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電磁調(diào)速電機(jī)異步調(diào)速

概述

由電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的工作原理知，電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的速度調(diào)節(jié)，可通過調(diào)節(jié)滑差離合器的勵(lì)磁電流來實(shí)現(xiàn)。下面介紹兩種調(diào)節(jié)滑差離合器勵(lì)磁電流的電路。

（1）用調(diào)壓器調(diào)速。是用調(diào)壓變壓器來改變勵(lì)磁電流的整流器電源電壓，以達(dá)到調(diào)速的目的。在此系統(tǒng)中，沒有速度負(fù)反饋，電機(jī)的機(jī)械特性較軟，一般可用于要求不高的調(diào)速差系統(tǒng)中。例如，制銅鋅版使用的無粉腐蝕機(jī)，膠印制版的烘版機(jī)等。

由于這種控制線路結(jié)構(gòu)簡單，便于維護(hù)，所以在印刷機(jī)構(gòu)中仍有實(shí)用意義。在圖2－22中，TC是單機(jī)調(diào)壓變壓器，初級(jí)電壓220V，次級(jí)電壓為0－250V。整流元件是2CZ型硅二極管，型號(hào)的選擇應(yīng)根據(jù)離合勵(lì)磁線圈的功率或電流來確定。從電路圖可看出，只要改變調(diào)壓變壓器的次級(jí)電壓，就能改變整流輸出直流電壓，即改變滑差離合器勵(lì)磁電流，這樣就能調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

（2）速度負(fù)反饋電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)控制電路。廣泛采用具有速度負(fù)反饋的滑差離合器的控制裝置，來實(shí)現(xiàn)寬范圍無級(jí)調(diào)速，它比起其它調(diào)速電動(dòng)機(jī)來說，

主要優(yōu)點(diǎn)

具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：

①交流無級(jí)調(diào)速，機(jī)械特性硬度較高；

②結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、維護(hù)方便、價(jià)格低廉；

③調(diào)速范圍大，用在像印刷機(jī)這樣的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，一般可達(dá)10：1，有特殊要求（如輪轉(zhuǎn)機(jī)）時(shí)亦可達(dá)50：1；

④可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩。在現(xiàn)代化的聯(lián)合輪轉(zhuǎn)機(jī)中，都應(yīng)用了自動(dòng)化的紙張拉緊機(jī)械，它可以達(dá)到隨著卷筒紙直徑的變化，調(diào)節(jié)離合器的轉(zhuǎn)矩經(jīng)保持拉力不變。

組成及原理

下面以ZLK－10型調(diào)速裝置為例，說明電磁調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速線路的組成及其工作原理。

它由給定電壓、速度負(fù)反饋、放大器、觸發(fā)電路、可控硅(晶閘管）整流等環(huán)節(jié)組成下面對(duì)它的基本環(huán)節(jié)進(jìn)行分析。

①給定電壓環(huán)節(jié)。給定電壓環(huán)節(jié)起始于變壓器TC副邊5端、6端間的繞組。24V的交流電壓經(jīng)VD2、整流并經(jīng)C2、R2、C3濾波和VZ穩(wěn)壓，得到16V的直流電壓。最后由R5和RP4“定速”檔的轉(zhuǎn)速�！斑\(yùn)轉(zhuǎn)”、“定速”由中間繼電器KA3控制。

②轉(zhuǎn)速反饋環(huán)節(jié)。ZLK－10自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)是采用三相交流測(cè)速發(fā)電機(jī)BR對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行采樣。所得交流經(jīng)VD8－VD13整流和C8、R13、RP2、RP3濾液后，得到反饋電壓，經(jīng)過R8傳至放大器的輸入端。由于不同測(cè)速發(fā)電機(jī)靈敏度之間存在差異，所以采用RP2對(duì)反饋電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)速表PV的刻度值依靠RP3調(diào)節(jié)。電容器C7用于減輕反饋電壓的脈動(dòng)，有利于調(diào)速系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的提高。

③放大器。放大器是以晶體管V2為核心組成。二極管VD4、VD5、VD6用作雙向限幅保護(hù)，以避免V2的發(fā)射結(jié)承受過高的電壓。給定電壓與轉(zhuǎn)速反饋電壓通過電阻R6、R7和R8進(jìn)行組合，形成輸入信號(hào)，其值正比于上述兩個(gè)電壓之差。這個(gè)差值經(jīng)V2放大后可影響V2的集電極電位，對(duì)單結(jié)晶體管觸發(fā)脈沖形成電路進(jìn)行控制。

④觸發(fā)電路。單結(jié)晶體管觸發(fā)電路的電源是由V1、VD3、R4與變壓器TC的6、7繞組組成。TC的6、7端輸出3V交流電壓，當(dāng)為負(fù)半周期時(shí)，V1截止，V1集射極間電壓為16V，如圖2-25b所示；當(dāng)7．6端輸出為正半周期時(shí)，經(jīng)VD3整流后加到V1的集射極上使V1飽和導(dǎo)通，Vcel=0，放大器與觸發(fā)電路不能工作，如圖2-25b所示。

由V3和R11組成的恒流源，再加上電容器C6，能產(chǎn)生鋸齒波用作移相，如圖2-25c所示。其原理是這樣的：設(shè)V3和R11恒流源的恒定電源是I0，恒定電流向C6充電，Uc6=1/C6∫t0Iodt，使C6上的電壓上升，當(dāng)上升到單結(jié)管VU的峰值時(shí)單結(jié)管導(dǎo)通C6放電。放電到VU的谷值時(shí)又重新充電。而恒定電流I0的大小又受放大器V2輸出電壓的控制。如當(dāng)V2的輸入電壓增大，V3的基極電壓就降低，V3更加導(dǎo)通，V3集電極電流I0增大，這樣充放電速度加快，可控硅觸發(fā)提前，如圖2-25d所示，導(dǎo)通角增大，導(dǎo)致勵(lì)磁電壓增大，如圖2-25e所示；同理V2的輸入電壓減小時(shí)，I0減小，導(dǎo)致導(dǎo)通角減小，勵(lì)磁電壓減小�？梢娸斎腚妷旱拇笮】梢钥刂瓶煽毓璧挠|發(fā)時(shí)刻。

觸發(fā)器最終在VU的第一基極通過脈沖變壓器TV輸給晶閘管的控制極。二極管VD7用以短路負(fù)脈沖，防止可控硅因控制極出現(xiàn)負(fù)脈沖而擊穿。

⑤可控硅整流電路。該系統(tǒng)采用可控硅單相半波整流電路，波形如圖2－25e所示。整流電路的輸出控制轉(zhuǎn)差離合器的勵(lì)磁線圈來產(chǎn)生勵(lì)磁電流并最終影響電機(jī)的轉(zhuǎn)速。圖中R1、C1和熱敏電阻RV均對(duì)可控硅有過壓保護(hù)作用。VD1為續(xù)流二極管，其作用是，正半周時(shí)由于可控硅導(dǎo)通而使離合器工作；負(fù)半周時(shí)可控硅不導(dǎo)通，勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢(shì)可經(jīng)過VD1形成放電回路，使線圈中的電流連續(xù)，從而使離合器工作穩(wěn)定。

綜合上述，當(dāng)ZLK－10自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)處于“運(yùn)轉(zhuǎn)”狀態(tài)，也就是調(diào)速狀態(tài)時(shí)，通過調(diào)節(jié)電位器RP4改變電壓給定環(huán)節(jié)的電壓，來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。例如調(diào)節(jié)RP4使給定電壓Uf增大，這時(shí)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋系統(tǒng)給出的電壓U－保持不變，輸入到V2的電壓△U增加，由V3和11出增大，滑差離合器的勵(lì)磁電流增大，最終電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變快。調(diào)速過程如下：

Uf↑→△U↑→Uc充電加快→Ug觸發(fā)提前→If↑→n↑

當(dāng)ZLK－10調(diào)速系統(tǒng)置于“定速”狀態(tài)，也就是穩(wěn)速狀態(tài)時(shí)，通過調(diào)速系統(tǒng)可以穩(wěn)定由于負(fù)載RL變化而引的轉(zhuǎn)速變化。例如當(dāng)負(fù)載變小時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速將變快，轉(zhuǎn)速負(fù)反饋電路給出的電壓U－將增大，經(jīng)過R6、R7、R8給出的比較電壓△U將減小，這樣C6充電速度變慢，單機(jī)轉(zhuǎn)速變慢。經(jīng)過這樣的所饋過程將使電機(jī)的轉(zhuǎn)速基本不變。穩(wěn)速過程如下：

RL→n↑→U－△U↓→Uc充電變慢→Ug觸發(fā)滯后→If↓→n↓