DJ3150电解机床线路改进.pdfVIP

1 DJ350电解机床线路改进 刘清华 (重庆西南车辆制造厂工艺处) [摘要]本文针对该机床调速系统功放部分存在的问题，对有关线路进行 分析，并提出解决问题的方法。 [关键词]调速控制系统PWM放大器功放晶体管电解机床 概述 DJ3150电解机床调速系统功放部分从一开始使用就易损坏晶体管，影响 了机床的正常使用，经对调速控制系统进行分析，发现存在两个问题，现分析 如下并提出解决问题的方法。 l DJ3150机床调速系统概述 线路框图如图1。 其中： U。h--一给定电压，U，n-一反馈电压， sT一一速度调节器，L卜一电流调节器， MF一一脉冲频裨生器，MT一一脉宽调制器 MGF——脉冲功率放大器， l丝 二 ，／ff LB一一取样电流变换器。 图l机床调速系统框图 这是直流脉宽调速系统，速度反馈环在外环，电流反馈环在内环，因此既 能稳定速度，又能限制最大电流。与晶闸管直流速系统的区别在于用直流PWM 放大器取代了晶闸管变流装置。直流PWM放大器由脉冲频率发生器(肝)、脉 冲宽度调制器(MT)，和功率放大器(MGF)三部分组成。脉冲频率发生器产 生一个频率和幅度恒定具有良好线性度的三角波，它与经校正放大后的连续控 制信号u。同时作为脉宽调制器的输入信号。脉宽调制器是由高增益的运算放 大器构成的具有理想继电特性的电子器件，它实质上是对U。一u。进行运算。 若U。-U。0，则其输出u，为： U，=u∥(其中u√叵定电压值) 若U。一u。0，则输出： 弩孥I习公二 U。2一U。， ——■竹——÷r———_]世——氐—一7 c＼／：f＼ 若u。一u。=0，则： UI=U。， 测’托，一…b U。，U。，U，的关系示于图2。 ———L—乇二二二=二卜—上～ 图2 脉冲功率放大器是对U，进行功率放大的晶体管放大器，其晶体管工作于 开关状态，即饱和导通和截止状态，其输出电压u。，用于控制力矩电机。u。的 波形，频率与uI一样，但其幅值为功放的电源电压u；，把u．．展开为付氏级数。 Un sin(nW,t+伽) UJ2Uo+ W。=2Ⅱf。 t(Hz。 其中f。是三角波U。的频率，是考虑了多种因素取的，一般f。=1—3 由此可见，u。的各次谐波局期远大于电机的电磁时问常数和机电时间常 数，因此各次谐波仅对电机起“动力润滑”作用。电机转速rl的大小和方向取 决于U。的直流分量的大小和方向。由图2可见若Uk=0则U。l的直流分量，即 正负方波平均值为0，若Uk(0则u．+的直流分量u。0，反之亦然。 2DJ3150机床脉宽调制器部分的问题和解决 脉宽调制器部分线路图示于图3。 圈3 由图可见，脉宽调制器的输入为三角波u。和控制信号u。，输出分两路，即 UJ。和u。u。：和u。是单极性信号，经光耦变换和放大后交为u。，和u∥分别加 对角的T3或T，自然导通，T。、T。轮流导通，加于电机M电枢上的电压极性轮流 ‘ 变换，其平均值即加于电枢上的直流电压。 由图可见，若L导通则下自然截止，T4导通T。截止，有自保护不至短路 的作用。但这是对于理想器件的情况，若对于实际的晶体管，则必须考虑晶体 管由饱合导通到截止的过渡过程，拿T。、T+来看，当U。取