DCS400直流調(diào)速器，系A(chǔ)BB集團(tuán)公司產(chǎn)品，廠商給出的產(chǎn)品名稱為晶閘管變流器直流傳動(dòng)系統(tǒng)。在我國(guó)的直流調(diào)速領(lǐng)域應(yīng)用也比較廣泛，幾乎于與歐陸590直流調(diào)速器平分秋色，系采用微控制器控制的高度智能化的直流調(diào)速裝置。 整機(jī)電路（三相全控橋、勵(lì)磁輸出電路）由三塊線路板構(gòu)成，分別為CPU主板，電源/驅(qū)動(dòng)板、勵(lì)磁觸發(fā)板。電源/驅(qū)動(dòng)板與勵(lì)磁觸發(fā)板的故障率最高，應(yīng)維修需要，測(cè)繪出了這兩塊線路板的電路原理圖。1、 DCS400直流調(diào)速器電源/驅(qū)動(dòng)板電路原理分析 DCS400直流調(diào)速器電源/驅(qū)動(dòng)板包括電樞主電路、勵(lì)磁輸出電路、開關(guān)電源電路、末級(jí)觸發(fā)電路等組成。 1.1、DCS400直流調(diào)速器電樞主電路、勵(lì)磁主電路
電樞主電路為三相全控橋的典型結(jié)構(gòu)，由三只雙單向晶閘管模塊組成，在電源輸入側(cè)與整流正、負(fù)輸出端之間，并聯(lián)了R、C串聯(lián)尖波電壓吸收網(wǎng)絡(luò)，以消除由電網(wǎng)進(jìn)入的有害電壓毛刺。用TA1、TA2兩只電流互感器采集三相電流信號(hào)，送后級(jí)CPU主板，以形成電流環(huán)閉環(huán)控制和取出過(guò)流保護(hù)信號(hào)。在整流輸出電壓正端串接FLT分流器，供外接電流表，顯示運(yùn)行工作電流。晶閘管模塊散熱風(fēng)機(jī)的供電由X99端子引入AC220V電源。DCS400直流調(diào)速器的勵(lì)磁主電路與其它直流調(diào)速器的有所不同，采用了斬波電路，將三相整流所得的六脈波電壓，經(jīng)IGBT斬波，后級(jí)L、C電路濾波，形成較為平滑和穩(wěn)定（質(zhì)量較高）的直流可調(diào)電壓，也因?yàn)椴捎脭夭娐?，電路的調(diào)壓范圍變寬，無(wú)須對(duì)輸入電源電壓（AC220和AC380V）進(jìn)行切換輸入，而是直接輸入三相380V電源。IGBT控制信號(hào)為調(diào)寬脈沖，根據(jù)參數(shù)設(shè)置要求，可設(shè)置最大輸出直流電壓值。勵(lì)磁主電路采用模塊式封裝，內(nèi)含三相橋式整流電路、IBGT開關(guān)管等功率器件，M、E引出端子可串接電抗器或予以短接。IGBT所需的脈寬調(diào)整信號(hào)由勵(lì)磁觸發(fā)板提供。IGBT輸出的PWM電壓，經(jīng)1800uF電容和L1濾波，供直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組，在勵(lì)磁電源上還并接了一個(gè)模塊式勵(lì)磁過(guò)壓保護(hù)組件，將勵(lì)磁電路化簡(jiǎn)如下，看一下過(guò)壓保護(hù)組件的動(dòng)作過(guò)程：
圖中VT1為開關(guān)管，L2為勵(lì)磁線圈，D2為續(xù)流二極管，D、C1、L1為電源的整流濾波電路。DW1、VT2、C2、R1構(gòu)成過(guò)壓保護(hù)電路。當(dāng)整流電壓中的尖峰電壓值到達(dá)穩(wěn)壓管DW1擊穿電壓值時(shí)，DW1反向擊穿導(dǎo)通，觸發(fā)晶閘管VT2導(dǎo)通，電壓峰值分量為C2充電所吸收。當(dāng)C2上電壓建立，其充電電流逐漸減小，至小于晶閘管的擎住電流值以后，VT2自行關(guān)斷，C2上所充電荷經(jīng)R1泄放掉，為下一次的充電做好準(zhǔn)備。實(shí)際電路電容充電回路串入了S20k385壓敏電阻，當(dāng)VT2陽(yáng)極、陰極間的電壓差小于390V左右時(shí)，壓敏電阻出離擊穿區(qū)，VT2失去導(dǎo)通條件（壓敏電阻的“高阻值常態(tài)”下的流通電流小于晶閘管VT2的“擎住電流”） 而關(guān)斷，C2的充電被提前中止，使過(guò)壓保護(hù)電路有選擇性地只對(duì)超過(guò)390V以上的電壓尖刺部分進(jìn)行吸收，由電容C2存儲(chǔ)，進(jìn)而由電阻R1所消耗。從電抗（濾波）器L1上并聯(lián)的線圈的感應(yīng)電壓（勵(lì)磁電流檢測(cè)信號(hào)1）經(jīng)X11端子的1、3腳引入前級(jí)勵(lì)磁電流控制信號(hào)，X11端子的2腳（從CPU主板來(lái)）輸入的勵(lì)磁電流給定信號(hào)，合成為“新的”勵(lì)磁電流控制信號(hào)，進(jìn)入后級(jí)控制電路（見(jiàn)下圖5），形成電流環(huán)控制信號(hào)。從L71電流互感器取得的感應(yīng)電流信號(hào)（勵(lì)磁電流檢測(cè)信號(hào)2）經(jīng)L71端子也引入到前級(jí)勵(lì)磁電流控制電路，形成過(guò)勵(lì)磁的欠電流或過(guò)電流故障保護(hù)信號(hào)。
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DCS400直流調(diào)速器，系A(chǔ)BB集團(tuán)公司產(chǎn)品，廠商給出的產(chǎn)品名稱為晶閘管變流器直流傳動(dòng)系統(tǒng)。在我國(guó)的直流調(diào)速領(lǐng)域應(yīng)用也比較廣泛，幾乎于與歐陸590直流調(diào)速器平分秋色，系采用微控制器控制的高度智能化的直流調(diào)速裝置。
整機(jī)電路（三相全控橋、勵(lì)磁輸出電路）由三塊線路板構(gòu)成，分別為CPU主板，電源/驅(qū)動(dòng)板、勵(lì)磁觸發(fā)板。電源/驅(qū)動(dòng)板與勵(lì)磁觸發(fā)板的故障率最高，應(yīng)維修需要，測(cè)繪出了這兩塊線路板的電路原理圖。
1、 DCS400直流調(diào)速器電源/驅(qū)動(dòng)板電路原理分析
DCS400直流調(diào)速器電源/驅(qū)動(dòng)板包括電樞主電路、勵(lì)磁輸出電路、開關(guān)電源電路、末級(jí)觸發(fā)電路等組成。
1.1、DCS400直流調(diào)速器電樞主電路、勵(lì)磁主電路
電樞主電路為三相全控橋的典型結(jié)構(gòu)，由三只雙單向晶閘管模塊組成，在電源輸入側(cè)與整流正、負(fù)輸出端之間，并聯(lián)了R、C串聯(lián)尖波電壓吸收網(wǎng)絡(luò)，以消除由電網(wǎng)進(jìn)入的有害電壓毛刺。用TA1、TA2兩只電流互感器采集三相電流信號(hào)，送后級(jí)CPU主板，以形成電流環(huán)閉環(huán)控制和取出過(guò)流保護(hù)信號(hào)。在整流輸出電壓正端串接FLT分流器，供外接電流表，顯示運(yùn)行工作電流。晶閘管模塊散熱風(fēng)機(jī)的供電由X99端子引入AC220V電源。
DCS400直流調(diào)速器的勵(lì)磁主電路與其它直流調(diào)速器的有所不同，采用了斬波電路，將三相整流所得的六脈波電壓，經(jīng)IGBT斬波，后級(jí)L、C電路濾波，形成較為平滑和穩(wěn)定（質(zhì)量較高）的直流可調(diào)電壓，也因?yàn)椴捎脭夭娐?，電路的調(diào)壓范圍變寬，無(wú)須對(duì)輸入電源電壓（AC220和AC380V）進(jìn)行切換輸入，而是直接輸入三相380V電源。IGBT控制信號(hào)為調(diào)寬脈沖，根據(jù)參數(shù)設(shè)置要求，可設(shè)置最大輸出直流電壓值。勵(lì)磁主電路采用模塊式封裝，內(nèi)含三相橋式整流電路、IBGT開關(guān)管等功率器件，M、E引出端子可串接電抗器或予以短接。IGBT所需的脈寬調(diào)整信號(hào)由勵(lì)磁觸發(fā)板提供。
IGBT輸出的PWM電壓，經(jīng)1800uF電容和L1濾波，供直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組，在勵(lì)磁電源上還并接了一個(gè)模塊式勵(lì)磁過(guò)壓保護(hù)組件，將勵(lì)磁電路化簡(jiǎn)如下，看一下過(guò)壓保護(hù)組件的動(dòng)作過(guò)程：
圖中VT1為開關(guān)管，L2為勵(lì)磁線圈，D2為續(xù)流二極管，D、C1、L1為電源的整流濾波電路。DW1、VT2、C2、R1構(gòu)成過(guò)壓保護(hù)電路。當(dāng)整流電壓中的尖峰電壓值到達(dá)穩(wěn)壓管DW1擊穿電壓值時(shí)，DW1反向擊穿導(dǎo)通，觸發(fā)晶閘管VT2導(dǎo)通，電壓峰值分量為C2充電所吸收。當(dāng)C2上電壓建立，其充電電流逐漸減小，至小于晶閘管的擎住電流值以后，VT2自行關(guān)斷，C2上所充電荷經(jīng)R1泄放掉，為下一次的充電做好準(zhǔn)備。實(shí)際電路電容充電回路串入了S20k385壓敏電阻，當(dāng)VT2陽(yáng)極、陰極間的電壓差小于390V左右時(shí)，壓敏電阻出離擊穿區(qū)，VT2失去導(dǎo)通條件（壓敏電阻的“高阻值常態(tài)”下的流通電流小于晶閘管VT2的“擎住電流”） 而關(guān)斷，C2的充電被提前中止，使過(guò)壓保護(hù)電路有選擇性地只對(duì)超過(guò)390V以上的電壓尖刺部分進(jìn)行吸收，由電容C2存儲(chǔ)，進(jìn)而由電阻R1所消耗。
從電抗（濾波）器L1上并聯(lián)的線圈的感應(yīng)電壓（勵(lì)磁電流檢測(cè)信號(hào)1）經(jīng)X11端子的1、3腳引入前級(jí)勵(lì)磁電流控制信號(hào)，X11端子的2腳（從CPU主板來(lái)）輸入的勵(lì)磁電流給定信號(hào)，合成為“新的”勵(lì)磁電流控制信號(hào)，進(jìn)入后級(jí)控制電路（見(jiàn)下圖5），形成電流環(huán)控制信號(hào)。從L71電流互感器取得的感應(yīng)電流信號(hào)（勵(lì)磁電流檢測(cè)信號(hào)2）經(jīng)L71端子也引入到前級(jí)勵(lì)磁電流控制電路，形成過(guò)勵(lì)磁的欠電流或過(guò)電流故障保護(hù)信號(hào)。