认识SCR-200A晶闸管通用直流调速系统

该系统主要用于各类大型磨床的主拖动，适合于电压为400～440V的直流电动机的调速系统。系统的电路简单，安装维修方便。

1.拖动控制方案

这类机床对动、静特性的要求较高，控制方案采用单闭环无静差调速系统，其原理如图5-57所示。主回路采用三相半控桥式不可逆电路，使用了各类常规保护环节，如R-C吸收网络、硒堆过电压吸收等措施。控制回路采用速度反馈的单闭环系统，用光电耦合器组成电流截止环节，以限制启动时的冲击电流及主回路出现的各种不正常的冲击电流，在负载堵转的情况下能得到一种安全可靠的挖土机特性。主放大器采用了FC₃集成放大器组成的PI调节器，用射极输出器与触发电路匹配连接。采用正弦触发器，由脉冲变压器输出移相脉冲，以达到移相控制的目的。

图5-57 SCR-200A调速系统原理

2.直流控制柜外部连接

如图5-58所示，控制柜的上排输出线板号表示柜背面的接线瑞子，下排线号表示柜正面的接线端子，控制柜内部与外部的连接关系可参阅电气原理图，如图5-58所示。控制柜中的过电流、欠电流及超速继电器的引出联锁触点是用于联锁保护的，可按不同拖动要求选择使用。当控制柜连接完成后，即在通电之前，必须对控制柜接地情况做认真检查，避免控制柜外壳带电，确保操作人员的安全。

3.系统各环节原理简介

图5-58 直流控制柜外部连接

系统的原理电路如图5-59所示。

（1）主回路 三相交流电源由U₁₁、U₁₂、U₁₃，经接触器KM引入，并由二极管2V及晶闸管1V₁～1V₃组成三相半控桥，3V为续流二极管。直流电压由420、416号线端引出，经过电流继电器FA₁线圈等给直流电动机M供电。为了保护晶闸管免受浪涌电压的冲击，在交流侧设有硒堆吸收器FV及浪涌吸收器RV。C₂、R₃组成关断过电压吸收器。为了判别是否断相，设有断相指示灯HL₁～HL₃。在直流侧，由R₅、C₃织成R-C吸收网络。另外，快速熔断器FU₁作短路保护，FA₁及FV₁分别为过电流和C₂、R₃超速继电器。(www.xing528.com)

（2）给定电压及调节器电路 系统的给定电压由变压器TC₂的二次侧（交流40V）经整流器VC₂全波整流，由R₁₆、C₁₅与V₉滤波稳压以BR₂降压，最后由电位器RP分压取得。改变RP的阻值，可得到不同的直流电压信号。电位器RP₃是为控制柜用于砂轮电动机调速，解决新、旧砂轮的限速而设置的。

调节器N₁采用的是FC3-C型集成运算放大器，利用它的高放大倍数配以相应的阻容反馈网络，组成了PC调节器。放大器输入端的V₆起着输入限幅作用；电位器RP₁₄及二极管V₁₁组成调节器的输出限幅电路，调节RP₁₄可改变限幅值。RP₁₂是放大器的调零电位器。

图5-59 XF-014轧辊磨床主拖动电气原理

a）SCR-200A主电路与放大部分 b）SCR-200A同步电源与触发器部分

当电位器RP送来的给定信号电压及反馈信号电压都为零时，调节器的输出电压为零，电阻R₃₉上的电压为电源电压的1/2（约为15V），在此负电压的作用下，在同步电压的正负峰值之间，V₁一直处于截止状态。因此，触发器无触发脉冲输出。当给定有信号时，与反馈信号比较后的差值信号将对放大器的反向输入端（2脚）起作用。其输出端（6脚）的电压变负，使三极管V₁的射极输出（R₃₉上的电压）减小。当同步电压大于一定值时，V₂由截止变为导通，触发器输出脉冲。V₁的输出越小，V₂由截止变为导通的时间越提前，晶闸管的触发时间也越提前，从而达到移相控制之目的。

（3）速度反馈及电流截止控制 由原理图可知，速度信号自测速发电机经阻容滤波及稳压后，由电位器RP₈上取出的速度反馈电压极性正好与给定电压相反，以构成速度负反馈。

电流截止环节的电流信号由电动机串励绕组取出，并由电位器RP₁分压，以R₅₁、C₄阻容滤波，使其成为较平直的检测信号。当信号幅值高于E₁管的门坎电压时，光电管E₁的1-2端便趋于饱和导通，V₅基极经R₅₂取得正偏压而进入饱和区，使V₁的基极电压被钳位于零，触发器无脉冲输出，从而达到电流截止的目的。若要调整截止电流的起始值，只需调节电位器RP₁即可。

该系统电流截止环节的特点是截止信号通过光电管E₁加到放大器的输出端。这种电路的优点是E₁的输入和输出电压可以是不同级别的，便于控制；只要电流不超过截止值，E₁的输出端始终是开路；电流截止信号不通过放大器，减小了调整的时间。

（4）正弦波触发 器正弦波触发器的工作原理参见5.2节中的介绍，不再赘述。