第一篇：現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中使用精密檢測技術(shù)有哪些？

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中使用精密檢測技術(shù)有哪些？伴隨著工業(yè)發(fā)展帶來的產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊的大環(huán)境，精密檢測行業(yè)油然而生，但是對于精密檢測行業(yè)，很多人并不能真正的理解其真正的含義，其實(shí)精密檢測行業(yè)說白了，并沒有什么神秘的面紗，主要就是指二次元影像測量儀和三坐標(biāo)測量機(jī)之類的精密檢測儀器，那么對于這些二次元和三次元，它們有哪些具體的功能，又在哪些領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用呢。

二次元影像儀和三坐標(biāo)測量機(jī)作為主要的精密檢測儀器，我們從字面上來看，可以看出它們就是指二維檢測和三維檢測，主要針對被測工件的二維數(shù)據(jù)和三維數(shù)據(jù)來完成檢測，同時，二次元影像儀和三坐標(biāo)測量儀在完成既定的測量功能時，可以根據(jù)客戶的實(shí)際需求，而檢測工件的一些復(fù)雜參數(shù)。

二次元影像測量儀使用本身的硬件(CCD，目鏡，物鏡數(shù)據(jù)線，視頻采集卡)將所能捕捉到的圖像通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)诫娔X的數(shù)據(jù)采集卡中，之后由軟件在電腦顯示器上成像，由操作員用鼠標(biāo)在電腦上進(jìn)行快速的測量。以上的工序基本在幾萬分之一秒完成，所以可以把他看作是實(shí)時檢測設(shè)備，或者狹隘一點(diǎn)可以稱為動態(tài)測量設(shè)備。如果配置合乎要求，設(shè)備絕對不會產(chǎn)生圖像滯后現(xiàn)象。因工件大小而議，工作臺可以選擇不同行程。光源亮度可調(diào)，可以在各種光線條件下選擇最合適的光源亮度。

三坐標(biāo)測量機(jī)是測量和獲得尺寸數(shù)據(jù)的最有效的方法之一，因?yàn)樗梢源娑喾N表面測量工具及昂貴的組合量規(guī)，并把復(fù)雜的測量任務(wù)所需時間從小時減到分鐘。三坐標(biāo)測量機(jī)的功能是快速準(zhǔn)確地評價尺寸數(shù)據(jù)，為操作者提供關(guān)于生產(chǎn)過程狀況的有用信息，這與所有的手動測量設(shè)備有很大的區(qū)別。將被測物體置于三坐標(biāo)測量空間，可獲得被測物體上各測點(diǎn)的坐標(biāo)位置，根據(jù)這些點(diǎn)的空間坐標(biāo)值，經(jīng)計(jì)算求出被測物體的幾何尺寸，形狀和位置。

二次元和三坐標(biāo)在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，可以廣泛的應(yīng)用于各個領(lǐng)域的精密檢測和工件測量，如機(jī)械、電子、模具、注塑、五金、橡膠、低壓電器、磁性材料、精密五金、精密沖壓、接插件、連接器、端子、手機(jī)、家電、計(jì)算機(jī)(電腦)、液晶電視(LED)、印刷電路板(線路板、PCB)、汽車、醫(yī)療器械、鐘表、儀器儀表等工件的精密檢測。消息來源于中國電氣之家(25dq)。

第二篇：現(xiàn)代工業(yè)控制技術(shù)

現(xiàn)代工業(yè)控制技術(shù)（調(diào)速）

目錄

一、課程設(shè)計(jì)的目的.......................................................................................................................2

二、課程設(shè)計(jì)的要求.......................................................................................................................2

三、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)（十機(jī)架連軋分部傳動直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)）.......................................3

（一）、連軋機(jī)原理...............................................................................................................3

（二）、基本參數(shù)...................................................................................................................3

(1)、電動機(jī)參數(shù)..............................................................................................................3

（三）、設(shè)計(jì)指標(biāo)...................................................................................................................4

（四）設(shè)計(jì)要求.......................................................................................................................4

四、晶閘管整流主電路的設(shè)計(jì)與選擇...........................................................................................4

（一）、整流變壓器的計(jì)算與選擇.......................................................................................4

（1）、整流變壓器的電壓.............................................................................................5（2）、整流變壓器的電流.............................................................................................5（3）、整流變壓器的容量.............................................................................................5

（二）、整流元件的計(jì)算與選擇...........................................................................................5

（1）、整流元件的額定電壓Ukn.................................................................................6（2）、整流元件的額定電流IT....................................................................................6

（三）、電抗器的計(jì)算與選擇...............................................................................................6

（1）、實(shí)際應(yīng)串入的平波電抗器LK（mH）.............................................................6

（四）、保護(hù)元件的計(jì)算與選擇...........................................................................................6

（1）、交流側(cè)阻容過壓保護(hù).........................................................................................6（2）、交流側(cè)壓敏電阻過壓保護(hù).................................................................................7（3）、晶閘管元件過壓保護(hù).........................................................................................8（4）、晶閘管裝置的過流保護(hù).....................................................................................8

（五）、晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路原理圖...............................................................8

五、晶閘管雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選擇...........................................................................9

（一）、晶閘管雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理.....................................................................10

（二）、給定積分器單元(GJ)電路電路設(shè)計(jì)及分析..........................................................11

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

（三）、速度調(diào)節(jié)器單元(ASR)及電路設(shè)計(jì)及分析.........................................................12

（四）、電流調(diào)節(jié)器單元(ACR)及電路設(shè)計(jì)及分析........................................................13

（五）、速度變換器（SB）及電路設(shè)計(jì)及分析................................................................13

（六）、觸發(fā)輸入及保護(hù)單元及電路設(shè)計(jì)及分析.............................................................14

（七）、直流調(diào)速系統(tǒng)整體分析.........................................................................................17

六、晶閘管轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試.....................................................................18

（一）、線路原理.........................................................................................................18

（二）、調(diào)試內(nèi)容及步驟.............................................................................................19

（三）、系統(tǒng)調(diào)試注意事項(xiàng).........................................................................................21

七、體會與建議.............................................................................................錯誤！未定義書簽。

一、課程設(shè)計(jì)的目的

課程設(shè)計(jì)是本課程教學(xué)中極為重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，它不但起著提高本課程教學(xué)質(zhì)量、水平和檢驗(yàn)學(xué)生對課程內(nèi)容掌握程度的作用，而且還將起到從理論過渡到實(shí)踐的 橋梁作用。因此，必須認(rèn)真組織，周密布置，積極實(shí)施，以期達(dá)到下述教學(xué)目的。

① 通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)充在交直流調(diào)速及相關(guān)課程方面的基本只是、基本理論和基本技能，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析和解決實(shí)際問題的能力。

② 通過課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)、嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍和實(shí)事求是的工作作風(fēng)，達(dá)到提高學(xué)生基本素質(zhì)之目的。

③ 通過課程設(shè)計(jì)，讓學(xué)生獨(dú)立完成一項(xiàng)直流或交流調(diào)速系統(tǒng)課題的基本設(shè)計(jì)工作，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識和實(shí)際查閱相關(guān)設(shè)計(jì)資料能力的目的。

④ 通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生熟悉設(shè)計(jì)過程，了解設(shè)計(jì)步驟，掌握設(shè)計(jì)內(nèi)容，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生工程繪圖和編寫設(shè)計(jì)說明書能力的目的，為學(xué)生今后從事相關(guān)方面的實(shí)際工作打下良好的基礎(chǔ)。

二、課程設(shè)計(jì)的要求

① 根據(jù)設(shè)計(jì)課題的技術(shù)指標(biāo)和給定條件，在教師指導(dǎo)下，能夠獨(dú)立而正確地進(jìn)行方案論證和設(shè)計(jì)計(jì)算，要求概念清楚、方案合理、方法正確、步驟完整。

② 要求掌握交直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法和步驟。③ 要求會查閱有關(guān)參考資料和手冊等。④ 要求學(xué)會選擇有關(guān)元件和參數(shù)。

⑤ 要求學(xué)會繪制有關(guān)電氣系統(tǒng)圖和編制元件細(xì)節(jié)。⑥ 要求學(xué)會編寫設(shè)計(jì)說明書。

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

三、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)（十機(jī)架連軋分部傳動直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)）

（一）、連軋機(jī)原理

在冶金工業(yè)中，軋制過程是金屬壓力加工的一個主要工藝過程，而連軋則是一種可以提高勞動生產(chǎn)率和軋制質(zhì)量的先進(jìn)方法。其主要特點(diǎn)是被軋金屬同時處于若干機(jī)架之中，并沿著同一方向進(jìn)行軋制最終形成一定的斷面形狀。其軋制原理和過程如圖3-1所示。

連續(xù)軋制的基本條件是物質(zhì)流量的不變性，即S1v1=S2v2?=Snvn=常數(shù)，這里S1?Sn和v1?vn分別為被軋金屬的橫斷面積和線速度。而連軋機(jī)的電氣傳動則應(yīng)在保證物質(zhì)流量恒定的前提下承受咬鋼和軋制時的沖擊性負(fù)載，實(shí)現(xiàn)機(jī)架的各部分控制和協(xié)調(diào)控制。每個機(jī)架的上下軋錕公用一臺電動機(jī)實(shí)行集中拖動，不同機(jī)架采用不同電動機(jī)實(shí)行部分傳動，各機(jī)架軋錕之間的速度則按物質(zhì)流量恒定原理用速度鏈實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)控制

物質(zhì)流量不變的要求應(yīng)在穩(wěn)態(tài)和過渡過程中都得到滿足，因此，必須對過渡過程實(shí)踐和超調(diào)量都提出相應(yīng)的限制。

連軋機(jī)的完整控制包括許多方面，本課題只考慮軋錕拖動的基本控制即調(diào)速問題，并以十機(jī)架軋機(jī)為例，至于張力卷取問題等將不涉及。

（二）、基本參數(shù)

考慮到課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐有限，本課題直接給出各部分電動機(jī)的額定參數(shù)作為設(shè)計(jì)條件，不再提及諸如軋制力、軋制轉(zhuǎn)矩、軋錕直徑等概念和參數(shù)，以便簡化設(shè)計(jì)計(jì)算。(1)、電動機(jī)參數(shù)

以十機(jī)架為準(zhǔn)，每個機(jī)架對應(yīng)一臺電動機(jī)，由此形成10個部分，各部分電動機(jī)參數(shù)集中列表3-1中，其中Pn(kW)為額定功率、Un(V)為額定電壓、In（A）

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

為額定電流、nn[(r/min)]為額定轉(zhuǎn)速、Ra(Ω)為電動機(jī)內(nèi)阻、GD2a(N2m2)為電動機(jī)飛輪力矩、P為極對數(shù)。Ifn(A)為額定勵磁電流。

表3-1 各部分電動機(jī)額定參數(shù)

機(jī)架序號 電動機(jī)型號 Pn/Kw Un/V

In/A

na/(r/min)Ra/Ω

Ifn/A

Gda2/N2m

2

P/對 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Z2-92 Z2-91 Z2-82 Z2-81 Z2-72 Z2-71 Z2-62 Z2-61 Z2-52 Z2-51 67 48 35 26 19 14 11 8.5 6 4.2 230 230 230 230 230 230 230 230 230 230 291 209 152 113 82.55 61 47.8 37 26.1 18.25 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 4.98 3.77 2.67 2.765 3.05 2.17 0.956 1.14 1.11 1.045 68.6 58.02 31.36 27.44 11.76 9.8 6.39 5.49 3.92 3.43 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

（三）、設(shè)計(jì)指標(biāo)

① 穩(wěn)態(tài)指標(biāo)：無靜差。

② 動態(tài)指標(biāo)：電流超調(diào)量﹠i≤5%；啟動到額定轉(zhuǎn)速時的轉(zhuǎn)速超調(diào)量﹠n≤5%（按退飽和式計(jì)算）

（四）設(shè)計(jì)要求

① 要求以轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)形式作為系統(tǒng)的控制方案。② 要求主電路采用三相全橋整流形式。

③ 要求系統(tǒng)具有過流、過壓、過載和缺相保護(hù)。④ 要求觸發(fā)脈沖有故障封鎖能力。

⑤ 要求對1號機(jī)架拖動系統(tǒng)設(shè)置給定積分器，其他機(jī)架拖動系統(tǒng)設(shè)置給定速度鏈，以實(shí)現(xiàn)速度協(xié)調(diào)控制。

四、晶閘管整流主電路的設(shè)計(jì)與選擇

（一）、整流變壓器的計(jì)算與選擇

在一般情況下，晶閘管裝置所要求的交流電壓與電網(wǎng)電壓往往不一致；因此，為了盡量減小電網(wǎng)與晶閘管裝置的相互干涉，要求它們相互隔離，故通常均要配

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

用整流變壓器。（1）、整流變壓器的電壓

整流變壓器的一次側(cè)直接與電網(wǎng)相連，當(dāng)一次側(cè)繞組Y接時，一次側(cè)相電壓U1等于電網(wǎng)相電壓；當(dāng)一次側(cè)繞組△接時，一次側(cè)相電壓U1等于電網(wǎng)線電壓。

整流變壓器的二次側(cè)相電壓U2與整流電路形式、電動機(jī)額定電壓Un、晶閘管裝置壓降、最小控制角αmin及電網(wǎng)電壓波動系數(shù)∈有關(guān)，可按下式近似計(jì)算。

U2=KzUn/∈AB 式中，Kz為安全系數(shù)，一般取為1.05～1.10左右。

（2）、整流變壓器的電流

整流變壓器的二次側(cè)相電流I2和一次側(cè)的相電流I1與整流電路的形式、負(fù)載性質(zhì)和電動機(jī)額定電流In有關(guān)，可別計(jì)算如下

I2=K2In I1=K1U2In/U1（3）、整流變壓器的容量

整流變壓器的二次側(cè)容量S2、一次側(cè)容量S1和平均計(jì)算容量S可分別計(jì)算如下

S2=m2U2I2 S1=m1U1I1 S=(S1+S2)/2 式中，m1、m2分別為一次側(cè)與二次側(cè)繞組的相數(shù)。以上各式中未定系數(shù)均列于表4-1中。

表4-1 整流變壓器的計(jì)算系數(shù)（電感負(fù)載）

計(jì)算系數(shù) 單相全孔橋

三相可靠半波

三相全控橋

三相半控橋

A=Udo/U2 B=Ud/Udo K2=I2/In K1=I1/In 0.9 cosα1 1

min

1.17 cosα

min

2.34 cosα

min

2.34(1+cosα

min)/2

0.577 0.472

0.816 0.816

0.816 0.816

（二）、整流元件的計(jì)算與選擇

正確選擇晶閘管和整流管，能夠使晶閘管裝置在保護(hù)可靠運(yùn)行的前提下降低

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

成本。選擇整流元件主要是合理選擇它的額定電壓Ukn和額定電流（通過平均電流）IT,它們與整流電路形式、負(fù)載性質(zhì)、整流電壓及整流電流平均值、控制角α的大小等因素有關(guān)。一般按α=0計(jì)算，且同一裝置中的晶閘管和整流管的額定參數(shù)算法相同。

（1）、整流元件的額定電壓Ukn 整流元件的額定電壓Ukn與元件實(shí)際承受的最大峰值電壓Um有關(guān)，即

Ukn=（2～3）Um

（2）、整流元件的額定電流IT 整流元件的額定電流IT與最大負(fù)載電流Im有關(guān)，即

IT=(1.5～2.0)KfbIm

式中，Kfb為計(jì)算系數(shù)，參見表4-2；1.5～2.0為安全系數(shù)

表4-2 整流變壓器的計(jì)算系數(shù)（電感負(fù)載）計(jì)算系數(shù) 負(fù)載形式 單相橋式 三相半波 三相半控橋 Kfb 電阻負(fù)載 0.5 0.374 0.368 Kfb 電感負(fù)載 0.45 0.367 0.367

（三）、電抗器的計(jì)算與選擇

為了提高晶閘管裝置對負(fù)載供電的性能及運(yùn)行的安全可靠性，通過需要在直流側(cè)串聯(lián)常有空氣隙的貼心電抗器，其主要參數(shù)為額定電流In和電感量IK.（1）、實(shí)際應(yīng)串入的平波電抗器LK（mH）

LK=max(Lm,L1)-La-2LB 式中max取其中的最大值。

（四）、保護(hù)元件的計(jì)算與選擇

（1）、交流側(cè)阻容過壓保護(hù)

① 交流側(cè)過壓保護(hù)電容（單位為uF）的計(jì)算公式

C≥2i0%S//U22

式中 S————整流變壓器的平均計(jì)算容量，V2A；

i0%—————變壓器勵磁電流百分?jǐn)?shù)，對于10～560kV2A的三相變壓

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

器，一般去i0%=4～10.電容C（單位為uF）的交流耐壓應(yīng)大于或等于1.5Uc,Uc是阻容兩端正常工作的交流電壓有效值。

② 交流側(cè)過壓保護(hù)電阻的計(jì)算公式

R≥(6.9 U22/S)√￣(uk%/ i0%)式中，uk%為變壓器的短路比，對于10～1000kV2A的變壓器，對應(yīng)uk%=5～10。

電阻功率P可在下式范圍內(nèi)選取

（2～3）（2πf）2K1(CR)CU22＜PR＜（1～2）[（2πf）2K1(CR)+K2]CU22 式中 R、C——為上述范圍內(nèi)阻容計(jì)算值；

f、U——電源頻率（Hz）和變壓器二次側(cè)相電壓（V）； 2～3和1～2——安全系數(shù)；

K1——計(jì)算系數(shù)，對于單相K1=1；對于三相K1=3；

K2——計(jì)算系數(shù)，對于單相K2=200；對于三相半波：阻容△接法K2=450；阻容Y接法K2=150；對于三相橋式：阻容△接法K2=900；阻容Y接法K2=300。

當(dāng)CR＜0.2ms時，所選PR值接近于上式只右方； 當(dāng)CR＞5ms時，所選PR值應(yīng)接近于上式之左方。

③ 不同接法下阻容的實(shí)際取值：見表4-3.表中C和R為前述計(jì)算值。

表4-3 變壓器和阻容不同接法時電阻和電容的取值

三相二次側(cè)Y三相二次側(cè)△變壓器接法 單相

接 接

阻容裝置接法 與變壓器二次側(cè)并聯(lián) Y接 △接 Y接 △接

電容 C C C/3 3C C 電阻 R R 3R R/3 R（2）、交流側(cè)壓敏電阻過壓保護(hù)

① 電路用一只壓敏電阻；三相電路用三只壓敏電阻，可接成Y形或△形。壓敏電阻的額定電阻U1mA

U1mA≥€Um/0.8～0.9 式中 Um————壓敏電阻承受的額定電壓峰值，V；

€ ————電網(wǎng)電壓升高系數(shù)，取1.05～1.10； 0.8～.9————系數(shù)

② 壓敏電阻的通流容量Iy

Iy≥（20～0）I2

③敏電阻的殘壓（即限壓值）Uy

Uy≥KyU1Ma 式中，為殘壓比，當(dāng)Iy≤100A時，Ky=1.8～；當(dāng)Iy≥3kA時，Ky≤3。壓敏電阻的殘壓必須小于整流元件的耐壓值。

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

（3）、晶閘管元件過壓保護(hù)

① 限制關(guān)斷過電壓的阻容RC的經(jīng)驗(yàn)公式

C=(2～4)IT310

R=10～30 PR=0.45Um/R 式中，C的單位為uF；R的單位為Ω；PR的單位為W。

電容C的交流耐壓大于或等于1.5倍的元件承受的最大電壓Um。（4）、晶閘管裝置的過流保護(hù)

① 直流側(cè)快速熔斷器

熔體額定電流 IkRz≤1.5In ② 交流側(cè)快速熔斷器

熔體額定電流 IkRj≤1.5I2 ③ 晶閘管元件串聯(lián)快速熔斷器

熔體額定電流 Ik≤IkR≤1.57IT 式中IK為晶閘管元件的實(shí)際工作電流，單位為A ④ 總電源快速熔斷器

熔體額定電流 IkRD≤1.5I1

所有快速熔斷器的額定電流均大于熔體額定電流；快速熔斷器的額定電壓均應(yīng)大于線路正常工作電壓的有效值。

（五）、晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路原理圖

2-3

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

圖 4-1

晶閘管直流調(diào)速系統(tǒng)主電路原理圖

五、晶閘管雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與選擇 9

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

（一）、晶閘管雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的原理

圖5-1晶閘管雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)原理框圖

晶閘管直流調(diào)速裝置的主電路采用三相橋式全控整流電路。三相整流變壓器(TR)、三相同步變壓器(TR)、控制系統(tǒng)主要由給定積分器(GJ)、速度調(diào)節(jié)器(ASR)、電流調(diào)節(jié)器(ACR)、觸發(fā)輸入及保護(hù)單元(CSR)、觸發(fā)器(CF)、速度變換器(SB)、電流變換器(LB)等組成。速度調(diào)速器的輸出作為電流調(diào)節(jié)器的電流給定電壓，電流調(diào)節(jié)器的輸出作為觸發(fā)裝置的移相控制電壓，速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器采用PI調(diào)節(jié)器。

主電路采用三相橋式全控整流電路，如圖3－8所示。交流進(jìn)線電源通過三相整流變壓器或者交流進(jìn)線電抗器接至380 V交流電源。

(1)為了消除高次諧波的影響，整流變壓器采用△／Y接法。

(2)主電路設(shè)有過電壓保護(hù)和過電流保護(hù)。交直流側(cè)過電壓保護(hù)采用阻容過電壓吸收器和氧化鋅壓敏電阻。晶閘管元件換相過電壓保護(hù)采用阻容過電壓吸收器。過電流保護(hù)有快速熔斷

器、電子過電流保護(hù)以及過電流繼電器。電動機(jī)勵磁回路設(shè)有過電壓保護(hù)(壓敏電阻)和失磁保護(hù)(欠電流繼電器)。

(3)為了使電動機(jī)電樞電流連續(xù)并減小電流脈動以改善電動機(jī)的發(fā)熱和換向，在直流側(cè)接有濾波電抗器L。

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

（二）、給定積分器單元(GJ)電路電路設(shè)計(jì)及分析

給定積分器的作用是把階躍或快速給定的輸入電壓變換成具有一定斜率以時間為函數(shù)的線性電壓輸出，它的輸出代表電動機(jī)的給定速度，該輸出量作為速度調(diào)節(jié)器(ASR)的給定信號。給定積分器電路如圖3—9所示。由圖可知給定積分器主要由三個集成放大器A1，A2，A3組成的電平檢測器(比較器)、積分器和倒相器

圖5-2 給定積分器電路圖

組成。A1組成的電平檢測器(比較器)接受輸入給定信號量并與A3倒相器輸出電壓反饋信號進(jìn)行比較。A2組成的積分器，其積分時間常數(shù)取決于電阻R 13和R 14并聯(lián)值與電容C1的乘積，積分器將輸入電壓信號變換為以時間為函數(shù)的線性電壓。A3為倒相器，將A2的輸出信號反相。A3的輸出信號還通過電阻R8負(fù)反饋至A1輸入端，當(dāng)R8=R3=30 kΩ時，使A2和A3的輸出穩(wěn)態(tài)絕對值與Al輸人給定電壓相等。輸入電壓與A2輸出電壓(即○12端輸出電壓)同相，而與A3輸出電壓(○16端輸出電壓)反相。

積分器輸出電壓斜率

du?U1?

dtRC1式中U1－A1電平檢測器輸出電壓限幅值；

?－電位器RP5與電阻R10串聯(lián)后輸出的分壓系數(shù)；

R－R13與R14并聯(lián)后的阻值。

可見，調(diào)整?，U1，R13，R14，C1便可調(diào)整輸出電壓斜率。A1比較器的

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

正向負(fù)向輸出電壓限幅采用三極管反饋限幅方式。調(diào)整電位器RP3，RP4可分別調(diào)整A1比較器輸出電壓的正向和負(fù)向輸出電壓的限幅值U1。調(diào)整電阻R13，R14，C1可粗調(diào)積分時間常數(shù)。調(diào)整電位器RP5阻值可調(diào)移相觸發(fā)角?。

（三）、速度調(diào)節(jié)器單元(ASR)及電路設(shè)計(jì)及分析

圖5-3速度調(diào)節(jié)器單元(ASR)電路圖

速度調(diào)節(jié)器單元的電路如圖3—10所示。速度調(diào)節(jié)器單元包括由Al組成的電平檢測器(比較器)和集成放大器A2組成的速度調(diào)節(jié)器兩個部分。電平檢測器(比較器)是由集成運(yùn)算放大器A1加正反饋(R 14)而形成。它具有繼電回環(huán)特性，有一定的回環(huán)寬度，用以鑒別有無速度給定。當(dāng)速度給定信號小于10．21V時，由于A1從電位器RP2獲得正向偏壓，所以A1輸出正向最大電壓，該輸出電壓通過二極管VDl加到A2速度調(diào)節(jié)器，使A2速度調(diào)節(jié)器迅速輸出負(fù)向限幅電壓，使電流調(diào)節(jié)器輸出一個推β信號，使晶閘管變流器觸發(fā)脈沖處于βmin，使系統(tǒng)處于可靠的停機(jī)狀態(tài)。當(dāng)○14(○16)端速度給定信號大于

∣0.2∣V時，A1電平檢測器(比較器)迅速翻轉(zhuǎn)，輸出為負(fù)，由于二極管VDl的阻擋作用，便不再有正向偏壓加至此速度調(diào)節(jié)器，解除封鎖使A2速度調(diào)節(jié)器迅速退出負(fù)向飽和，并開始按速度偏差信號進(jìn)行PI調(diào)節(jié)。速度調(diào)節(jié)器輸出正向電壓限幅采用三極管反饋限幅方式，調(diào)節(jié)電位器RP3用來改變正向電壓限幅值。調(diào)節(jié)器輸出負(fù)向電壓限幅采用二極管反饋限幅方式，負(fù)向電壓限幅值固定為－2 V。

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

（四）、電流調(diào)節(jié)器單元(ACR)及電路設(shè)計(jì)及分析

電流調(diào)節(jié)器單元電路如圖3—11所示。電流調(diào)節(jié)器單元包括VDl～VD6所組成的電流檢測變換電路和集成放大器A組成的電流調(diào)節(jié)器兩個部分。

圖5-4 電流調(diào)節(jié)器單元(ACR)電路圖

二極管VDl～VD6三相整流橋接受來自二次側(cè)額定電流為0．1 A的電流互感器的信號，并變換成直流電壓，作為電流負(fù)反饋電壓輸出，電流負(fù)反饋電壓的大小可調(diào)節(jié)電位器RPl。電流調(diào)節(jié)器由⑤端接入速度調(diào)節(jié)器的輸出信號，其輸出端接觸發(fā)輸入單元。電流調(diào)節(jié)器輸出正向、負(fù)向電壓限幅采用二極管反饋限幅方式。

（五）、速度變換器（SB）及電路設(shè)計(jì)及分析

速度變換器將直流測速發(fā)電機(jī)電壓經(jīng)分壓后向速度調(diào)節(jié)器提供轉(zhuǎn)速反饋信號，同時還提供轉(zhuǎn)速指示儀表所需的信號、超速保護(hù)信號。速度變換器電路如圖3—12所示。直流測速發(fā)電機(jī)的電壓從③和○11端輸入。輸入信號經(jīng)電阻R1～R4降壓后，從○12端(輸出I)和④端(輸出Ⅱ)分別可輸出相反極性的轉(zhuǎn)速反饋電壓，交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

該轉(zhuǎn)速反饋電壓的大小可分別調(diào)節(jié)電位器RPl，RP2，具體可根據(jù)控制系統(tǒng)要求的轉(zhuǎn)速反饋電壓極性進(jìn)行選擇。另外，經(jīng)二極管VDl～VD4整流后，從⑥端(輸出U)輸出恒正電壓，從⑤端(輸出Ⅵ)輸出恒負(fù)電壓。

超速保護(hù)電路是由集成放大器A組成的電平檢測器和小晶閘管VT組成帶有記憶功能的電平檢測器電路。轉(zhuǎn)速反饋電壓經(jīng)二極管VD11，VDl2整流變成正絕對值轉(zhuǎn)速反饋電壓，送電平檢測器輸入端，與偏置電壓進(jìn)行比較。正常時轉(zhuǎn)速反饋電壓小于電位器RP4

圖5-5 速度變換器（SB）電路圖

上的取出偏置值，比較器輸出負(fù)向電壓，小晶閘管VT關(guān)斷，輸出Ⅲ為“1”高電平。當(dāng)轉(zhuǎn)速反饋電壓大于電位器RP上的取出偏置值，則比較器輸出正向電壓，小晶閘管VT導(dǎo)通，輸出Ⅲ為低電平，并自保發(fā)出超速信號送電源及事故綜合單元。由于晶閘管VT一旦導(dǎo)通，即使觸發(fā)信號消失，它仍能保持導(dǎo)通狀態(tài)，起到事故記憶作用，因此在事故處理之后，需按復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位。

（六）、觸發(fā)輸入及保護(hù)單元及電路設(shè)計(jì)及分析

觸發(fā)輸入及保護(hù)單元電路如圖3—13所示。

本單元包括過電流保護(hù)和觸發(fā)輸入兩個部分。

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1)過電流保護(hù)電路。過電流保護(hù)電路由晶體管V1和小晶閘管VT及有關(guān)電

20端輸入，它與從電位器RPl取出的阻、電容組成。過電流信號電壓(負(fù)值)Ufi從○偏置電壓Ul

進(jìn)行比較。系統(tǒng)正常工作狀態(tài)時, 過電流反饋電壓Ufi?狀態(tài)，V1飽和導(dǎo)通，小晶閘管，VT處于阻斷狀態(tài)，通過電阻R10，為V2提供飽和基極電流使其飽和導(dǎo)通；當(dāng)系統(tǒng)過電流事故狀態(tài)時，過電流反饋電壓Ufi?R1?R2U1，VDl處于導(dǎo)通狀態(tài)，原R5R1?R2U1，VDl處于阻斷R5來通過R6注入Vl基極的電流轉(zhuǎn)移到VDl使Vl截止，正電源通過R7。VS1為晶閘管VT提供觸發(fā)電流，晶閘管VT導(dǎo)通，由于R10，R11的分壓作用使V2截止，正電源過R12、R13、VD5給觸發(fā)輸入電路輸入一個推β信號，將觸發(fā)脈沖推至最小逆變角βmin并保持，使晶閘管裝置處于最大逆變電壓下工作，迫使主電路電流下降以免事故擴(kuò)大。由于晶閘管VT一旦導(dǎo)通，即使觸發(fā)信號消失，它仍能保持導(dǎo)通狀態(tài)并起到事故記憶作用，因此在事故處理后需按復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位。使晶閘管VT關(guān)斷，解除記憶。調(diào)整RP1可調(diào)整過電流動作整定值。

2)觸發(fā)輸入電路。觸發(fā)輸入電路用于電流調(diào)節(jié)器和觸發(fā)脈沖電路之間作電

圖3－14 觸發(fā)輸入電路輸入與輸出關(guān)系

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

位配合用，它將來自電流調(diào)節(jié)器輸出的正負(fù)信號電壓變換為正輸出信號電壓。以適應(yīng)觸發(fā)電路的移

相信號電壓的要求。3號端的輸入電壓接電流調(diào)節(jié)器輸出電壓UK，13號端輸出電壓接觸發(fā)電路移相控制電壓UC端。本電路穩(wěn)態(tài)時輸入與輸出關(guān)系如圖3—14所示。

從電流調(diào)節(jié)器來的輸出電壓UK由3號端輸入，它與電位器RP2上取得的電壓U2進(jìn)行疊加，在V3的基極A點(diǎn)得到的電位為：

UA?R16UK?R15U2R15?R16

若R15=R16，則UA=(U2+UK)/2 ,當(dāng)UN?UA?ＵＭ時，V3，V4，V5工作在線性放大區(qū)，若忽略三極管射基極和二極管正向壓降，可得：

U13?U5b?U3b?(U2?UK)/2

由上式可知。當(dāng)③端輸入電壓UK=0，調(diào)節(jié)電位器RP2上的偏移電壓U2．可改變觸發(fā)輸入單元輸出電壓U13，即可改變系統(tǒng)的觸發(fā)脈沖的初始相位角，使其處于90°值或所需值，具體可根據(jù)系統(tǒng)的控制要求而定。

本電路設(shè)有U13min(?min)和U13max(?min)限制。

當(dāng)③端輸入控制電壓UK負(fù)向增大時，V3飽和導(dǎo)通，VD 8截止，正電壓通過R18為V4的基極提供飽和基極電流，V4飽和導(dǎo)通，Uce≈0，U4c=UN==UA，所以U13=UA= UN。因此即使輸入電壓UK負(fù)向電壓繼續(xù)增加，U13端輸出電壓不變，U13min=U4c，輸出電壓U13min對應(yīng)于觸發(fā)電路控制角?min。調(diào)電位器RP3，可調(diào)U13min的值。

當(dāng)③端輸入電壓UK正向電壓增加時，UA，U4c亦隨之上升，當(dāng)UA，U4c>UM時，VD9導(dǎo)通，U13max，即使U3(正向電壓)繼續(xù)增大，使UA隨之上升。而U13卻保持UM不變，即U13=UM。輸出電壓U13max對應(yīng)于觸發(fā)電路控制?min。調(diào)整電位器RP4，可改變U13的值,即?min的角度。

3）觸發(fā)脈沖單元。觸發(fā)脈沖單元采用串聯(lián)控制的鋸齒波同步觸發(fā)電路。該觸發(fā)電路由同步、鋸齒波形成與移相、脈沖形成與整形、雙脈沖形成和放大等環(huán)節(jié)組成。參見電力電子技術(shù)教材相關(guān)章節(jié)。

4）電源及故障綜合單元(G2)電源及故障綜合單元用以供給觸發(fā)裝置+24 v電源及綜合±15 V低電壓、過流超速等的故障信號。電源及故障綜合單元電路如圖3—15所示。

三相交流22 V電源經(jīng)VD01～VD06整流，電容C01，C02濾波輸出+24V，供觸發(fā)裝置。過電流、超速信號電壓經(jīng)④與⑤端輸入，正常時輸入均為“1”，三極管V2導(dǎo)通，繼電器K吸合。當(dāng)發(fā)生過電流或超速時，④端或⑤端出現(xiàn)“0”(小于l V)。光電二極管亮指示出事故種類，V2截止，繼電器K釋放發(fā)出事故信號。±15 V電源接②端和21端，交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

正常時V3導(dǎo)通，V3集電極電位小于零電位，不影響V1，V2狀態(tài)。當(dāng)±15 v電源中任

一個電壓過低時，V3關(guān)斷使V1導(dǎo)通，V2截止，繼電器K釋放發(fā)出事故信號。

圖5-7 電源及故障綜合單元(G2)

（七）、直流調(diào)速系統(tǒng)整體分析

下面結(jié)合整個系統(tǒng)對不可逆直流調(diào)速系統(tǒng)停車、正向起動、減速各種運(yùn)行工作過程進(jìn)行分析。

(1)停車狀態(tài)。電動機(jī)停車時，開關(guān)S打開，給定電壓U*n=0，速度調(diào)節(jié)器單元中Al速度給定比較器輸出一個大于+8 V的推β信號電壓，使速度調(diào)節(jié)器輸出電壓為負(fù)向限幅值－U*im，電流調(diào)節(jié)器輸出電壓為正向限幅值Ucm，通過觸發(fā)輸入單元CSR、觸發(fā)器CF，使晶閘管變流器控制角處于最小逆變角?min，電動機(jī)處于停車狀態(tài)。

(2)電動機(jī)正向起動運(yùn)行。當(dāng)開關(guān)S閉合，給出負(fù)的正向速度給定電壓(U*n?0)，當(dāng)速度給定電壓U*n>∣0．2 ∣V時A1速度給定比較器迅速翻轉(zhuǎn)，輸出為負(fù)電壓，使速度調(diào)節(jié)器迅速退出負(fù)限幅值－U*im并開始按速度偏差信號進(jìn)行P，I調(diào)節(jié)。經(jīng)積分給定器使給出負(fù)的給定電壓變成線性變化的負(fù)的給定電壓U*n。速度調(diào)節(jié)器的輸入偏差

△Un=U*n－Un其極性為負(fù)。由于轉(zhuǎn)速反饋電壓Un受機(jī)械慣性影響，增加較慢，所以速度調(diào)節(jié)器的輸出U*i為正的限幅值。該輸出電壓U*i是電流調(diào)節(jié)器的電流給定電壓，電流調(diào)節(jié)器輸入電壓△Ui=U*i－Ui，極性為正，因而電流調(diào)節(jié)器的輸出電壓Uc為負(fù)。經(jīng)過觸發(fā)輸入單元CSR，觸發(fā)器CF使晶閘管變流器的控制角從?min向前移動，使?<90°，晶閘管變流器工作于整流狀態(tài)，電動機(jī)正向起動。以后起動過程和前面所述的速度電流雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)起動過程一樣，不再重復(fù)。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，速度反饋電壓Un等于速度給定電壓U*n，速度調(diào)節(jié)器的輸出電壓U*i與負(fù)載電流反饋電壓Ui相等。

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

(3)減速(或停車)。正向減速時速度給定值減小，極性不變?nèi)詾樨?fù)給定電壓，而電

動機(jī)轉(zhuǎn)速來不及改變，所以速度調(diào)節(jié)器的輸入端偏差△Un=U*n－Un為正，速度調(diào)節(jié)器ASR的輸出U*i為負(fù)的限幅值，使電流調(diào)節(jié)器的輸出電壓Uc為正，經(jīng)過觸發(fā)輸入單元CSR，觸發(fā)器CF使晶閘管變流器的控制角從?<90°，迅速后移至?min，主回路電流經(jīng)本橋逆變后很快衰減到零。對于不可逆系統(tǒng)由于晶閘管變流器只能提供一個方向的電流，電動機(jī)只在負(fù)載阻力矩作用下減速，直至電動機(jī)轉(zhuǎn)速降至接近新的給定值時。由于速度微分反饋的提前作用，使速度給定值U*n重新大于速度反饋值Un，速度調(diào)節(jié)器輸出開始退出負(fù)的限幅值，電流調(diào)節(jié)器輸出從正的最大值向負(fù)電壓變化，觸發(fā)器CF的觸發(fā)脈沖從?min開始前移，電流環(huán)和速度環(huán)相繼投入閉環(huán)工作，晶閘管變流器控制角?<90°，工作在整流狀態(tài)，電動機(jī)在新的給定值下運(yùn)行。

當(dāng)正向停車時速度給定電壓U*n=0(<∣0.2∣V時)，速度調(diào)節(jié)器單元中A1速度給定比較器輸出一個大于+8 V的推β信號電壓，使速度調(diào)節(jié)器輸出為負(fù)向限幅值－U*im，電流調(diào)節(jié)器輸出為正向限幅值+Ucm，使晶閘管變流器控制角迅速后移到?min，電動機(jī)在阻力矩作用下減速至停車。

六、晶閘管轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試

（一）、線路原理

雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的電流和轉(zhuǎn)速分別由兩個調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)的主要參量是轉(zhuǎn)速，故轉(zhuǎn)速作為主環(huán)放在外面，而電流環(huán)作為副環(huán)放在里面，這樣就可抑制電網(wǎng)電壓擾動對轉(zhuǎn)速的影響。

系統(tǒng)工作時，應(yīng)首先給電動機(jī)加額定勵磁電壓，改變給定電壓U*n，即可方便地調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。ASR、ACR均設(shè)有限幅電路，速度調(diào)節(jié)器ASR的輸出U*i作為電流調(diào)節(jié)器ACR的給定，利用ASR的限幅達(dá)到限制起動電流的目的，ACR的輸出作為移相觸發(fā)器的控制電壓Uc，利用ACR的限幅達(dá)到限制αmin的目的。

當(dāng)加入給定電壓U*n起動時，ASR飽和輸出，使電動機(jī)以限定的最大起動電流加速起動。直到電動機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到給定轉(zhuǎn)速(即U*n=Un)并出現(xiàn)超調(diào)后，ASR退出飽和，最后穩(wěn)定運(yùn)行在略低于給定轉(zhuǎn)速的相應(yīng)數(shù)值上。

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

圖6-1 晶閘管轉(zhuǎn)速電流雙閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)電路原理框圖

（二）、調(diào)試內(nèi)容及步驟

1．雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)調(diào)試的基本原則‘

(1)先部件，后系統(tǒng)。即先將各環(huán)節(jié)的特性調(diào)好，然后才能組成系統(tǒng)。

(2)先開環(huán)，后閉環(huán)。即先使系統(tǒng)能正常開環(huán)運(yùn)行，然后在確定電流和轉(zhuǎn)速均為負(fù)反饋時組成閉環(huán)系統(tǒng)。

(3)先內(nèi)環(huán)，后外環(huán)。即閉環(huán)調(diào)試時，先調(diào)電流內(nèi)環(huán)，然后調(diào)轉(zhuǎn)速外環(huán)。2．單元部件參數(shù)整定和調(diào)試

(1）晶閘管觸發(fā)整流電路的檢查和調(diào)整：用雙蹤示波器觀察六個觸發(fā)單元的鋸齒波，要求波形正常、對稱，觸發(fā)用雙脈沖相位差應(yīng)接近60°，利用總偏電位器調(diào)節(jié)偏置電壓，使控制電壓Uc=0時，觸發(fā)角α=90°

(2).ASR輸出限幅值整定：ASR按比例積分調(diào)節(jié)器接線，將Un*接到ASR的輸當(dāng)輸入U(xiǎn)n*為正而且增加時，調(diào)節(jié)ASR負(fù)限幅電位器，使ASR輸出為限幅值Uim，其值一般取為-6～-8V。

ACR輸出限幅值整定：整定ACR限幅值需要考慮負(fù)載的情況，留有一定整流電壓的余量。ACR按比例積分調(diào)節(jié)器接線，將U*n接到ACR的輸入端，用ACR的輸出Uc去控制觸發(fā)移相GT，當(dāng)輸入U(xiǎn)*n為負(fù)且增加時，通過示波器觀察到觸發(fā)移相角?移至?min為15°～30°的電壓即為ACR限幅值Ucm，可通過ACR正限幅電位器鎖定。

3． 電流環(huán)調(diào)試(電動機(jī)不加勵磁并堵轉(zhuǎn))

(1)電流反饋極性的測定及過電流保護(hù)環(huán)節(jié)整定。

整定時ASR、ACR均不接入系統(tǒng)，系統(tǒng)處于開環(huán)狀態(tài)。直接用給定電壓U*n作為Uc接到移相觸發(fā)器GT 以調(diào)節(jié)控制角?，此時應(yīng)將電動機(jī)主回路中串聯(lián)的變阻器RM放在最大值處，以限制電樞電流。緩慢增加U*n，使?≥30°，然后逐步減小主回路中串聯(lián)的變阻器RM的阻值，直至電流Id=(1.1～1.2)IN，再調(diào)整電流變送器FBC 中的電流反饋電位器，使電流反饋電壓Ui近似等于已經(jīng)整定好的ASR輸出限幅值Uim，并由此判斷Ui的極性。繼續(xù)減

(3)

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

小主回路中串聯(lián)變阻器RM的阻值，使電流Id=1.5IN，調(diào)整FBC中的過電流保護(hù)電位器，使過電流保護(hù)動作，并加以鎖定。

(2)系統(tǒng)限流性能的檢查和電流反饋系數(shù)β的測定。

將電流調(diào)節(jié)器ACR接成PI調(diào)節(jié)器，其參數(shù)參考值為Ri=20～40k?，Ci=0.47～4.7μF，然后接入控制回路。將電流負(fù)反饋信號Ui接入ACR組成電流閉環(huán)。通過給定器G直接給ACR加上給定電壓，并使U*n=Uim。觀察主回路電流是否Id≤(1．1～1．2)IN，若出現(xiàn)Id>(1．1～1．2)IN，則說明原先整定的電流反饋電壓Ui偏小。導(dǎo)致Ui偏小的原因是ACR給定回路及反饋回路的輸入電阻有差值。必須重新調(diào)整電流變送器FBC中的電流反饋電位器，使Ui增加，直至滿足要求為止。若當(dāng)Un=U*im時，主回路電流Id≤(1．1～1．2)IN，則可繼續(xù)減小串聯(lián)變阻器RM的阻值，直至全部切除，Id應(yīng)增加有限，小于過流保護(hù)值，這說明系統(tǒng)已經(jīng)具有限流保護(hù)效果。在此基礎(chǔ)上測定U i值，并計(jì)算出電流反饋系數(shù)β。

(3)電流環(huán)動態(tài)特性的調(diào)試。

在電流環(huán)的給定電壓Ui=(50％～70％)U*im情況下，改變主回路串聯(lián)變阻器RM的阻值，使Id=(50％～70％)IN，然后突減或突加給定電壓U*n，觀察并用慢掃示波器記錄電流波形Id= f(t)。在下列情況下再突加給定，觀察電流波形，研究給定值和調(diào)節(jié)器參數(shù)對電流環(huán)動態(tài)特性的影響。

①減小電流給定值；

②改變ACR反饋回路電容；

③改變ACR的比例放大系數(shù)((調(diào)節(jié)器積分時間常數(shù)不變)。

4． 速度環(huán)調(diào)試(電動機(jī)加額定勵磁)。

（1）ACR接成PI調(diào)節(jié)器并接入系統(tǒng)，ASR按P調(diào)節(jié)器接入，速度反饋開環(huán)，U*n作為ACR 輸入給定，逐漸加正給定U*n，當(dāng)轉(zhuǎn)速n＝nN時，調(diào)FBS上的速度反饋電位器，使速度反饋電壓Un為最大。

（2）速度反饋極性判斷。加U*n使電機(jī)旋轉(zhuǎn)，然后接入速度反饋，使系統(tǒng)雙閉環(huán)。如轉(zhuǎn)速升高則極性有誤，如果轉(zhuǎn)速下降則極性正確。按負(fù)反饋要求將速度反饋信號Un接入ASR的輸入端。

5．系統(tǒng)特性測試

將ASR、ACR均以PI調(diào)節(jié)器接入系統(tǒng)，形成雙閉環(huán)不可逆系統(tǒng)，負(fù)載電阻Rfz起始置于最大，開關(guān)SL合上。

（1）系統(tǒng)靜態(tài)特性測試。（2）系統(tǒng)動態(tài)特性的觀察

用雙蹤慢掃描示波器觀察動態(tài)波形。在不同的系統(tǒng)參數(shù)下(速度調(diào)節(jié)器的增益、速度調(diào)節(jié)器的積分電容、電流調(diào)節(jié)器的增益、電流調(diào)節(jié)器的積分電容、速度反饋的濾波電容、電流反饋的濾波電容)，用記憶示波器觀察、記錄下列動態(tài)波形。

①突加給定電壓時電動機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。②突減給定電壓時電動機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。

③突加負(fù)載(即空載時閉合SL加額定負(fù)載)時電動機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。④突減負(fù)載(即突然打開SL)時電動機(jī)電樞電流波形和轉(zhuǎn)速波形。

改變下列參數(shù)，重做上述實(shí)驗(yàn)：

①改變給定電壓大小。

②改變ASR反饋回路電容值。

③改變ASR比例放大倍數(shù)(積分時間常數(shù)盡量不變)。

由此可分析給定值和調(diào)節(jié)器參數(shù)對轉(zhuǎn)速環(huán)動態(tài)性能的影響，確定調(diào)節(jié)器的最佳參數(shù)選擇和

交直流調(diào)速系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

動態(tài)性能指標(biāo)。

（三）、系統(tǒng)調(diào)試注意事項(xiàng)

1．雙蹤示波器兩個探頭的地線是通過示波器外殼短接的，故在使用時必須使兩個探頭的地線同電位(只用一根地線即可)，以免造成短路事故。

2．系統(tǒng)開環(huán)運(yùn)行時，不能采用突加給定電壓的方法起動電動機(jī)，必須逐漸增加給定電壓，以免產(chǎn)生過大的電流沖擊。

3．調(diào)試電流環(huán)時，不要讓電動機(jī)在大電流下堵轉(zhuǎn)時間太長，以免電動機(jī)因過度發(fā)熱而損壞。

第三篇：精密水準(zhǔn)儀操作使用規(guī)程

精密水準(zhǔn)儀操作使用規(guī)程

1.儀器和附件的搬運(yùn)時應(yīng)提在手上或者扛在肩上，不得在地上拖行。

2.儀器開箱和裝箱時要輕拿輕放。按儀器放置順序裝箱，未按儀器放置順序放置時不得強(qiáng)行關(guān)箱。

3.架設(shè)儀器時一定要把中心螺絲擰緊。儀器搬站時必須檢查中心螺絲是否擰緊，確認(rèn)后才能搬站。搬站時不得使儀器處于倒置狀態(tài)，否則會使儀器補(bǔ)償器損壞。

4.儀器使用中，調(diào)焦手輪、微動手輪、視度調(diào)節(jié)和腳螺旋當(dāng)其旋轉(zhuǎn)有緊的感覺時說明其已經(jīng)到頂了，應(yīng)該回旋，不得強(qiáng)行旋動，否則容易使其損壞。

5.電子水準(zhǔn)儀應(yīng)注意電池充電，充電前應(yīng)閱讀使用說明書。儀器在使用中更換電池時應(yīng)先關(guān)機(jī)。不得在開機(jī)狀態(tài)下更換電池。

6.儀器裝箱前一定關(guān)機(jī)，不得在開啟狀態(tài)裝箱。

第四篇：鋁合金的精密擠壓技術(shù)

鋁合金精密零件的擠壓技術(shù)

凱福精密制造的黃教授說了：每當(dāng)型材的壁厚最小的只有0.4 mm，其公差要求為±0.04mm.擠壓生產(chǎn)過程對設(shè)備、工模具、工藝要求相當(dāng)嚴(yán)格。通常他把這種擠壓技術(shù)稱為精密擠壓技術(shù)。

因?yàn)楝F(xiàn)代許多工業(yè)設(shè)備儀器如精密儀器、弱電設(shè)備中的部分零件要求小型的、薄壁的、斷面尺寸非常精確的鋁型材，對其尺寸公差要求非常嚴(yán)格。型材的壁厚最小的只有0.4 mm，其公差要求為±0.04mm.擠壓生產(chǎn)過程對設(shè)備、工模具、工藝要求相當(dāng)嚴(yán)格。通常把這種擠壓技術(shù)稱為精密擠壓。精密鋁精密加工的特點(diǎn)

有一些小型精密鋁型材的公差比JIS標(biāo)準(zhǔn)中特殊級的公差還小一半以上，一般精密鋁型材要求的尺寸公差在±0.04～±0.07mm之間。

電位差計(jì)用的精密鋁型材斷面為“︼”型材重量30 g／m，斷面尺寸公差范圍為±0 07 mm.織機(jī)用的精密鋁型材斷面為“■”，斷面尺寸公差為±0.04mm，角度偏差小于0.5°，彎曲度為0.83×L.A1050、A1100、A3003、A6061、A6063（低、中強(qiáng)度合金）小型精密擠壓型材的最小壁厚0.5mm，最小斷面積20mm2.A5083、A2024、A7075、（中、高強(qiáng)度鋁合金）小型精密擠壓型材的最小壁厚0.9mm，最小斷面積110mm2.精密鋁型材尺寸公差舉例

尺寸/mm 尺寸允許公差/mm

JIS特殊級 小型、精密

A 2.54 ±0.15 ±0.07

B 1.78 ±0.15 ±0.07

C 3.23 ±0.19 ±0.07

精密擠壓技術(shù)要求

一般說，鋁合金熱擠壓變形程度大，擠壓溫度和速度的變化、擠壓設(shè)備的對中性、工模具的變形等都容易對型材尺寸的精度產(chǎn)生影響，而且它們相互影響因素很難克服。圖3列出精密擠壓的影響因素。

2.1 對工模具的要求

模具是影響擠壓制品尺寸精度最直接的因素，要保證擠壓制品在生產(chǎn)中斷面尺寸不變或變化很小，必須使模具的剛性、耐熱性、耐磨性達(dá)到一定的要求。

首先要保證模具在高溫高壓下不易變形，有很高的耐熱性，對精密擠壓而言更為嚴(yán)格，要求在工作溫度（500℃左右）下，模具材料的屈服強(qiáng)度不小于1200N/mm2.其次需要有高的耐磨性，這主要決定于氮化層硬度和厚度，一般要求氮化層的硬度在1150HV以上，氮化層深度在0.25 mm～0.45mm之間，而氮化后模具尺寸的變化應(yīng)在0.02mm以內(nèi)。

對于斷面有懸壁的實(shí)心型材和空心型材，還要考慮模具的彈性變形，為了使模具保證一定的剛度，可以考慮適當(dāng)增加模具的厚度或配形狀相似的專用墊。

為控制型材開口尺寸的變化，可以在模子上開導(dǎo)流槽來控制金屬的流動。

2.2 對擠壓工藝要求

擠壓方法對制品的精度有影響。正向擠壓一般容易出現(xiàn)前端（開始擠出部分）比后端的壁厚較大的現(xiàn)象，反向擠壓制品的前后端壁厚變化很小，如圖5所示。因此采用反相擠壓較容易控制制品尺寸的精度。

擠壓制品在熱狀態(tài)下冷卻會產(chǎn)生收縮變形。其變形量S%

沿?cái)D壓方向的位置／m 中：

s％——收縮率；

lt——熱狀態(tài)的斷面尺寸；

l0——冷卻后的斷面尺寸；

a——熱膨脹系數(shù)；

Te——擠壓溫度；

Ts——周圍環(huán)境溫度。

可知，溫度的變化會引起制品尺寸的變化，溫度變化越大，其變形量越大，因此要保證制品尺寸的精確，擠壓機(jī)應(yīng)有Tips控制系統(tǒng)（等溫?cái)D壓系統(tǒng)）。即采用等溫?cái)D壓。如擠壓機(jī)沒有這種裝置，對鋁棒可采用梯度加熱，做到近似等溫?cái)D壓，總之要保證制品前后端溫度一致或相差較小。

另外，可以看出，擠壓溫度越高，產(chǎn)生的變形越大，因此在保證制品力學(xué)性能情況下，盡可能來用較低的擠壓溫度。

擠壓速度的變化也會使制品的尺寸發(fā)生變化，特別是有開口的制品易引起開口尺寸的變化，應(yīng)采用等速擠壓、現(xiàn)代擠壓機(jī)一般都有Fi控制系統(tǒng)（等速擠壓控制系統(tǒng)）。

制品從擠壓?？壮鰜淼睦鋮s至關(guān)重要，必須保持均勻、恒定的冷卻速度，使制品的收縮保持一致。

2.3 對設(shè)備的要求

擠壓機(jī)的品質(zhì)影響擠壓制品的精度。一般要求擠壓機(jī)張力柱為預(yù)應(yīng)力的整體結(jié)構(gòu)，設(shè)備的剛度和對中性要好，一般擠壓軸、擠壓筒、模具、送料機(jī)械手之間最大允許偏差小于1.5mm，通常控制在1.2mm以內(nèi)。對于精密擠壓而言，模具、擠壓筒、擠壓桿中心偏差應(yīng)小于0.2mm用于精密擠壓的擠壓機(jī)應(yīng)有等溫?cái)D壓控制系統(tǒng)和等速擠壓控制系統(tǒng)，至少應(yīng)有等速擠壓控制。

除此之外，模具應(yīng)有冷卻裝置，確保模具在一定溫度下的剛性、耐磨性和尺寸的穩(wěn)定性。

2.4 對鑄棒材質(zhì)的要求

鑄棒的成分、組織不均勻，有夾雜、偏析、晶粒粗大等缺陷都會影響金屬的流動和變形，使制品的尺寸發(fā)生變異。對于精密擠壓而言，對鑄棒的材質(zhì)要求更為嚴(yán)格，必須經(jīng)過均勻化處理，晶粒應(yīng)控制在一級以內(nèi)。結(jié)束語

唉 說白了，精密擠壓是一項(xiàng)綜合性技術(shù)。要求模具的材質(zhì)、設(shè)計(jì)、制造非常嚴(yán)格；擠壓機(jī)必須是先進(jìn)的設(shè)備；根據(jù)不同的制品斷面選擇[考試|大|不同的擠壓方法和工藝；鋁棒需經(jīng)均勻化處理，其組織、性能必須均勻。只有這樣才能滿足精密擠壓的要求。

所以呢，我們要抱著持之以恒的態(tài)度去整事，想掙錢去實(shí)現(xiàn)自己的理想，都需要腳踏實(shí)地滴，老板也是從點(diǎn)滴做起。

第五篇：電線桿裂縫精密檢測及深化應(yīng)用

電線桿裂縫精密檢測及深化應(yīng)用

駱祥明

（國網(wǎng)浙江慈溪供電公司，浙江，慈溪，315300）

摘要：裂縫是電桿最常見的缺陷或損傷現(xiàn)象。但因裂縫的成因、狀態(tài)、發(fā)展以及在結(jié)構(gòu)中的位置等的不同，對結(jié)構(gòu)的危害性也有很大的區(qū)別。嚴(yán)重的裂縫可能危害結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性,對結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行產(chǎn)生很大影響。另一方面，也有些裂縫，如表面溫度變化或干燥收縮引起的淺裂縫則無大的影響。電力企業(yè)目前對電線桿裂縫檢測工具僅限于鋼卷尺，檢測儀器落后，精度為1mm,運(yùn)行維護(hù)人員及技術(shù)人員往往不能精確確定橫向裂縫寬度是否超過0.2mm，裂縫深度更是無法檢測，導(dǎo)致判斷是否更換電桿引起質(zhì)疑。本文針對上述問題進(jìn)行探究，尋求電線桿裂縫的精密檢測技術(shù)用以解決裂縫問題帶來的危害。

關(guān)鍵詞：裂縫；更換電線桿；檢測修補(bǔ)；砼

一、引言

根據(jù)大量的觀測資料，電桿在運(yùn)行中出現(xiàn)的裂縫，大多數(shù)在竣工后1-2年內(nèi)已產(chǎn)生。如果這些裂縫處于穩(wěn)定狀態(tài)，其對結(jié)構(gòu)的影響程度要小得多。此外，對于裂縫的修補(bǔ)，如裂縫充填（往裂縫中注入水泥砂漿或者環(huán)氧樹脂等充填材料，以防內(nèi)部鋼筋銹蝕）和裂縫補(bǔ)強(qiáng)（裂縫表面粘貼鋼板等）都需要在明確裂縫的狀態(tài)、成因的基礎(chǔ)上才能合理、有效地進(jìn)行。因此，為了確定裂縫的狀態(tài)、發(fā)展和成因，以及合理評價裂縫對電桿的影響，選擇適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)方案和時機(jī)，掌握其深度與其長度、寬度都是非常重要的，采用合理的無損的檢測方法也是非常必要的。

二、項(xiàng)目背景

在我國城市郊區(qū)及農(nóng)村地區(qū)10kV配網(wǎng)系統(tǒng)中電線桿使用非常普遍，數(shù)量龐大，如慈溪地區(qū)配電網(wǎng)中高、低壓電線桿上數(shù)量10萬基左右，運(yùn)行規(guī)程規(guī)定電線桿不得有縱向裂縫，橫向裂縫寬度不得超過0.2mm,長度不應(yīng)超過電桿周長的1/3，當(dāng)超過上述指標(biāo)時候，配電線路狀態(tài)評價標(biāo)準(zhǔn)中扣40分，該線路即評為嚴(yán)重狀態(tài)，需及時更換電桿。而因?yàn)榉N種原因電線桿會出現(xiàn)不同程度的裂痕，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行。

綜上所述，如何提供一種能夠?qū)﹄娋€桿裂縫進(jìn)行精密檢測，確定是否更換電線桿，確保電力線路安全運(yùn)行，是現(xiàn)階段該技術(shù)領(lǐng)域中亟待解決的問題。

三、裂縫產(chǎn)生原因

電桿裂縫分布情況：裂縫分布特征可大體歸納如下：

1、氣侯、環(huán)境不同，裂縫數(shù)量和程度不同；

2、工藝相同、生產(chǎn)日期不同，裂縫數(shù)量和程度不同；

3、砼內(nèi)外分層嚴(yán)重、內(nèi)表面光滑的，裂縫較多；

4、凡有外縱裂的電桿均有明顯的脆性內(nèi)力破壞特征的內(nèi)縱裂，而且內(nèi)外縱裂均起始于電桿端頭及端部1m范圍內(nèi)；

5、部分電桿外表面出現(xiàn)與石子分布相關(guān)的龜裂和網(wǎng)狀裂紋，敲開表面水泥砂漿約0.3～0.5mm便可見到光滑的卵石，說明砼內(nèi)分層嚴(yán)重，這類電桿不僅有縱裂、斜裂，而且更多的是不規(guī)則的網(wǎng)狀曲折貫通裂縫。

綜合分析發(fā)現(xiàn)，凡有縱裂的電桿大都具有如下結(jié)構(gòu)缺陷，砼強(qiáng)度偏低，砼內(nèi)外分層嚴(yán)重，外表面砼出現(xiàn)龜裂或網(wǎng)裂，砼受外力作用而損傷。所以我們認(rèn)為：裂縫的產(chǎn)生，一方面是由于原材料質(zhì)量失控和工藝制度不當(dāng)，砼在硬化過程中已產(chǎn)生了“原生裂縫”；另一方面是在制造和吊運(yùn)過程中，由于工藝條件限制或操作不當(dāng)，發(fā)生了擠壓和碰撞。碰撞產(chǎn)生的微裂縫，由于砼和螺筋處于彈性階段，而且裂縫很細(xì)，多數(shù)會立即閉合。這樣，除少數(shù)內(nèi)裂早期出現(xiàn)外，大部分徽裂縫就成為“隱裂縫”存在于砼中。砼中存在的“原生裂縫”和“隱裂縫”（以下統(tǒng)稱微裂縫），在外力作用下，其縫端即產(chǎn)生應(yīng)力集中，砼又屬脆性材料，因此在遠(yuǎn)小于極限荷載的情況下，微裂縫便擴(kuò)展和引發(fā)。所以，后期出現(xiàn)的大多數(shù)裂縫實(shí)質(zhì)上就是在外力或環(huán)境條件作用下，原有微裂縫擴(kuò)展和引發(fā)的結(jié)果。當(dāng)然也不排除能使微裂縫擴(kuò)展和引發(fā)的條件，同樣也是裂縫產(chǎn)生的條件。因此，要避免或減少電桿后期出現(xiàn)裂縫，主要應(yīng)從避免砼產(chǎn)生微裂縫的工藝條件入手。

四、裂縫處理方式

電線桿裂縫檢測主要包括裂縫寬度、裂縫深度、裂縫長度三項(xiàng)參數(shù)檢測。

1、電線桿裂縫長度檢測：電網(wǎng)企業(yè)對裂縫長度參數(shù)精度要求不高，一般采用鋼卷尺或者皮尺測量。

2、電線桿裂縫寬度檢測：

（1）塞尺或裂縫寬度對比卡：簡單，但只能用于粗測，測試精度低。(2)裂縫顯微鏡：用具有一定放大倍數(shù)的顯微鏡直接觀測裂縫寬度，讀數(shù)精度一般為0.02mm--0.05mm，需要人工近距離調(diào)節(jié)焦距并讀數(shù)和記錄，有些還需另配光源，測試速度慢，測試工作的勞動強(qiáng)度大，而且有較大的人為讀數(shù)誤差。裂縫顯微鏡方法是目前裂縫測試的主要方法。

(3)圖像顯示人工判讀的裂縫寬度測試儀器 近年內(nèi)市場上有通過攝像頭拍攝裂縫圖像并放大顯示在顯示屏上，然后依據(jù)屏幕上的刻度尺，人工讀取裂縫寬度的裂縫測試儀器。

(4)圖像顯示自動判讀的裂縫寬度測試儀器 該類儀器的最大特點(diǎn)是對裂縫深度的自動判讀，即通過攝像頭拍攝裂縫圖像并放大顯示在顯示屏上，然后對裂縫圖像進(jìn)行圖像處理和識別，執(zhí)行特定的算法程序自動判讀出裂縫寬度，這類測量儀器具備了攝取裂縫圖像并自動判讀以及顯示、記錄和存儲功能，測試實(shí)時快速準(zhǔn)確，代表了裂縫寬度測量儀器的發(fā)展方向。

3、電桿裂縫深度檢測方法分二類：(1)基于超聲波的檢測方法。(2)基于沖擊彈性波的檢測方法。

然而，由于電桿結(jié)構(gòu)及裂縫的特殊性，使得裂縫深度的無損檢測變得非常困難。同時，目前常用的裂縫深度的無損檢測技術(shù)大多是從金屬材料的裂縫深度檢測中發(fā)展而來，在應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)中會遇到各種問題，使得測試結(jié)果常常較實(shí)際深度偏淺很多，因此難以在實(shí)際工程中推廣應(yīng)用。

針對上述問題，提出以下應(yīng)對措施：

1、加強(qiáng)原材料質(zhì)量控制和生產(chǎn)工藝管理。合縫跑漿的電桿宜開“V”形口并用環(huán)氧膠泥或環(huán)氧砂漿修補(bǔ)。

2、徹底改變高溫快速溫?zé)狃B(yǎng)護(hù)制度。采用低恒溫（普通水泥不超過65℃）、適當(dāng)延長恒溫時間、后期浸水泡養(yǎng)制度；對早強(qiáng)快硬、R型普通水泥和C3A含量大于6%的普通水泥，應(yīng)通過試驗(yàn)建立蒸養(yǎng)制度；根據(jù)工藝條件、測試手段、材料性質(zhì)分別建立砼強(qiáng)度相關(guān)曲線和質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，以保證各階段的砼強(qiáng)度。

3、強(qiáng)度工藝管理，嚴(yán)禁超層擠壓，拋擲和碰撞。五.總結(jié)

本項(xiàng)目主要是引入電線桿裂縫綜合檢測技術(shù)及先進(jìn)檢測儀器，精確檢測電線桿裂縫寬度、裂縫深度、裂縫長度三項(xiàng)參數(shù)，確定裂縫的狀態(tài)、發(fā)展和成因，以及合理評價裂縫對電桿的影響，選擇適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)方案和改造時機(jī)，從而確定出現(xiàn)裂縫的電線桿是否需要更換，保障輸電線的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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