M7135磨床直流调速文档1.doc

项目七SA7512磨床自动调速电路的故障分析及
处理方法的故障排除

学习目标
通过学习SA7512螺纹磨床自动调速电路，使学生对电子元件及其特点有了更深的掌握，对电子线路的故障排除有了进一步的理解，提高了对弱电方面的相关水平。
任务分析
通过熟悉并学习SA7512螺纹磨床头架拖动电动机拖动系统线路的组成及工作原理，使学生能对直流电动机调试有一定的理解，并能掌握晶闸管—直流电动机调试系统的调试方法。
环境设备
1、SA7512磨床自动调速电路模拟电路。
2、工具与仪表
（1）工具螺丝旋具、尖嘴钳、牙钳、电工刀、测电笔等
（2）仪表万用表、直流电流表、直流电流表（0-50A）、直流电压表（0-300V）、转速表、示波器等。
背景知识
知识点一SA7512磨床自动调速电路原理
SA7512螺纹磨床头架直流拖动系统为晶闸管-直流电动机无级有差调速系统，拖动电动机的功率为0.8KW，电动机转速为60~1200r/min，调试范围为20，最大可达30；满载时，系统的精差率小于10％，由于加工工艺的需要，电动机需要正反转，该系统采用了接触器来改变电动机转向，接线简单，操作方便。
调速系统的组成和调速原理

图7-1SA7512螺纹磨床头架直流拖动系统方框图

SA7512螺纹磨床头架直流拖动系统的方框图如图7-1所示。由于电动机功率较小，主回路采用单相交流220V直接供电的单相半控桥式整流电路，触发电路由前置放大电路和单结晶体管张弛振荡电路组成。为了满足对静差率和调速范围的要求，系统中采用了转速负反馈；为了限制系统在启动和突然改变电动机转向时的过大电流，采用了电流截止负反馈；为了提高系统的动、静态性能，采用了电压微分负反馈。
该系统通过改变晶闸管整流电路的输出电压来改变电动机的电枢电压，进行无极调速。连续改变晶闸管整流电路输出电压的大小。即可得到调速范围内的任意转速。
2、电气线路的工作原理
调速系统的电路如图7-2所示
（1）主回路主回路采用了两只晶闸管和两只二极管组成的单相半控桥式整流电路。如图7-3所示，在主回路中接有平波电抗器L。以减弱晶闸管输出电压的脉动电压的脉动成分，使电路中电流平稳，减小被加工工件的表面粗糙度。由于电动机的电枢绕组和平波电抗器的存在，主回路负载呈电感性，为了保证晶闸管可靠换相而不失控，电路中接有续流二极管V2。
当接通或断开电源时，在整流器交流侧会产生很高的过电压，这种过电压如不设法限制，将会击穿晶闸管，因此在整流器交流侧接由R1和C1构成的阻容吸收装置，作为交流侧过电压保护，在直流侧，由于负载呈电感性，当突然切断负载时，在电感两端将产生很高的电压，很有可能将晶闸管击穿，因此由R4、C4构成的阻容吸收装置作直流侧过电压保护。晶闸管换相时产生的换相过电压也会击穿晶闸管，为保护晶闸管，在晶闸管两端并联电容C2、电阻R2构成的支路和C3、R3支路，利用电容两端电压不能突变的特性抑制这种过电压。

图7-2SA7512螺纹磨床头架调速系统电路图

图7-3SA7512螺纹磨床头架调速系统主回路

电动机的正反转由接触器KM1、KM2控制。为了停车时电动机尽快停转，采用了电阻R6和KM1、KM2的常闭辅助触头组成的能耗制动电路。在电动机正常运转时，由于KM1或KM2的常闭辅助触头断开，R6未接入主回路。只有停车时，接触器KM1、KM2均断电释放，其常闭触头闭合，R6接入主回路，电动机进行能耗制动。
电动机的励磁绕组有二极管V4~V7构成的单相整流桥供电，由欠电流继电器KA实现弱磁保护。
（2）触发电路SA7512磨床的触发电路采用单结晶体管触发电路，如图7-4所示。变压器TC1输出的70V交流电压经V8~V11整流。再经过稳压管V32、V33削波后，得到梯形电压作为单结晶体管电源。由于变压器TC1的一次侧与主回路是同一电源接入，该梯形电压与主回路交流电压同步，主回路的交流电压过零时，梯形电压也为零，保证电容器C7从零电压开始充电后放电，产生第一个尖顶脉冲，这个脉冲与主回路交流电压同步。
图7-4单结晶体管触发电路

图7-5单结晶体管触发电路的波形图
梯形波电压经电容C6滤波后获得较平稳的直流电源作为放大管V34及电容器C7的电源，用二极管V15将两种电源隔离。
V34位前置放大器，将给定信号与反馈信号相比较得到的偏差信号进行放大，以提高控制灵敏度。V12、V13串联作正向限幅，V14作为反向限幅，其作用是保护V34不至于因输入电压过高而损坏。
当V34的输入信号为零时，V34、V35均截止，此时电容C7的充电时间常熟很大，在半周内C7上电压不可能充电到峰点电压up，所以单结晶体管无脉冲