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西门子6RA80直流调速器维修过程的解读点击次数:680 发布时间:2018-01-24

西门子6RA80直流调速器是一种电机调速装置,包括电机直流调速器、脉宽直流调速器、可控硅直流调速器等。以下是常见的西门子6RA80直流调速器维修过程。
西门子6RA80直流调速器电路原理分析:
〔主电路〕调速器的主电路采用了先交流调压后整流的电路形式,先用双向晶闸管V1对输入交流电压进行调节,再由P4桥式整流电路对调节后的电压进行整流,供直流电机电枢绕组A1、A2端子的供电;励磁电源,则由P1对交流220V 直接整流后,供F1、F2励磁线圈端子。在电源输入回路中串联了4A 保险管,起到对双向晶闸管V1的第二重(*重保护由N3、N4完成)过载与短路保护。R1、C2并联在晶闸管的T1、T2两端,吸收有害尖峰电压能量,对晶闸管起到过压保护作用。
〔同步、移相和触发电路〕由U1、N1、N2、V2等电路组成。P2、U1构成同步电压信号采样电路,R5、R6对输入220V 交流电压进行限流,输入P2整流桥,将电网的正、负半波“调向”为100Hz 的脉动直流信号,经R 、U1输入侧(1、2脚)形成U1内部发光二极管的电流输入通路。U1的5脚接入+9V供电的上拉电阻R11,在100Hz 脉动直流作用下,U1的5脚(N1的10脚)因U1输出三极管大部分时间处于导通状态下,U5脚电压为近于0V 的低电平,在电网电压过零时,U1内部三极管截止,N1的10脚出现一个与电网过零点同步的高电压(窄)脉冲电压,此电压可称为同步信号电压。此处将电网电压进行桥式整流取出同步电压信号的目的,是为了后续电路能在电网正半波和负半波期间,各输出一个移相脉冲信号,来控制双向晶闸管的“双向可控导通”,实现交流调压。若单独取用一个正半波同步信号,形成的移相触发信号,虽触发的也是双向晶闸管,但输出电压即为直流电压了(双向晶闸管仅在电网正半波时被触发导通)。N1运放电路接成电压比较器,反相端由R12、R13对+9V分压,得到5.4的分压值,提高了干扰门限电压水平,也起到对输入信号整形作用,使输出电压为矩形波脉冲。在电网过零点期间,N1的8脚为高电平电压。
N1、V3、V4构成锯齿波形成电路,锯齿波的零电位点与电网过零点对应。V4、D3、R22、R23组成恒流源充电电路,使C10上电压线性上升,提升了电路的移相控制范围。D3为发光二极管,导通电压约为1.2V ,其压降受流通电流影响不大,可近似认为是一个恒定电压,作为V4的固定偏压,由元件参数可推算出该恒流源的恒定电流值为1.2V ——0.6V(V4发射结电压)/2.2kΩ=0.27mA。在电网电压正(负)半波期间,N1的10脚为低电平,8脚也为低电平,V3处于截止状态,V4以恒流(0.27mA )为C10充电,C10上电压线性上升,电网过零点到来时,N1的8脚变为高电平,V3饱和导通,将C10所充电荷快速泄放。因C10的充电时间常数不一样,恒流缓充电,使C10上电压上升斜率较小;放电时间常数小(V3饱和导通下电阻值极小),C10下降斜率大(形成陡峭下降),二者作用在C4的正端形成锯齿波电压,并输出到N2的同相输入端5脚。
N2运算放大器构成可变脉宽输出电路。N2的反相端为速度给定信号输入端,由R19、R21对+9V分压设定转速给定电位器W2的电压调节范围,N2的6脚输入的是一个反向调节电压,W2活动臂分压值越高,主电路输出直流电压越低。因C11放电后会有“残余电压”的存在,选限R21的阻值,使W2调到零位时,N2的6脚电压仍能C11上锯齿波电压的“谷底”,避免N2输出脚出现恒定调电平(调宽脉冲消失)而导致的“移相失步”现象,在给定zui高转速信号时,主电路输出反而为零或出现“跳动电压”,引起直流电机剧烈振动。R19的选值,是使给定电压的zui高电压值,稍高于C11上锯齿波电压的“齿尖”,在给出zui低转速信号时,能使主电路双向晶闸管可靠关断。本电路速度给定电压范围为8.45——1.1V,对就输出电压范围约为0——200V,为开环控制模式。在转速给定电路中,电容C11的正端接电源+9V,负端接N1的6脚,该电容的作用机理是这样的:假定没有该电容的存在,在调速板上电瞬间,当W2活动臂输出电压低于N2的5脚锯齿波峰值电压时,装置得电,电机便会以较高速度运行,易发生意外。当增设C11电容后,上电瞬间,C11的充电电流使N1的6脚产生一个高电平跳变,N1的7脚在上电瞬间为低电平,V1处于关断状态,电机不转。随着C11充电过程的完成,V1逐渐开通,电机按给定速度运转。此后,C11充电电流为零,相当于开路,失去作用。
N2的7脚输出的可调脉宽电压,其左上升沿决定着V1的导通时间,若用于直接驱动脉冲功率放大器V2,则在N2的整个脉宽电压输出期间,V2的一直导通形成了双向晶闸管连续的栅、阴极电流,造成无必要的功耗。串接电容C5的目的,是将N2输出的连续信号变为C5充电电流的“瞬态信号”,N2输出脉宽信号的起始段,C5充电电流zui大,形成了V1触发电流的峰值,随着C5上充电电压的建立,充电电流减小至为0,V2截止,但V1被触发后在承受正向电压期间,则一直自维持导通。C5的作用,是将N2输出的连续信号进行了“脉冲化处理”。
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