学习并掌握直流调速方法

动手动脑，全面发展，一体化教学，是我上学时学校实训的标语，直流调速也是考核维修电工高级和技师的课题，今天给大家分享一下这个考核项目，内容比较枯燥和乏味，还请广大网友耐心看，一起学习成长。

直流调速的意义：

生活中的电梯，传送带传递行李箱、行人、货物需要很好控制速度，引出了直流调速这个课题。

直流电机的调速方案

分析直流电机速度与哪些因素有关，讨论直流电机调速的可行方案：

与普通交流电动机相比，直流电动机有良好的调速性能，这也是直流电动机的一个显著优点。直流电动机比较容易满足调速幅度宽广、调速连续平滑、损耗小经济指标高等电动机调速的基本要求。

分析并励电动机的调速，若在并励电动机的电枢回路中，串联接入一调节电阻Ra

，电动机的转速为

由上式可见，电动工机的转速可由下述三种方法调节：①调节励磁电流以改变每极磁通Φ；②调节外施电源电压U；③电枢回路中引入可调电阻Ra。一般电机的电枢电阻压降Iara

均很小，由转速公式可知、当励磁电流—定的情况下，转速n近似地与电机的外施电压U成正比。因此，改变外施电压可以在较宽的范围内平滑地调速。下面我们以调节外施电源U为主要方法，介绍以晶闸管为主要控制元件的直流电机调速的一般方法。用到的设备为天津源峰公司生产的DSC-32型晶闸管调速/调压装置。

DSC-32型晶闸管直流调压、调速实训装置简介

DSC-32型晶闸管直流调压、调速实训装置，专供拖动直流电动机调速用，也可作为可调直流电源使用。以晶闸管整流器将交流电整流成为可调直流电，对直流电动机电枢供电，并引入电压负反馈，电流截止负反馈、转速负反馈等，组成自动稳速的无级调速系统。由于本设备各项性能良好，能满足一般生产机械对调速的要求。

本系列设备主电路采用三相全控桥，用交流电流互感器检测负载电流。设备内装有保护报警电路，当快速熔断器熔断，直流输出过流或短路，保护电路发出指令，可自动切除主电路电源，同时故障指示灯发亮，直至操作人员切断控制装置电源，故障指示灯才可熄灭。保护电路的设置提高了设备运行的安全性。

每台设备都设有独立的励磁电源。可以向直流电动机提供励磁电流。

本装置采用柜式结构，柜内最下层安装整流变压器，其他部件由下而上分层安装于柜内的立柱上。

系统外形示意图

系统结构图

DSC-32型晶闸管直流调压/调速系统组成

? 主电路整流变压器、快速熔断器；

? 继电顺序控制电路、短路保护熔断器；

? 缺相保护报警采样电路；

? 同步变压器、短路保护熔断器；

? 检测电路 使用交流电流互感器检测负载电流的变化。为过流保护电路、电流截止负反馈电路提供取样信号；

? 直流电动机励磁电路、励磁欠电流保护电路；，

交、直流调速实训的基本要求和安全操作说明

a.实训前的准备

实训准备即为实训的预习阶段，是保证实训能否顺利进行的必要步骤。每次实训前都应先进行预习，从而提高实训质量和效率，否则就有可能在实训时不知如何下手，浪费时间，完不成实训要求，甚至有可能损坏实训装置。因此，实训前应做到：

(1)复习教材中与实训有关的内容，熟悉与本次实训相关的理论知识。

(2)阅读本教材中的实训指导书，了解本次实训的目的和内容；掌握本次实训系统的工作原理和方法；明确实训过程中应注意的问题。

(3)写出预习报告，其中应包括实训系统的详细接线图、实训步骤、数据记录表格等。

(4)进行实训分组，一般情况下，直流调速系统实训的实训小组为每组4～5 人。

b. 实训实施

在完成理论学习、实训预习等环节后，就可进入实训实施阶段。实训时要做到以下几点：

(1)实训开始前，指导教师要对学生的预习报告作检查，要求学生了解本次实训的目的、内容和方法，只有满足此要求后，方能允许实训。

(2)指导教师对实训装置作介绍，要求学生熟悉本次实训使用的实训设备、仪器，明确这些设备的功能与使用方法。

(3)按实训小组进行实训，实训小组成员应进行明确的分工，以保证实训操作协调，记录数据准确可靠，各人的任务应在实训进行中实行轮换，以便实训参加者能全面掌握实训技术，提高动手能力。

（4）设备操作的注意事项

系统报警后，关断主令开关QS1即可解除报警。

● 被控电动机的起动与停止只能由本系统的开关控制，不得在输出线中另加开关控制电机起动。在使用前，应认真检查各部位及连接线的紧固情况，如发现有松动情况应将其拧紧。

● 本系统的零线必须与交流电源的零线牢固接好。

● 不准带电“插”、“拔”插件。

● 在操作时如果发生意外，应立即切断电源。

● 若因搬运或久置后，重新启用时，应进行调试后再用。

● 不能使用兆欧表摇测本系统设备的绝缘强度，如需要时用万用表测量。

● 如需要更换某部件时，需参照原来的规格和型号，以保持线路原有性能。

实训课题一 继电保护电路工作原理分析

1．继电保护原理图

2．工作原理分析及正确操作顺序

1）启动正确操作顺序：

（1）闭合QS1（本身带自锁），KM2线圈得电，主触头闭合，将U、V、W和36、37、38接通，使同步和电源变压器得电，控制电路开始工作。36#线得电和KM2辅助常开触头的闭合，为主电路给定回路的接通做好准备。

（2）闭合QS2（本身带自锁），KM1线圈得电。主触点接通三相电源与主变压器得电。KM1的辅助常开触点闭合。

（3）按下SB2接通给定回路，KA得电自锁。

（4）顺时针调节给定电位器，逐渐加大给定电压。

进行完以上步骤后，启动完成。

2）停止正确操作顺序：

（1）按下SB1，切断给定回路。

（2）断开QS2，切断主电路。

（3）断开QS1，切断控制电路。

注：使控制电路接触器KM2线圈始终接通，保证主电路得电时，控制电路不能被切断。KM1线圈得电，常闭出点闭合为给定回路的接通做好准备。

3）给定回路原理图

KA闭合后，+15v接通，KA线圈不得电时，-15v接通。

操作练习：

启动与停止控制。

练习思考

1．进行调压（速）柜的操作，掌握操作的方法和顺序。

2．分析工作原理并与实际相比较。

3．KM1辅助常开触点与QS1并联的作用是什么？

4．KM2辅助常开触点与KM1串联的作用是什么？

5．KA控制接通±15v的作用？

晶闸管工作原理

晶闸管(Thyristor)包括：普通晶闸管(SCR)、快速晶闸管(FST)、双向晶闸管(TRIAC)、逆导晶闸管(RCT) 、可关断晶闸管(GTO) 和光控晶闸管等。

普通晶闸管：也称可控硅整流管(Silicon Controlled Rectifier), 简称SCR。由于它电流容量大,电压耐量高以及开通的可控性(目前生产水平： 4500A/8000V)已被广泛应用于相控整流、逆变、交流调压、直流变换等领域, 为特大功率低频(200Hz以下)装置中的主要器件。

1.1 晶闸管的结构：

（1）外形封装形式:可分为小电流塑封式、小电流螺旋式、大电流螺旋

式和大电流平板式(额定电流在200A以上),由图1. (a)、(b)、(c)、(d)所示。

图1.1 晶闸管的外型及符号

（2）晶闸管有三个电极, 它们是阳极A, 阴极K和门极(或称栅极)G,它的电气符号如图1.1(e)所示。晶闸管是大功率器件, 工作时产生大量的热，因此必须安装散热器。

1.2 晶闸管的工作原理

晶闸管(单向导电性),导通条件为阳极正偏和门极加正向触发电流。

图1.2 晶闸管的内部结构和等效电路

晶闸管导通分析示例：

思考：晶闸管与二极管都具有单向导电性，都可以用作整流器件，它们的相同之处是什么？不同之处表现在哪里？

3．三相桥式全控整流电路工作原理

2.1 电阻性负载工作原理

共阴极二极管的导通条件：

图2.1三相桥式相控整流电路带电阻负载α=0°时的情况

（l）每个时刻均需2个不同组的晶闸管同时导通，形成向负载供电的回路，

2.2 三相桥式全控整流的控制角与输出等效直流电压的关系

电路α不同时工作原理: α=30°时工作波形：

图2.2 三相桥式相控整流电路 带电阻负载α=30°时的情况

α=90°时工作波形：

图2.3 三相桥式相控整流电路 带电阻负载α=90°时的情况

分析以上各图，我们有如下的结论：