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一、    直流調(diào)速工作原理簡(jiǎn)述：
本系統(tǒng)采用的是，三相半控雙閉環(huán)無(wú)靜差的直流調(diào)速系統(tǒng)，它的工作原理是：速度給定值經(jīng)過(guò)給定積分器對(duì)時(shí)間的積分后，變成一個(gè)按時(shí)間遞增的給定訊號(hào)。它與速度負(fù)反饋?zhàn)鞅容^后，將差值給速度調(diào)節(jié)器作比例積分運(yùn)算，變成電流給定值。再將這個(gè)電流給定值與電流負(fù)反饋值進(jìn)行比較，給電流調(diào)節(jié)器作比例積分運(yùn)算，變成觸發(fā)角給定值。此值去控制觸發(fā)角調(diào)整器輸出相對(duì)應(yīng)的觸發(fā)脈沖去控制可控硅，驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，使電機(jī)在給定速度之下運(yùn)行。現(xiàn)根據(jù)方框圖，我對(duì)電機(jī)運(yùn)行的幾個(gè)狀態(tài)和控制系統(tǒng)的工作過(guò)程作一些簡(jiǎn)述。
1、    啟動(dòng)：當(dāng)啟動(dòng)指令還沒(méi)有發(fā)出的時(shí)候，整個(gè)系統(tǒng)所有的置零觸頭部分都處于閉分狀態(tài)，這時(shí)給定積分器、速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、觸發(fā)器的輸出都為零，觸發(fā)器的輸出脈沖被封鎖著，故可控硅不導(dǎo)通，電機(jī)停止。當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，按下氣動(dòng)按鈕，給定積分器、速度調(diào)節(jié)器、電流調(diào)節(jié)器、觸發(fā)器的置零都被解除。由于給定積分器的積分作用，不管給定電位器在什么位置上，積分器的輸出總是從零開(kāi)始遞增，假如給定在900轉(zhuǎn)/分，那么經(jīng)一定的時(shí)間后，積分器的輸出就穩(wěn)定在+3V。這個(gè)給定值與速度負(fù)反饋值比較，由于剛起動(dòng)時(shí)，給定與反饋的差值很大，速度調(diào)節(jié)器就很快的向有利于加速的方向上升，直到飽和。預(yù)先調(diào)好速度調(diào)節(jié)器的限幅值，使放大器的輸出為+1V時(shí)，相當(dāng)于電流反饋值50A，+3V相當(dāng)于150A（1.3倍額定電流），于是電流調(diào)節(jié)器就輸出相對(duì)應(yīng)的控制電壓，使電機(jī)維持在1.3倍額定電流起動(dòng)，直到電機(jī)的速度接近900轉(zhuǎn)/分時(shí)，速度給定值與速度反饋值的差才趨向很小，速度調(diào)節(jié)器才從飽和區(qū)進(jìn)入線(xiàn)性區(qū)，于是電樞電流也隨著減少。直到電機(jī)的速度與給定相等時(shí)，速度調(diào)節(jié)器才停止積分，使電機(jī)在給定的速度下負(fù)載所需要的電流穩(wěn)定運(yùn)行。
2、    穩(wěn)態(tài)運(yùn)行：系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，UG-UF=0，也就是說(shuō)速度給定與反饋應(yīng)該是相等的，只要UG≠UF，存在著偏差，不管這個(gè)偏差多么微小，由于速度調(diào)節(jié)器是一個(gè)比例積分環(huán)節(jié)，就一定要對(duì)這個(gè)便差進(jìn)行積分，對(duì)系統(tǒng)作調(diào)整，直到偏差被消除才停止調(diào)整。由此可見(jiàn)，本系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速無(wú)差度是由速度調(diào)節(jié)器的開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)、積分電容的漏電電流大小、測(cè)速發(fā)電機(jī)的性能等因素決定的。
3、    負(fù)載突加：假設(shè)系統(tǒng)在某個(gè)時(shí)刻之前以某一速度空載運(yùn)行，此時(shí)UG=UF。在某個(gè)時(shí)刻，電機(jī)突然加額定負(fù)載，此時(shí)，電機(jī)經(jīng)一小的時(shí)間常數(shù)之后速度下降，就使速度給定減去速度反饋大于零，于是速度調(diào)節(jié)器就向著有利于加速度的方向調(diào)整，直到速度反饋與給定相等時(shí)為止，于是系統(tǒng)又達(dá)到了新的穩(wěn)定。可見(jiàn)，無(wú)差調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)負(fù)載的變化來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)一個(gè)很短的時(shí)間調(diào)整之后，依然是無(wú)差的。
4、    電網(wǎng)電壓波動(dòng)：電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，首先就意味著加到電樞兩端的電壓有波動(dòng)的可能，而電樞電壓的波動(dòng)，也意味著電樞電流有波動(dòng)的可能，這就使電機(jī)產(chǎn)生了加速、減速的力矩，采用電流負(fù)反饋后，只要電樞電流與波動(dòng)，就會(huì)使電流給定不等于電流反饋，這就使電流調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)整，把觸發(fā)脈沖的相位移動(dòng)一下，使電樞電流保持不變。所以當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)，在還沒(méi)有引起速度波動(dòng)的時(shí)候，電流環(huán)就能調(diào)整完畢。
5、    堵轉(zhuǎn)：當(dāng)電機(jī)的負(fù)載過(guò)大，超過(guò)電機(jī)的過(guò)載能力時(shí)（本系統(tǒng)整定在1.3倍）或電機(jī)負(fù)載發(fā)生故障，電機(jī)被卡住時(shí)，這就發(fā)生了堵轉(zhuǎn)，這時(shí)如不采取措施，就會(huì)使電機(jī)電流無(wú)限的增大，燒壞電機(jī)或快速熔斷保險(xiǎn)，造成事故。現(xiàn)在系統(tǒng)采用了電流負(fù)反饋，就較好的解決了這個(gè)矛盾。電機(jī)負(fù)載過(guò)大，使轉(zhuǎn)速急劇下降，于是給定遠(yuǎn)大于速度給定，速度調(diào)節(jié)器飽和，由于它有限副作用，故輸出等于-3V這個(gè)-3V正好與電流反饋值1.3倍相等，于是電機(jī)的電流就被限制在1.3倍的額定電流，這時(shí)，不管電機(jī)的轉(zhuǎn)速怎樣的下降，即使到零，電機(jī)的電流還是被限制在此值。

二、    直流調(diào)速系統(tǒng)故障的維修和調(diào)試
本系統(tǒng)是以三極管與集成電路作為主要控制元件，組成各種功能的控制單元。
KSJ-65擠出機(jī)使用的是I2-72它激220/22kw直流電機(jī)，采用的是三相可控硅調(diào)速控制系統(tǒng)，我在對(duì)它的維修調(diào)試過(guò)程中，對(duì)一些常見(jiàn)故障的確定與排除方法，根據(jù)日常維修調(diào)試經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合三相可控硅調(diào)速系統(tǒng)電氣控制原理圖進(jìn)行詳細(xì)分析，
1、“勵(lì)磁電源”指示燈不亮，“失磁報(bào)警燈亮”；
a、 RD18、RD19、RD20三個(gè)RLI-15型熔斷器是否熔斷或旋緊。電源單元的二極管開(kāi)路或擊穿。
B、10Jc繼電器沒(méi)有插好，或10Jc線(xiàn)圈開(kāi)路，用萬(wàn)用表測(cè)量10Jc線(xiàn)圈的電阻，約有20k左右。
2、接假負(fù)載后，用示波器觀察其波形，撥出的“電流調(diào)節(jié)器”印刷板，按啟動(dòng)按鈕，發(fā)現(xiàn)三相波形與圖1（A）不一樣。
a、    不對(duì)稱(chēng)，某一相較高：觸發(fā)器的鋸齒波輸出未標(biāo)準(zhǔn)化，校正方法：調(diào)節(jié)各觸發(fā)器W1，邊調(diào)邊觀察波形，直至滿(mǎn)意。
（提前先檢查偏移電壓，是否為-5.5V）
三相雖然對(duì)稱(chēng)，但是導(dǎo)通都較大，此情況有兩種可能，一是偏移電壓不對(duì)，可用萬(wàn)用表觀察數(shù)據(jù)參調(diào)單元的J1~J4電位，并微調(diào)該單元的電位器W1，使之為-5.5V；二為偏移電壓正確，但各觸發(fā)器的鋸齒波不夠標(biāo)準(zhǔn)化，調(diào)節(jié)方法同上述a。
i.    三相嚴(yán)重不對(duì)稱(chēng)，某相全導(dǎo)通，某相丟相，而觀察三塊觸發(fā)器的波形，其相差不大，相這樣的現(xiàn)象，一般為控制箱的內(nèi)部相位沒(méi)有對(duì)好，調(diào)整控制箱內(nèi)接線(xiàn)順序。
3、三相對(duì)稱(chēng)，偏移正確，插入“電流調(diào)節(jié)器”給定為0再按起動(dòng)按鈕，三相導(dǎo)通角前移或后移：
a、 “電流調(diào)節(jié)器”單元的輸出限幅下限為0V 不對(duì)，用維修板引出電流調(diào)節(jié)板，微調(diào)該單元的W1，使輸出為0V，有時(shí)也會(huì)由于“電流調(diào)節(jié)器”本身的積分漂移，而使輸出大于零。這種情況應(yīng)屬例外。
b、    “電流信號(hào)放大器”單元輸出不為零，可調(diào)單元的W1，并用萬(wàn)用表觀察其輸出為0V。
4、三相對(duì)稱(chēng)，偏移正確，按起動(dòng)按鈕后，微調(diào)起動(dòng)，三相輸出電壓很快上升，突然回到零（即可控硅從零輸出到全導(dǎo)通，又突然關(guān)斷）；
電流調(diào)節(jié)器的輸出限幅過(guò)高，微調(diào)該單元的W3，同時(shí)測(cè)量J2～J4的電位，使上限為+6V，使該相波形與圖1（B）相一致。
5、三相對(duì)稱(chēng)，偏移正確，微調(diào)給定時(shí)，三相輸出波形也正確｛同圖1（B）｝，但將給定回到零，再用手旋鈕直流電機(jī)，加入速度負(fù)反饋的時(shí)候，三相輸出波并沒(méi)有回到圖1（A）的形狀：
a、    測(cè)速發(fā)電機(jī)的極性反接，用手旋轉(zhuǎn)電機(jī)，同時(shí)觀察數(shù)據(jù)參調(diào)單元的J2～J4的電壓，應(yīng)為負(fù)值。
測(cè)速發(fā)電機(jī)回路的外接線(xiàn)不對(duì)發(fā)電機(jī)本身輸出。
6、多圈電位器（速度調(diào)節(jié)1）順時(shí)針旋到底時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速還為達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，螺桿轉(zhuǎn)速達(dá)到60轉(zhuǎn)
a、    速度反饋過(guò)強(qiáng)，查“數(shù)據(jù)參調(diào)單元”的J2~J4，在多圈電位器順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底時(shí)，應(yīng)為-41.25V。若不夠（或過(guò)高），可以微調(diào)該單元的W2
b、    主機(jī)上的測(cè)速表數(shù)據(jù)不對(duì)，用上述方法檢查之。若轉(zhuǎn)速已達(dá)到-41.25V，而主機(jī)上的測(cè)速表為達(dá)到60轉(zhuǎn)時(shí)，可調(diào)節(jié)串聯(lián)在測(cè)速表上的電位器（該電位器位于主機(jī)）。
7、啟動(dòng)按鈕按下后，電機(jī)一直起動(dòng)到最高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，并且無(wú)調(diào)速作用：
a、    無(wú)速度反饋，可以測(cè)速機(jī)的輸出電壓與極性是否正確，若測(cè)速機(jī)正常，“數(shù)據(jù)參調(diào)單元”的J1~J4也有電壓訊號(hào)，則可微調(diào)該單元的W2，直到符合要求。
b、    “給定積分器”有問(wèn)題，可單獨(dú)查處“給定積分器”的輸出是否能根據(jù)給定電位器的位置而變化
c、    多圈電位器的接線(xiàn)有問(wèn)題，可查主機(jī)接線(xiàn)。
8、電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到額定，并且調(diào)節(jié)“數(shù)據(jù)參調(diào)單元“的W2后仍然不能達(dá)到額定：
a、    首先檢查主回路上的各個(gè)快速熔斷器，有否熔斷若有熔斷現(xiàn)象，則應(yīng)調(diào)換快熔，并拉去電樞回路的輸電線(xiàn)，用假負(fù)載作實(shí)驗(yàn)，看是否正常。
b、    某一觸發(fā)器無(wú)脈沖輸出，可檢查有關(guān)觸發(fā)器的波形。
c、    電網(wǎng)電壓過(guò)低，當(dāng)電網(wǎng)電壓低于300V時(shí)，有可能造成整個(gè)系統(tǒng)的失調(diào)和設(shè)備損壞。
9、電機(jī)轉(zhuǎn)速已達(dá)到定額，但電樞電壓與額定相差很大。
a、  磁場(chǎng)回路缺相，應(yīng)檢查勵(lì)磁電源板的數(shù)據(jù)是否正確，再檢查各有關(guān)的二極管與熔斷器。
b、  勵(lì)磁變阻器的位置不對(duì)，可將該變阻器（即主機(jī)控制板上的“速度調(diào)節(jié)2”）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底。
c、  失磁，可檢查一下主機(jī)接線(xiàn)端子板的151#-161#之間的電壓是否是直流220V左右。
在正常的情況下，當(dāng)電網(wǎng)電壓到達(dá)380ν時(shí)，直流電機(jī)空載，轉(zhuǎn)速1500rpm（相當(dāng)于測(cè)速機(jī)電壓—41.25V）時(shí)，電樞電壓約為206V左右，滿(mǎn)載時(shí)約為220V左右。當(dāng)電網(wǎng)電壓有所波動(dòng)時(shí)，上述兩種情況的電樞電壓也有所變化，但一般不會(huì)大于15V。
10、電樞電流達(dá)到1.15Id多秒后，保護(hù)單元不動(dòng)作（Id電機(jī)額定電流）
保護(hù)單元的問(wèn)題，可單獨(dú)檢查單元。
11、電樞電流大于1.3Id后，電機(jī)速度不能自動(dòng)下降。
速度調(diào)節(jié)器負(fù)限幅過(guò)低，可微調(diào)該單元的W4直到電樞電流到1.3Id后，速度就自動(dòng)下降。
12、打開(kāi)總電源開(kāi)關(guān)后，線(xiàn)繞電阻R102-R103的某個(gè)燒紅。
可控硅或二極管有擊穿現(xiàn)象，應(yīng)將電機(jī)負(fù)載拉去，將與可控硅有關(guān)的各導(dǎo)線(xiàn)開(kāi)路，用萬(wàn)用表檢查可控硅。
電阻R101-R103是作為整流變壓器的起動(dòng)電阻用，使整流變壓器合閘時(shí)的沖擊電流變小，使用了該電阻之后，也能有效地抑制在變壓器時(shí)對(duì)可控硅產(chǎn)生的浪涌電壓。
13、打開(kāi)控制電源開(kāi)關(guān)，未按起動(dòng)按鈕，就發(fā)現(xiàn)電機(jī)有沖動(dòng)，電流表也有沖動(dòng)，并伴有過(guò)流繼電器動(dòng)作與快熔熔斷等現(xiàn)象
用假負(fù)載觀察之。如發(fā)現(xiàn)在可控硅電源開(kāi)關(guān)接通的瞬間，電壓表有跳動(dòng)的現(xiàn)象；則比較大的可能為繼電器單元中的TJ1某一個(gè)觸頭沒(méi)有接觸好或有脫焊現(xiàn)象。
14、正常運(yùn)行中突然停車(chē)：
a、  保護(hù)單元無(wú)動(dòng)作，說(shuō)明電機(jī)有過(guò)載現(xiàn)象，可控硅電源關(guān)一下再打開(kāi)，保護(hù)單元就復(fù)位，然后再起動(dòng)，看負(fù)載情況如何。
b、  過(guò)流繼電器動(dòng)作，復(fù)位過(guò)流繼電器，然后檢查快速熔斷器是否正常，一般的話(huà)，如發(fā)現(xiàn)有快熔熔斷的現(xiàn)象的話(huà)，應(yīng)將131#輸電線(xiàn)拉下，用假負(fù)載作一次檢查，沒(méi)有一定的故障，快熔是不會(huì)輕易熔斷的。
15、電樞電流很大，但電機(jī)卻不能運(yùn)轉(zhuǎn)。
a、  主機(jī)的機(jī)械發(fā)生堵轉(zhuǎn)。
b、  失磁。如勵(lì)磁單元都正常的話(huà)，可檢查勵(lì)磁回路與勵(lì)磁變阻器。
16、起動(dòng)速度變快，機(jī)械沖動(dòng)較大：
a、  “給定積分器”的積分時(shí)間太快，可調(diào)節(jié)該單元的W。
b、  “給定積分器”的外接置零失去作用，可檢查“繼電單元”的TJ2各觸點(diǎn)，當(dāng)起動(dòng)按鈕未按時(shí)，不管給定電位器處于什么位置，“給定積分器”的輸出總是等于零，若不等于零，并跟隨給定電位器而變化，則表示積分單元的置零失去作用。
各單元參數(shù)調(diào)整數(shù)據(jù)
1、穩(wěn)壓電源：J1-J4+28V  J2-J4+15V  J3-J4+9V
2、給定積分器：J1-J4 不定  J2-J4  0V  J3-J4  0V
3、電流訊號(hào)放大器：J1-J4≈1.4V  J2-J4  0V
限幅：正負(fù)都不限。
4、速度調(diào)節(jié)器：J1-J4  正漂  J2-J4  正漂
限幅：正限，不限，負(fù)限，-3V
5、電流調(diào)節(jié)器：J1-J4  負(fù)漂  J2-J4  0V
限幅：正限，  +6V  負(fù)限，  0V
6、數(shù)據(jù)參調(diào)單元：J1-J4  +5.5V  J2-J4  41.25V
7、觸發(fā)角調(diào)整器：J1~J2  鋸齒波，見(jiàn)圖2。
J3-J4  觸發(fā)脈沖波見(jiàn)圖3
8、保護(hù)單元：J1-J4  0V  J2-J4  +8V  J3-J4  0V
9、勵(lì)磁電源：J1-J4  +250V