JDH-10转差离合器控制装置原理与维修

在三相异步电动机调速方式中，变极调速、变频调速与改变转差率调速这三种方式实质都是改变电动机本身的转速。还有一种调速方式是转差离合器调速，也称滑差电机调速。在该调速法中，异步电动机转速固定，只需调节离合器的励磁电流就可调节励磁绕组磁极强度，从而实现恒转矩无级调速。由于转差离合器调速具有调速范围宽、速度调节平滑、启动转矩大、机械特性硬度高等优点，现已广泛用于生产、生活中。下面就以JDH-10滑差电机调速器为例进行介绍，供参考。
一、电路组成

整机电路由电源电路、调速电路、测速反馈电路、比较放大电路、锯齿波同步移相及触发电路、主电路等六部分构成，如图1所示。

调速电路送来的电压与测速反馈电路输出的电压叠加，形成比较放大器的反相输入信号，经比较放大后，形成控制电压信号UK，再与电网同步锯齿波电压信号比较、放大后，形成移相触发脉冲，触发可控硅输出相应励磁电压，以完成闭环调速恒速控制。
二、单元电路分析

JDH-10滑差电机调速器电路如图2所示，下面对各单元电路的工作原理进行介绍。

1.电源电路
220V交流电经变压器T降压后，分三路输出:TB3 TB4输出14V交流电，作为电网同步采样电压;TB5 TB6输出18V交流电，经整流滤波后输出24V直流电，再经LA7815稳压后输出+15V电压，作为控制电路的正电源;TB7TB8输出18V交流电，经整流滤波后输出24V直流电，经LA7915稳压后输出-15V电压，作为控制电路的负电源。R1LED组成电源指示灯电路。
2.转速控制电路
调速电路的核心元件为电位器RP5，由电源电路输出的+15V和-15V电压经航空插座送到调速电位器RP5两端，通过其中心抽头调节后输出代表速度的电压信号。
3.测遠反馈电路
三相交流测速发电机JF与输出线同轴相连，将反映输出速度的三相交流电压信号经航空插座Z13~Z15送到由D16~D21组成的三相桥式整流电路中，再经电容C17、C18滤波后输出直流信号，通过RP4(整定)对负反馈量调节后，经R20与转速调节电路信号叠加整定后送入比较放大电路。
4.比较放大电路
比较放大电路的核心元件为单运放集成电路OP07CP，其引脚功能与实测数据见表1。该放大器接为反相比例运算形式，转速控制电压Ug(给定电压)和反馈信号Uf送到OPO7CP的②脚，进行比较(相减)后从⑥脚输出，一路输送往面板插孔(UK)，另一路输送往移相电路。
R18、R19组成反馈回路。RP1、R20组成比例调节电路，调节RP1可调节可控硅的导通角，调节RP2可对比例信号进行预调。
5.锯齿波同步移相及触发电路
本电路采用锯齿波同步移相触发电路，由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲驱动等四部分组成。D9、R2、R3、C7、D10、Q1构成同步检测电路，其任务是利用同步电压Ut控制锯齿波产生的间隔及宽度。在交流电负半周期间，二极管D9为电容C7充电，极性为上正下负，在这期间，Q1导通，集电极电位下降，，使Q2截止。在交流电的正半周，二极管D9反偏截止，电容C7上充的电压使Q1导通，一旦C7上电荷放完，Q1截止，故Q1为间歇导通，在Q1集电极形成了锯齿波电压，并与运放输出控制电压UK混合，加到Q2基极，经Q2倒相后通过R12加到Q3基极。Q3为触发脉冲形成管， Q4为脉冲驱动管。正常工作时，脉冲变压器T2的次级输出触发脉冲:通过二极管D14触发可控硅导通，提供励磁电压。本电路各关键点的波形如图3所示。

移相电路实质上是一级比较放大器，运放输出电压与锯齿波的下降沿电压相比较，决定着Q2在电网电压正半波期间的导通时间。当运放输出电压(转速控制信号电压)升高时，使Q2的导通点左移，接近电网正半波的起始点，可控硅输出整流电压升高;反之，运放输出电压降低时，Q2的导通点右移，可控硅输出电压“缺口”增大，在正半波内可控硅导通时间变短。
6.主电路
AC220V电源经单向可控硅Q5(TB151)进行受控半波整流后，将0V~90V的直流电压输人滑差离合器中的励磁线圈中。RY为压敏电阻，用于吸收电网浪涌电压，当电网中有异常尖峰电压时，RY及时击穿，使fU熔断，从而保护后续电路。可控硅Q5的阳极、阴极之间并接有R24、C13阻容吸收使元件，以抑制电源开/关等变化所形成的脉冲电压，以保护可控硅。
因励磁绕组为感性负载，可控硅输出的是带“缺口”的脉冲直流电压和不连续的脉冲电流，流过励磁线圈的也为断续电流，形成“脉动磁场”。为了使励磁线圈中的电流“持续不断”，从而产生较为稳定的磁场，所以在励磁线圈上并联了一只二极管D15，极性与励磁电压相反。该二极管称为续流二极管。
三、常见故障检修
故障现象1:整机不工作。分析检修:接通电源，测220V交流电压正常，再分别测三端稳压块的输入、输出电压，发现无-15V电压，断电后测量稳压块7915输出端对地阻值为0Ω，拆下7915单独检测，发现其输出端与接地端并未短路，转向检查电路元件，发现高频旁路电容Cb短路，换新后试机，-15V电压正常，故障排除。
故障现象2:启动电机，电机高速运转，调节转速调节电位器无效，即不能调速。分析检修:原因应是反馈系统有故障。当反馈很小或无反馈时，给定电压全部加到移相触发电路，触发脉冲前移，输出电压大幅增大。检查后发现，测速发电机两端的交流电压为0V，顺藤摸瓜，发现控制盒内Z13导线脱焊，补焊后故障排除。
故障现象3:带载能力差，转速不稳定，负荷稍重转速就大幅度下降。分析检修:电磁调速电动机无力，说明离合器电磁转矩不足，主要原因是励磁绕组中电流不足。测发电机反馈交流电压，三相平衡，但随转速变化较大。
热机脱开航空插头测励磁线圈阻值，小于正常值。等冷机后再测其阻值，均正常。拆开减速器，发现励磁线圈变黑，重绕后试机故障排除。