直流电机可控硅调速原理及常见故障检修

一、主电路原理

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D4~D7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、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

1．同步电源：由同步降压变压器B1输出交流电压，经二极管D8～D11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。

2．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。

3．检测反馈电路：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。

4．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、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。

5．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。

6．自动稳速：使用直流电机时，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↓→Uf↓→Ug↑→BG1Ube↑→BG1Ic↑→BG2Ueb↑→BG2Ic↑→C3充电速度↑→移相角↓→触发脉冲前移↑→可控硅导通角↑→电动机的电流↑→转速↑从而增高了电机的转速，使其恢复到整定值。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

1．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。

2．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）。

3．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。

4．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。

责任编辑：lq6