制器常见故障,学会分析故障原因,掌握排除故障及调试方法,能提高故障诊断的准确性,加快维修速度,具有较强的实际应用价值。参考文献:[1]刘竞成,《交流调速系统》,上海交通大学出版社,1989年2月.[2]林少鹿,《滑差电机的原理与应用》,电气自动化杂志社,1982年5月.[3]李发海,王岩,《电机与拖动基础》,清华大学出版社,1994年6月.[4]李发海,朱东起,《电机学》,科学出版社,2001年1月.作者简介:杨正勇(1968-),男,湖南宜章人,衡阳财经工业职业技术学院副教授,研究方向:自动化应用技术的研究推广和教学。欢迎您转载分享：
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电磁调速电机控制器故障速查
电磁调速异步电动机，又名滑差电机，它可以在规定的范围内实现恒转矩无级调速。电磁调速电机器主要由速度调节移相触发器、晶闸管整流、给定电压调节电路、速度负反馈电路和比较放大电路等组成，电路组成框图如图5-22所示，电路原理图如图5-23所示。1．速度调节移相触发器及整流电路采用交直流叠加进行移相的晶体管触发电路，晶体管VT1工作在开关状态。VT1基极同时输入两个电压：一个是经C7形成的锯齿波电压，作为同步电压（单向晶闸管导通时，阳极A端必须是交流电正弦波的正半周）；另一个是经副调速器RP5加到VT1基极的直流电压，作为移相电压。交直流电压相叠加来控制VT1的导通时刻，产生随差值信号电压变化而移动的脉冲信号，从而控制晶闸管的导通角。、随着VT1基极直流电压的升高，在同步信号到来时，VT1导通时间提前，通过脉冲形成T2，使晶闸管VT3导通时间提前，使滑差离合器的激励电流变大，离合器转速提高。反之，VT1基极直流电压降低，与同步信号叠加后，VT1导通时间滞后，VT3导通时间也滞后，离合器的激励电流变小，转速下降。2．比较、给定电压及测速负反馈电路调整主调速电位器RP1，就改变了比较放大晶体管VT2发射极电压，使BG2的导通电流发生变化，从而控制VT1的基极电流、电压的变化，控制滑差电机的转速。顺时针调节RP1时。VT2发射极电压上升，导通电流减小，VT1基极电压升高，使离合器转速加快。逆时针调整RP1时，VT2友射极电压下降，导通电流增大，VT1基极电压下降，离合器转速下降。测速反馈电路用于保证滑差电机设定转速的稳定性。三相交流测速发电机与负载轴相连，它将转速转变为三相交流电压，经VD1～VD6三相桥式整流、C3滤波后输出反馈直流电压信号，电位器RP2用以调节反馈量。当离合器负载加重时，其转速下降，反馈电压降低，从而使VT2基极电压下降，其导通电流减小，VT1基极电压升高，离合器的励磁电流自动增加而保持转速不变。当离合器负载减轻时，其转速会升高，反馈电压上升，VT2基极电压升高，导通电流加大，VT1基极电压下降，离合器的励磁电流自动减小，以保证转速恒定。VD7、VD8对反馈信号进行限幅。防止反馈信号幅度过大，击穿VT2。3．常见故障速查(1)原动电机旋转，离合器不转。首先观察面板指示灯SD是否点亮，不亮的原因通常有以下几种。①电源开关K损坏，线路板与插座接触不良或接插件烧毁。②供电电压过高，压敏RY击穿，导致熔丝FU熔断。③晶闸管VT3击穿，造成主电路短路，从而导致熔丝FU熔断。④离合器励磁线包烧毁引起主电路短路，导致FU熔断。(2)面板指示灯SD能够点亮，但离合器依然不转。主要原因通常有以下几种。①滑差离合器励磁线包开路或连接导线断路。②单向晶闸管VT3开路损坏，这可以通过测量T2次级有无脉冲电压证实，有脉冲信号说明VT3坏。③移相触发电路工作失常，T2次级无脉冲输出，这可以通过测滤波C8两端电压是否正常来判定，若不正常，说明C8或桥堆B203有故障。若正常再测VT1集电极电压（电压表负极接C8负极，下同），若无电压说明T2初级开路，若稍低于C8正极电压说明T2次级开路，如等于C8正极电压，说明VT1工作失常。主要原因有VT1开路、C7开路或基极无直流电压等。④比较放大电路失常，使VT1墓极无直流电压或很低，可测RP5两端电压是否正常，若不正常则查B202、C5、RP4、WD3等，若正常则为RP5不良或VT2击穿。(3)离合器高速旋转，但不能调速。首先断开VT3的控制极G端，若离合器不转，则说明VT3及移相触发电路基本正常，故障发生在比较放大和给定电压电路，如RP5、RP1性能不良，VT2开路等。(4)调RP1时转速极不稳定，忽快忽慢。这种故障通常为RP1接触不良所致。(5)调速正常，转速表无指示。一般为转速表坏或RP3接触不良。(6)转速设定后，离合器转速随负载轻重变化，其主要原因为：①测速发电机不良，这时可测量测速发电机输出端5端、6端、7端的电压，若无电压或缺相，说明测速发电机或连接导线有问题；②反馈电路不良，如RP2接触不良，C3容量减小或漏电，VDl~VD6存在击穿或开路故障，接插件不良等。(7)只能低速运转，转速调不高，其主要原因为：①续流GZ开路；②RP1、RP2、RP4、RP5不良，WD3击穿，C5容量减小等。
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一、单选题（共25道试题，共50分。）
1.系统的静态速降 一定时，静差率S越小，则
A. 调速范围D越小B. 额定转速 越大
C. 调速范围D越大D. 额定转速 越大
2.控制系统能够正常运行的首要条件是
3.下列不属于双闭环直流调速系统启动过程特点的是
A. 饱和非线性控制
B. 转速超调
C. 准时间最优控制
D. 饱和线性控制
4.普通逻辑无环流（既无推β又无准备）可逆调速系统中换向时待工作组投入工作时，电动机处于（ ）状态
A. 回馈制动
B. 反接制动
C. 能耗制动
D. 自由停车
5.一个设计较好的双闭环调速系统在稳态工作时
A. 两个调节器都饱和
B. 两个调节器都不饱和
C. ST饱和，LT不饱和
D. ST不饱和，LT饱和
6.α＝β配合控制有环流可逆调速系统的主回路采用反并联接线，除平波电抗器外，还需要（ ）个环流电抗器
7.静差率和机械特性的硬度有关,当理想空载转速一定时,特性越硬,静差率
8.转速电流双闭环调速系统中的两个调速器通常采用的控制方式是
9.下列交流异步电动机的调速方法中，应用最广的是
A. 降电压调速
B. 变极对数调速
C. 变压变频调速
D. 转子串电阻调速
10.在定性的分析闭环系统性能时，截止频率ωc越低,则系统的稳定精度
11.当理想空载转速n0相同时，闭环系统的静差率bs与开环下的ks之比为
D. 1/（1+K） （K为开环放大倍数）
12.输入为零时输出也为零的调节器是
A. P调节器
B. I调节器
C. PI调节器
D. PID调节器
13.转速电流双闭环调速系统中电流调节器的英文缩写是
14.采用旋转编码器的数字测速方法不包括
15.双闭环直流调速系统电流环调试时，如果励磁电源合闸，电枢回路亦同时通电，给定 由ACR输入端加入且产生恒定的额定电流，则 （
）。（假定电机不带机械负载）
A. 电机会稳定运转
B. 电机不会运转
C. 电机会加速到最高转速
D. 过流跳闸
16.α＝β配合控制有环流可逆调速系统的主回路中
A. 既有直流环流又有脉动环流
B. 有直流环流但无脉动环流
C. 既无直流环流又无脉动环流
D. 无直流环流但有脉动环流
17.转速PID调节器的双闭环系统与转速PI调节器的双闭环系统相比，
A. 抗负载干扰能力弱
B. 动态速降增大
C. 恢复时间延长
D. 抗电网电压扰动能力增强
18.在微机数字控制系统的中断服务子程序中中断级别最高的是
A. 故障保护
B. PWM生成
C. 电流调节
D. 转速调节
19.转速—电流双闭环不可逆系统正常稳定运转后，发现原定正向与机械要求的正方向相反，需改变电机运行方向。此时不应
A. 调换磁场接线
B. 调换电枢接线
C. 同时调换磁埸和电枢接线
D. 同时调换磁埸和测速发电机接线
20.下列不属于异步电动机动态数学模型特点的是
21.比例微分的英文缩写是
22.直流双闭环调速系统中出现电源电压波动和负载转矩波动时
A. ACR抑制电网电压波动，ASR抑制转矩波动
B. ACR抑制转矩波动，ASR抑制电压波动
C. ACR 放大转矩波动，ASR抑制电压波动
D. ACR放大电网电压波动，ASR抑制转矩波动
23.转速电流双闭环调速系统中转速调节器的英文缩写是
24.下列异步电动机调速方法属于转差功率消耗型的调速系统是
A. 降电压调速
B. 串级调速
C. 变极调速
D. 变压变频调速
25.调速系统的静差率指标应以何时所能达到的数值为准
A. 平均速度
D. 任意速度
二、多选题（共5道试题，共10分。）
1.双闭环直流调速系统的起动过程中包括
A. 转速调节阶段
B. 电流上升阶段
C. 恒流升速阶段
D. 电流下降阶段
2.速度单闭环系统中，能抑制（ ）的扰动
A. 调节器放大倍数
B. 电网电压波动
D. 测速机励磁电流
3.可以使系统在无静差的情况下保持恒速运行，不能实现无静差调速的是
A. 比例控制
B. 积分控制
C. 微分控制
D. 比例微分控制
4.SPWM技术中，调制波是频率和期望波不同的
C. 等腰三角波
5.常用的数字滤波方法包括
A. 转速调节阶段
B. 电流上升阶段
C. 恒流升速阶段
D. 电流下降阶段
三、判断题（共20道试题，共40分。）
1.电压闭环会给闭环系统带来谐波干扰，严重时会造成系统振荡
2.闭环系统电动机转速与负载电流（或转矩）的稳态关系，即静特性，它在形式上与开环机械特性相似，但本质上却有很大的不同
3.电压闭环相当于电流变化率闭环
4.带电流截止负反馈的转速闭环系统不是单闭环系统。
5.转速电流双闭环速度控制系统中转速调节为PID调节器时转速总有超调
6.直流电动机变压调速和降磁调速都可做到无级调速
7.闭环系统可以改造控制对象
8.α=β配合工作制的可逆调速系统的制动过程分为本组逆变和它组制动两阶段
9.弱磁控制时电动机的电磁转矩属于恒功率性质只能拖动恒功率负载而不能拖动恒转矩负载
10.采用光电式旋转编码器的数字测速方法中，M法适用于测高速，T法适用于测低速
11.双闭环调速系统在起动过程中，速度调节器总是处于饱和状态
12.对电网电压波动来说，电压环比电流环更快
13.电压源型逆变器属恒压源，电压控制响应慢，不易波动，适于做多台电机同步运行时的供电电源。（ ）
14.可逆脉宽调速系统中电动机的转动方向（正或反）由驱动脉冲的宽窄决定
15.逻辑无环流可逆调速系统任何时候都不会出现两组晶闸管同时封锁的情况
16.双闭环可逆系统中，电流调节器的作用之一是对负载扰动起抗扰作用。与开环系统相比，单闭环调速系统的稳态速降减小了
17.静差率和机械特性硬度是一回事
18.直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电动势反电势不变
19.电流—转速双闭环无静差可逆调速系统稳态时控制电压Uk的大小并非仅取决于速度定Ug的大小
20.直流电动机弱磁升速的前提条件是恒定电枢电压不变
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