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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:1671-7597(2009)1210013-01
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。
[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:1671-7597(2009)1210013-01
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。