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交流力矩电机控制器的电路原理与检修
交流力矩电机控制器的电路原理与检修
一、交流力矩电动机性能简述
力矩电动机,又分为交流力矩电动机和直流力矩电动机,在电路结构上与一般的交、直流电动机相类似,但在性
能上有所不同。本文以交流力矩电机控制器的原理和检修内容为重点。交流力矩电动机转子的电阻比变通交流电
动机的转子电阻大,其机械特性比较软。对力矩电机的使用所注重的技术参数主要是额定堵转电压、额定堵转电
流和额定堵转电流下的堵转时间等。
力矩电动机是一种具有软机械特性和宽调速范围的特种电机,允许较大的转差率,电机轴不是像变通电机一样以
恒功率输出动力而是近似以恒定力矩输出动力。当负载增加时,电机转速能随之降低,而输出力矩增加;力矩电
动机的堵转电流小,能承受一定时间的堵转运行。配以晶闸管控制装置,可进行调压调速,调整范围达 1:4 ;
力矩电动机适用于纺织、电线电缆、金属加工、造纸、橡胶塑料以及印刷机械等工业领域,其机械特性特别适用
于卷绕、开卷、堵转和调速等工艺流程。
早期对力矩电动机的调速和出力控制,是采用大功率三相自耦变压器,来调节力矩电机的电源电压,电力电子技
术相对成熟后, 逐步过渡到采用晶闸管调速 (调压)电路和变频器调速 (调频),实施对力矩电动机的调速控制。
交流力矩电动机的晶闸管调速控制器,与一般的三相晶闸管调压电路(主电路结构和控制电路)是相同的,只不
过驱动负载有所不同而已。有的设备在控制环节引入电流或电压负反馈闭环控制,改善了起动和运行性能,也提
高了机械特性硬度。
2 、一款最简单的力矩电动机控制器
_ 此主题相关图片如下,点击图片看大图:
图 1 HDY-2 型力矩电机控制器
这是一款适用于额定堵转电流 12A 以下小功率三相力矩电动机的控制器电路,整机电路安装于一个小型机壳内,
机器留有 6 个接线端子,三个为电源进线端子,三个为电机接线端子。主电路采用双向晶闸管 BT139 (三端塑封
元件),工作电流 16A ,耐压 600V ,触发电流 ≤50mA。两只双向晶闸管串接于 L1 、 L2 电源支路, L3 直通,省
去了一只双向晶闸管。 因为三相电源经负载互成回路, 只对两相电源进行移相调压控制, 即改变了三相输出电压。
移相触发电路和调光台灯的控制思路相同,用 R 、C 积分电路与双向触发二极管相配合,提供双向晶闸管每个电
网周期内正、负半波的两个触发电流,实现交流调压。 470k 电位器为双联电位器,调节时使两只双向晶闸管的
控制角同步变化,使输出三相电压平衡。
〔故障实例 1 〕HDY-2 型力矩电机控制器, 工作不正常, 检测为输出电压不平衡。 U 、W 之间输出电压为 380V 。
检查发现 L1 电源所接双向晶闸管 BT139 击穿损坏,失去调压功能,导致三相输出电压不平衡。
晶闸管调压电路中,发现 1000V 以下截止电压的器件,较易发生击穿损坏故障。 BT139 为截止电压 600V 的管
子,处于交流电压峰值 500V 的边缘, 虽然实际上有 200V 的截止电压余量 (标定击穿电压值尚有 100V 富裕量),
若用于优质电网(未被污染,电压呈较好的正弦波) ,一般没有问题。但问题是现在的电网,因非线性整流设备
的大量安装和应用,好多地区电网波形畸变已相当严重,这使得晶闸管调压设备的运行(电气)环境变得恶劣,
设备本身的应用,又反过来加剧了电网的劣变。用户和供应厂商,往往又出于成本的考虑,省掉了安装该类设备
必须追加的输入电抗器!所以导致晶闸管调压设备的高故障率,表现为耐电压稍低的晶闸管模块屡被击穿!
遇有此类故障,须尽量更换反向耐压值高的管子。对于屡损晶闸管的场所,应追加输入电抗器,以改善电网供电
质量。
更换损坏晶闸管器件,在三相供电回路中串入了 3 只由 XD1-25 扼流圈代作的三相电抗器,交付用户使用后,晶
闸管击穿的故障率大为降低。
二、 TYPE TMA-4B 力矩电机控制器
TYPE TMA-4B 系列力矩电机控制器, 额定电压 3 相 380V±10% ;输出电压 70V~365V ,输出电压不平衡度< ±2% ;
输出最大电流 6~80A ;转矩调
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