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關(guān)鍵詞：磨床；傳動(dòng)；雙閉環(huán)；三相橋式全控整流；邏輯無(wú)環(huán)流調(diào)速系統(tǒng)我廠機(jī)修用磨床的三個(gè)傳動(dòng)部位砂輪、床頭、托架行走是采用直流電機(jī)來(lái)拖動(dòng)。直流電機(jī)的調(diào)速控制部分原是從德國(guó)進(jìn)口的由分立元件構(gòu)成的晶閘管調(diào)速系統(tǒng)，其模擬控制系統(tǒng)的元器件因年久已經(jīng)全部老化，造成零點(diǎn)漂移很大，控制系統(tǒng)很不穩(wěn)定，而且砂輪、床頭部位的調(diào)速系統(tǒng)是三相橋式半控整流電路；托架行走則因有兩個(gè)行走方向,所以采用的是兩套獨(dú)立的晶閘管整流系統(tǒng)組成的可控環(huán)流的可逆調(diào)速系統(tǒng)，造成該磨床控制系統(tǒng)事故頻繁。因此采用一種全新的、控制性能優(yōu)越、抗干擾能力強(qiáng)的調(diào)速系統(tǒng)來(lái)取代原來(lái)的調(diào)速系統(tǒng)是十分必要的。我們采用了雙閉環(huán)的三相橋式全控整流電路應(yīng)用在砂輪和床頭部位上；在托架則采用雙閉環(huán)的邏輯無(wú)環(huán)流調(diào)速系統(tǒng)?！?磨磨床的控制原理我廠磨床的三個(gè)電氣傳動(dòng)部位在整流系統(tǒng)控制部分基本是獨(dú)立的，所以在改造、調(diào)試時(shí)可以單獨(dú)進(jìn)行。各部分均由一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的電位器直接調(diào)速。我廠由于原調(diào)速系統(tǒng)是采用三相橋式半控整流電路，雖然也是采用轉(zhuǎn)速、電流雙閉環(huán)控制回路，但是它所采用的保護(hù)措施比較簡(jiǎn)單，主回路、勵(lì)磁回路的接線方式復(fù)雜且不合理，所以我們對(duì)其進(jìn)行合理的改進(jìn)。其控制原理如圖1。砂輪、床頭的控制原理圖和托架的控制原理圖相似，只是少一組可控硅和一組邏輯無(wú)環(huán)流控制環(huán)節(jié)。如圖1，速度調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器都是帶外部限幅的PI調(diào)節(jié)器；給定電路部分由給定積分及點(diǎn)動(dòng)、輔助給定等部分組成；觸發(fā)圖1 托架的有邏輯無(wú)環(huán)流控制原理圖脈沖移相及形成電路在一個(gè)電源周期內(nèi)形成6個(gè)相隔60°相角的脈沖；邏輯無(wú)環(huán)流控制電路保證了正反組可控硅的正確切換。整個(gè)系統(tǒng)還具備完善的故障監(jiān)測(cè)及保護(hù)電路，它可以在調(diào)速裝置本身出現(xiàn)過(guò)載、過(guò)流、超速、欠壓、缺相、相序錯(cuò)誤和欠磁故障時(shí)封鎖控制系統(tǒng)，并顯示故障內(nèi)容?！?磨現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的調(diào)整（以砂輪部分說(shuō)明）　2.1電電流環(huán)參數(shù)的調(diào)整電流調(diào)節(jié)器的原理如圖2所示。因電流調(diào)節(jié)器是由P調(diào)節(jié)器和I調(diào)節(jié)器組成，所以需調(diào)節(jié)的參數(shù)有：電流反饋系數(shù)（調(diào)整RW12），比例放大倍數(shù)（調(diào)整RW15），和超前時(shí)間常數(shù)（調(diào)整RW12和C28）。2.1.1電反饋系數(shù)的調(diào)整因?yàn)椋篒dm=1.5Ie=75A，電流調(diào)節(jié)器輸出最大限幅電壓UIM=6V，調(diào)整電位器RW12，使電流輸出是75A時(shí)，電流調(diào)節(jié)器輸出限幅6V，則RW12位置調(diào)整好。且電流反饋系數(shù)β=6/75=0.08圖2 電流調(diào)節(jié)器原理圖2.1.2電比例放大倍數(shù)和超前時(shí)間常數(shù)的調(diào)整我廠經(jīng)實(shí)測(cè)和計(jì)算大約得出：電樞回路總電阻R=0.8Ω，電磁時(shí)間常數(shù)T1=0.033s,機(jī)電時(shí)間常數(shù)Tm=200ms,晶閘管放大系數(shù)Ks=440V/10V=44。我廠因?yàn)殡娏鳝h(huán)的調(diào)節(jié)對(duì)象是雙慣性型的，而電流調(diào)節(jié)器是采用PI調(diào)節(jié)器，則調(diào)節(jié)器把電流環(huán)系數(shù)校正為典一型系統(tǒng)，PI調(diào)節(jié)器中的超前時(shí)間常數(shù)τi需對(duì)消掉對(duì)象中的大慣性時(shí)間常數(shù)TL,即：τi=TL=33ms，根據(jù)圖示計(jì)算：取C28=4.7μ，則RW12（x）=7K，電位器RW12調(diào)整好。　　因?yàn)槿鄻蚴秸麟娐菲骄Э貢r(shí)間Ts=0.0017s,電路濾波時(shí)間常數(shù)Toi=0.0022s,則電流環(huán)小時(shí)間常數(shù)TΣI=0.0017+0.0022=0.0039s,如果要求超調(diào)量小于5%，則電流環(huán)的開(kāi)環(huán)增益KI，應(yīng)?。篕I·TΣI=0.5,故：KI=0.5/0.0039=128.2，于是電流環(huán)的比例系數(shù)為：Ki=KI·τi·R/(β·Ks)=0.96,根據(jù)圖示可算出RW15(x)=4.97K。2.2電轉(zhuǎn)速環(huán)參數(shù)的調(diào)整我廠轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器原理如圖3。2.2.1電轉(zhuǎn)速反饋電位器的調(diào)整我廠將給定電壓調(diào)到最大，調(diào)整反饋電位器RW1，使轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值，則RW1調(diào)整好，且速度反饋系數(shù)α=10/1460=0.007。2.2.2電比例放大倍數(shù)和超前時(shí)間常數(shù)的調(diào)整我廠因?yàn)殡娏鳝h(huán)等效時(shí)間常數(shù)2TΣI=0.0078s,濾波時(shí)間常數(shù)Ton=0.011s,按小時(shí)間常數(shù)近似處理，取轉(zhuǎn)速環(huán)小時(shí)間常數(shù) TΣn=0.011+0.0078=0.0188s。圖3 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)環(huán)原理圖因?yàn)檗D(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器選用PI調(diào)節(jié)器，將系統(tǒng)校正為典二型系統(tǒng)，按跟隨性和抗干擾性能都較好的原則，取中頻寬h=5，則轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的超前時(shí)間常數(shù)：τn=h·TΣn=0.094s。我廠根據(jù)圖示計(jì)算：取Cn為14.1μ,則電位器RW8（x）=6.2K,則電位器RW8調(diào)整好。我廠轉(zhuǎn)速環(huán)的開(kāi)環(huán)增益KN,KN=（h+1）/(2h2TΣn2)=339.5，于是轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器的比例放大倍數(shù)為：Kn=[(h+1)·β·Ce·Tml/(2h·α·R·TΣn)，則：Kn=12.5,根據(jù)圖示算出：RW7（x）=1.3K。2.3電給定上升時(shí)間調(diào)整我廠根據(jù)實(shí)際情況取上升時(shí)間為5s，根據(jù)計(jì)算，電位器RW4的中間抽頭值RW4（x）=4.97，調(diào)整好電位器RW4。我廠調(diào)整完以上所調(diào)整的電位器和電容參數(shù)，系統(tǒng)參數(shù)就基本調(diào)試完畢。對(duì)于最小觸發(fā)角、最小逆變角、觸發(fā)脈沖移相斜率等等，電位器出廠時(shí)已經(jīng)調(diào)整好，不需再進(jìn)行調(diào)節(jié)。我廠另兩個(gè)傳動(dòng)部位床頭和托架的控制系統(tǒng)的調(diào)試方法和砂輪的基本相同?！?磨結(jié)束語(yǔ)我廠經(jīng)過(guò)詳細(xì)計(jì)算和調(diào)整參數(shù)后，系統(tǒng)順利投入運(yùn)行。從運(yùn)行的情況來(lái)看，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速、電流穩(wěn)定，波動(dòng)范圍小，電機(jī)的轉(zhuǎn)速降落△N≈1.6%nnom，是很好的狀況。托架的兩個(gè)方向的邏輯切換準(zhǔn)確，運(yùn)行也很穩(wěn)定。系統(tǒng)故障率明顯減少。改造后不但節(jié)省了維修時(shí)間、維修費(fèi)用，而且機(jī)加工時(shí)間成倍增加，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。