ZCD1直流傳動裝置原理和調試

全國聯合設計的ZCDl系列邏輯無環流可逆直流傳動裝置，是對5．5~200KW 的Z型直流電動機， 電樞可逆供電調速為主要用途的裝置。以BGDS(變壓器進線、固定勵磁、電位器給定、速度反饋)為例，著重介紹其調節系統及主回路部分的原理和調試。

一、電動機的機械特性和調節系統的工作狀態可逆系統的電動機可以在其機械特性

(見圖1)的四個象限內運行。當電動機的轉圖1 電動機的機械特性矩M與轉速n的極性相同時， 電動機處于電動狀態，運行于圖l中的第1或第1象限，調節系統必須工作于對應象限的整流狀態，當電動機的M與rl極性相反時，電動機處于制動狀態(也稱發電狀態)，運行于圖l中的第1或第Ⅳ象限，調節系統必須工作于對應象限的逆變狀態|當電動機處于兩種狀態(郎電動狀態向制動狀態或制動狀態向電動狀態)的過渡時，調節系統必須工作于對應狀態的兩橋切換過渡。

二：調節系統的工作原理

調節系統原理框圖見圖2。電動機的轉速與電位器W 的指夸電壓成緘性跟隨變化。該系統為速度、電流、電流上升率三閉環系統，具有動態響應快穩態無靜差的良好特性。1．電動狀態當正、反轉撥動開關K撥瑩正轉時，W輸出的負極性指令電壓，一路送至運轉控制器YK，解除對速度調節器ST的鎖零和對電流上升率調節器LST的遣B，另一路送至給定積分器GJ一1，輸出以時間為函數的線性增長

的正極性速度給定電壓U |U 與測速反饋來的負極性速度反饋電壓Uf 的速度偏差，經過ST 的比例積分后， 輸出負極性的電流給定I電壓，分別送至倒相器DX、電子開關DK和換向邏輯HL-1}HL-1在零電流條件下，根據ST來的負極性轉矩電壓(即電流給定I電壓)， 發出(邏輯I電平為 o )正組工作和(邏輯I電平為。l 的)反組封鎖的邏輯控制電平，分別送至DK，YK和CF一2}DK允許ST輸出的電流給定I電壓作為U￡i通過(阻斷DX輸出的電流給定I電壓)l UJ 與電流檢測來的正極性電流反饋電壓U 的電

流偏差，經過電流調節器I 的比例調節后，輸出正極性的電流上升率給定電壓U }U與電流檢測來的負極性電流上升率反饋電壓U 的電流上升率偏差，經LST 的比例積分后，輸出負極性的移相控制電壓I觸發裝置輸入CSR把LST輸出的移相控制電壓變換為適合CF-：~的脈}申移相所要求的移相控制電

壓，控制正組橋晶閘管對電網的導通角。

同理，當K撥至反轉時，有關調節單元的輸出電壓極性，已在圖2中標明。調節系統中除了HL一1在零電流的條件下，發出正組封鎖、反組工作的邏輯控制電平， DK 允許DX 輸出的電流給定I電壓作為U 通過(阻斷ST輸出的電流給定I電壓外)，其它工作豫理與正轉時的情況類似。

2．兩橋切換的過渡過程

在電動機由電動狀態向制動狀態過渡瞬時，電動機的n極性不變，M極性變反，HL-1中的轉矩檢測電平翻轉，但是電樞電流瞬時不為零，在有電流的情況下輸出的邏輯控制電平不變，工作橋晶閘管上的觸發脈沖迅速由導通角移向最小逆變角，調節系統產生奉橋逆變，當電樞電流降至零電流時，HL-1進

入第一級延時(t l~2ms)的零電流確認階段，此階段內工作橋晶閘管上的觸發脈沖仍處于最小逆變角j零電流被確認后，工作組的邏輯控制電平由 0 變。l 翻轉，工作橋晶閘管上的觸發脈沖立即封鎖，HL-1進入第二級延時(t：一4~Sms)的復蓋工作橋晶閘管關斷殘時的死時階段，此階段內兩橋的晶閘管都無觸發脈沖， YK根據邏輯I和邏輯I同時為 l 的控制電平，執行對ST的鎖零和執行對LST的退日；死時結束，待工作組的邏輯控制電平由 r變 0 翻轉，待工作橋晶閘管上的觸發脈沖由最小逆變角投入，YK 立即解除對ST的鎖零和對LST的退13，調節系統進入反橋逆變的工作狀態。同理，在電動機由制動狀態向電動狀態過渡瞬時，調節系統的工作原理與電動機由電動狀態向制動狀態過渡瞬時的情況類似。

3．起動、制動及停車

起動肘，W 的輸出從零指令電壓變為有指令電壓，電動機的n與M的極性相同，電流

環和電流上升率環是閉環的，速度環沒有閉環，這是因為JUIJ>『Uf f，偏差不為零，ST飽

和輸出最大電流給定UIj啦 所以調節系統工作于恒轉矩起動狀態。只有當IU e 『稍大于IU‘li

時，ST輸出退飽和，IUr 稍回落并等于IU。時，偏差為零，起動過程結束， 電動機處于穩定運行狀態。在起動過程中， 允許有一次速度超調在一般負載(大慣量負載例外)的情況下，速度超調時橋組不直該切換，即ST輸出受飽和而極性翻轉的時間必須小于HL-1的零電流確認的第一級延時時間(t l～2ms)。

制動時，電動機的n與M的極性相反。制動有恒速制動和降速制動兩種。恒速制動常見于位能類負載的重物下放時，調節系統工作在速度閉環的反橋逆變狀態。降速制動常見于磨擦類負載的降速或停車時，調節系統工作在速度開環的恒轉矩制動的反橋逆變狀態。停車時，W的輸出從有指令電壓突變為零指令電壓，電動機從制動狀態平滑過渡到停車狀態。在恒轉矩制動的過程中，調節系統中的YK在零指令電壓的條件下等待電動機的轉速降至零轉速，當零轉速(維持約100ms)被確認后，YK立即執行對ST的鎖零和對LST的退B，調節系統即進入停車狀態。