滑差调速器原理.doc

滑差调速器的技术特征与工作原理

1、滑差调速器： 电磁调速异步电动机又称滑差电机，它是一种恒转矩交流无级变速电动机。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、有速度负反馈的自动调节系统时机械特性硬度高等一系列优点，因此在印刷机及骑马订书机、无线装订高频烘干联动机中都得到广泛应用。 带有速度负反馈的电磁调速异步电动机的主要缺点是：在空载或轻载（小于10％额定转矩）时，由于反馈不足，会造成失控现象；在调速时，随着转速降低，离合器的输出功率和效率也相应地按比例下降。所以此电机适用于长期高速运转和短时间低速运转。为适应印刷机低速运转的需要，在采用电磁调速异步电动机作主驱动的印刷机中往往再配装一台三相异步电动机作为低速电机使用。

2、主要技术特性

① 调速范围
电源为50HZ时：120~1200转/分；电源为60HZ时：150~1500转/分。
② 转速变化率（机械特性硬度）不大于2.5%。
③ 输入电源：交流220V
额定输出直流电压不小于90V，额定输出电流5A；10A。
④ 控制电机容量
JZT3型调速器适用于控制0．6~30KW电磁调速电机，JZT4型调速器适用于控制37~100KW电磁调速电机。
⑤ 电源电压变化+5% ~–10%时，转速偏差＜2.5%。
⑥ 最高环境温度不超过40℃。
⑦ 海拔不超过1000米。
⑧ 适用于少灰尘、无腐蚀性、无爆炸性气体、以及相对湿度在85%以下的环境中。

3 工作原理

调速器工作方块示意如图1，电气原理图如图2。

图1　调速器工作方块图

图2　调速器电气原理图
从图中可知，调速器由给定电路，触发电路，可控硅主回路，测速负反馈等环节组成。
给定电路：220V电压输入至调速器，经变压器变压至27V经过D5×4桥式整流，R7，C3，C4，л型滤波器滤波后，经WZ2稳压管加到给定电位器W3两端。
可控硅主回路：采用可控硅半波整流电路。由于激磁线圈是一个电感负载，为了让电流连续，因此在激磁线圈前并联一个续流二极管（D1）。
主回路的保护装置：用熔断器（RD）进行短路保护，用浪涌吸收器（RV）进行交流侧浪涌电压保护，用阻容吸收回路（C1R1）进行元件侧过电压保护。
测速负反馈电路：测速发电机三相电压经D6×6桥式整流后由C5滤波后加到反馈电位器W2两端，此直流电压随调速电机的转速变化而成线性变化，作为速度反馈信号与给定信号相比较，由于它的极性是与给定电压相反的，它的增加即起着减小综合信号（给定信号减反馈信号）即负反馈的作用。
脉冲触发电路：本电路由电源变压器副边40V交流电压经D4整流，电阻R3和稳压管WZ1削波后，供给晶体管G2和单结晶体管G1。采用单结晶体管触发电路，这种电路比较简单，可靠性高，调整容易，温度补偿性较好，受温度影响小，移相范围能达到160°左右。
在脉冲触发电路中，当C2充电电压UC达到单结晶体管G1的峰点电压UP时，e—b1间的电阻突然变小，C2就通过e—b1放电，形成脉冲电流。C2放电后，当UC＜UP时，e—b1间又成为高阻态，直到C2再充电至UP时，e—b1又呈现低阻态，脉冲变压器MB原边就有脉冲电流流过，这样MB会边得到一系列脉冲电压。
调速器在工作时，由给定电压和测速负反馈电压进行比较后，作为控制信号加至晶体管（G2）的基极和发射极（晶体管G2相当于可变电阻）以改变G2的内阻，内阻的改变导致电流的大小的改变，也就改变了电容（C2）的充放电时间，使单结晶体管产生的触发脉冲能进行自动移相，从而改变可控硅的导通角而实现控制电机转速的目的。

4        调整及试运行

调速器在正式投运前应先进行调整及试运，应注意以下几方面的问题：
① 接线前应检查各元件是否有松脱现象、检查熔丝规格、转速表指针是否对零、是否按电路规定接线。
② 接通电动机电源，检查旋转方向是否与拖动机械方向一致。
③第一次试车，先启动异步电动机，再打开调速器电源开关，指示灯明亮，即可旋动调速旋钮，此时转速表上读数逐渐上升，根据需要可将转速调至某一数值稳定下来。
④ 转速表指示值校正：顺时针方向缓慢转动给定电位器W3于任一位置，用机械转速表或其它仪表检查调速电机的实际转速与此转速表指示值是否一致，不一致时调整电位器W1，使其一致。
⑤ 调速范围整定：顺时针方向转动给定电位器W3至最大，调节反馈电位器W2使转速在1230转/分左右。

5 常见故障分析及排除方法

5.1 接通电源后指示灯不亮
原因分析：a组合插关或印刷电路板插座接触不良，电源未接通；
b指示灯坏或未拧紧；
c 熔断器熔丝烧断；
d 电源开关接触不良。
排除方法：a 检查插头或插座焊接情况，并用洒精清洗；
b 检查灯炮情况，必要时用电压表测量，应为6V左右；
c 检查（6、7）接线是否正确，有无短路；浪涌吸收器是否击穿，D1和3CT有无击穿；
d 检查电源开关工作情况。
5.2 主电机运转后电磁离合器不工作
原因分析：a W3电位器断路 ；
b 稳压管WZ2或滤波电容C4击穿短路；
c 脉冲变压器MB断线；
d D7、D8二极管损坏；单结晶体管G1和三极管G2损坏；续流二极管D1损坏、二极管D2不通。
排除方法：a 检查变压器各次级线圈电压是否正常；
b 测量WZ2上的给定电压是否在10V~12V之间，WZ1两端电压是否在8V~10V之间；
c 如上述检查情况均正常，则用示波器观察脉冲变压器MB的波形（应为能移动的脉冲波）；
d 根据检查结果更换相应原件及清洗电路板插脚。
5.3 电磁离合器工作时转速上升不能调节
原因分析：a W2电位器损坏；
b 插脚接触不良。
排除方法：a更换W2电位器；
b 用洒精清洗插脚。
5.4 转速表指示不正常
原因分析：二极管D6在运行时烧坏，不通。
排除方法：更换新的二极管。
5.5 故障现象：表头指示转速与实际转速值无法调节
原因分析：a由于永磁式测速发电机退磁引起；
b 测速发电机有一相短路或断线；
c 转速表里整流管损坏。
排除方法：a 如调节W1电位器仍不能解决问题时，需将测速发电机转子重新充磁；
b 测量测速发电机三相电压是否对称；
c 检查转速表：接上15V交流电时应能指满刻度。

6 维护经验点滴

本人通过近十年的设备维护工作，在叶轮给煤机调速器维护方面积累了一定的经验，主要有以下几点：
调速器在使用时，周围环境必须保持清洁，防止油污及潮气进入调速器内部，此时，可以在叶轮给煤机电气控制箱上镶嵌4~6mm厚的羊毛毡，密封效果理想，可有效防止进灰进尘、油污及潮气的进入。如出现印刷电路板插脚脏污，则应及时用无水洒精擦洗，以免接触不良，影响工作。
在停机检修或是停放时间较长时，应测量调速器的绝缘电阻，阻值不得小于1兆欧，否则应拆下进行干燥，待阻值恢复后方可投入使用。
调速器上的转速表读数，应根据要求定期进行校对，保持适当的正确度（调W1），使电机转速在0~1500转/分范围内可实现无级调速，以适应配煤的要求，提高混煤精度。
调速器用工作零线不要使用行走轨道或电气控制箱体，而要放一根专用6mm2多股铜芯线作为零线，以稳定调速器工作电压，保证人生和设备的安全。