直流电机可控硅无极调速原理及常见故障检修

1、我厂的车床、刨床、滚轮机、自动切割机等用的变速装置都是采用直流电动 机可控硅无级调速，由于直流电动机具有调速性能好，价格便宜（相对于变频调速装置）。维修方便等优点，因而至今仍广泛使用。笔者现对直流电机可控硅无 级调速装置的原理作一简介。一、主电路原理见附图。由整流二极管 D1、D2及可控硅T1、T2组成的桥式半 控整流电路，D3是续流二极管，因为是感性负载。当可控硅关断时使电机电枢 电流能够持续流通。并保证可控硅在每个半周过零时可靠关断， 使装置正常工作。 整流输出的可控脉动直流供给直流电机的转子、电机定子绕组L是由二极管D4D7桥式整流单独供电，电容C4作滤波。保护电路由快速熔断器 RD1、

2、RD2、 RD3、RD4组成的过载保护，由压敏电阻 R1、R2组成过电压保护。二、控制电路.同步电源：由同步降压变压器 B1输出交流电压，经二极管 D8D11桥式整 流，电阻R3限流，稳压二极管DW1进行限幅（限幅的作用是增加触发脉冲的移 相范围），限幅后作为单结晶体管触发电路的同步电源。.给定电压：由滤波电容 C1、C2,分压电阻R5、R4,电位器W3组成的给定 电压电路，从电位器 W3滑动触头取出的电压控制触发电路，调节电位器 W3也 就是调整了给定电压Ug,Ug的变化必将引起三极管对电容 C3充电时间的变化， 从而使单结晶体管的脉冲输出时刻变化。从而改变输出电压的大小来调整电机的转速.检

3、测反馈电路：因为电位器 W1是并联在电枢两端的，若电机两端的电压发 生变化，必将引起 W1两端电压的变化，反馈电压 Uf通过其中心抽头与 W2串 联后再与给定电压Ug进行比较，因为Uf的极性与Ug的极性相反.即Ug-Uf, 所以是负反馈电压，比较后的电压输入到单结晶体管触发控制电路。.单结晶体管触发电路：由给定电压 Ug来控制三极管BG1、BG2。电阻R6、 R7、R8组成的具有放大的移相触发电路， 三极管BG2相当于一个可调电阻，只 不过电阻值的大小是受控于给定电压 Ug。放大的信号由BG2的集电极对电容 C3进行充电，充电的快慢也就是移相角的大小，移相后的电压由单结晶体管 BT、 电阻R9

4、、脉冲变压器B2、二极管D15、D16、D17组成的触发电路去控制可控 硅导通角的大小，最终达到调整电动机的转速。.保护电路：二极管D12、D13及D14的作用，则是对三极管BG1的发射极、 基极回路进行正、反向过电压保护.防止控制电压Ug由于干扰引起而波动产生。 这里利用了二极管正向压降限制在 0.7V左右的特点，使得加在BG1的发射极与 基极之间的正向电压降不超过 1.4V。反向电压不超过0.7V,从而保证三极管BG1 工作稳定。提高了控制电路的抗干扰能力。二极管 D15是消除脉冲变压器绕组 的反电动势，以保护单结晶体管。二极管 D16、D17是起消去负脉冲的作用。自动稳速：使用直流电机时

5、，对其调速装置有两方面的要求，一是操作人员要能够 根据工作的需要，人为地把转速整定在一个固定值； 二是当工作过程中因外界 条件的变化使电动机的转速出现偏离时， 调速装置能自动地使转速恢复到原来的稳定值由以上分析可知。用手动方法调节电位器 W3可以实现调速装置的第一项要求， 人为地使电机转速整定在某一个固定值。第二项要求由检测反馈电路来完成。 例如在加工过程中，由于电网电压的波动，吃刀量的变化等等原因，假设转速 J Uf J UgT BGIUbd BGIIc T BG2Ue BG2Ic T 奇电速度 T 移相角发脉冲前移T-可控硅导通角T-电动机的电流T-转速仪而增高 了电机的转速，使其恢复到整

6、定值。反之转速减小，从而达到自动调整可控硅 的导通角使电动机转速趋于稳定。三、常见故障.直流电机能转无法调速。大部分是三极管 BG1的集电极与发射极之间击穿。.直流电动机带负荷能力下降。如果空载调速正常，主要原因是检测反馈电路有问题，大部分都是电位器 W1、W2接触不良（动滑触头氧化或灰尘太多）。.直流电动机调速范围减小。调节电位器 W3只有低速。高速调不起来多是电容C3变质，电阻.R3阻值变大.或者是反馈电位器 W1、W2调整不当。.直流电机不转。在确定主电路正常情况下，常见的是二极管D15击穿，脉冲变压器一次侧线圈的引线与印刷线路板焊点接触不良或单结晶体管损坏。你必须了解220V电动机的工

7、作原理，了解清楚后就会明白。220v的电机有两个启动方法：1,电容启动（靠电容移相）、2、罩极启动（常说的罩极电机）。 电容启动有启动和启动+运行两种，线圈有启动线圈和运行线圈，两个线圈的尾 相接后引出接220V的N运行线圈的头接220V的L,电容并接在两个线圈的头 之间，（注意电容的+接电源的L）。罩极电机的线圈是一个，引出的两个头分 别接电源的L、和N,他的启动线圈圈数很少一般只有 2-1圈按一定的梢数跨接 在定子上而且头尾相接形成短路环和主线圈的相位差是90,这样不用电容移相就可以运行。查看电机铭牌或合格证之类的标签 ，如果实在找不到，只能自己用万用表判断了 ， 方法如下：用万用表电阻档

8、两两相测电阻值，电阻最大的两根线，是启动绕组和工作绕组，另 一根是公共端，电容就接在电阻最大的两根线上，然后判断工作绕组，用万用表分 别测公共端和这两根线的电阻，电阻小一些的是工作绕组，接电源的火线，公共端 接电源的零线.电容接的一端接起动线圈另一端接火线，如果反转就把启动线圈的首尾端对调2 20V交流单相电机起动方式大概分一下几种：第一种，分相起动式，如图所示，系由辅助起动绕组来辅助启动，具起动转矩不大。运转速率大致保持定值。主要应用于电风扇，空调风扇电动机，洗衣机等电机。 接线图第二种，电机静止时离心开关是接通的，给电后起动电容参与起动工作，当转子 转速达到额定值的70% 至80%时离心开

9、关便会自动跳开，起动电容完成任务, 并被断开。起动绕组不参与运行工作，而电动机以运行绕组线圈继续动作，如图2。第三种，电机静止时离心开关是接通的，给电后起动电容参与起动工作，当转子 转速达到额定值的70% 至80%时离心开关便会自动跳开，起动电容完成任务, 并被断开。而运行电容串接到起动绕组参与运行工作。 这种接法一般用在空气压缩机，切割机，木工机床等负载大而不稳定的地方。如图 3。838电子 带有离心开关的电机，如果电机不能在很短时间内启动成功，那么绕组线圈将会 很快烧毁。电容值：双值电容电机，起动电容容量大，运行电容容量小，耐压一般都大于400V。838 电子正反转控制：图4是带正反转倒顺

10、开关的接线图，通常这种电机的起动绕组与运行绕组的电 阻值是一样的，就是说电机的起动绕组与运行绕组是线径与线圈数完全一致的。一般洗衣机用得到这种电机。这种正反转控制方法简单，不用复杂的转换开关。图1 ,图2,图3 ,图5正反转控制，只需将1-2线对调或3-4线对调即可 完成逆转。对于图1 ,图2 ,图3 ,的起动与运行绕组的判断，通常起动绕组比运行绕组直 流电阻大很多，用万用表可测出。一般运行绕组直流电阻为几欧姆，而起动绕组 的直流电阻为十几欧姆到几十欧姆。技术参数：规格产品型号最大风量额定电周波数噪 音工作电容功 率转 速环境温度重Dimension(mm)(Type)(m3/h)压(V)(HZ)DB (A)UFNDB(watt)(min)(C)(c200FZY2-D78022050671.0/400V652800-20+8014200 X 210 X 71200FZ