[实用新型]单相可控硅直流电机线性调速装置

说明书

本实用新型涉及一种电机调速，特别是涉及一种直流电机的线性调速装置。

现有的单相可控硅直流电机调速装置，有如煤炭工业出版社1982年4月出版的“选煤厂自动化基础知识”第323页所述，是由直流电机本体、控制电路、触发电路、主回路及辅助电路所组成。它具有简单、可靠，调整使用方便及成本低的优点。但是，该装置的输入控制信号电流与直流输出电压之间存在严重的非线性，其最大非线性误差为最大输出值的40％以上，如图3所示曲线1′、2′就是这种调速电路直流输出电压U与输入信号是流i之间的关系曲线，它与理想的关系曲线3′（直线）出现较大的偏离。造成这样大的非线性误差的原因之一，是触发电路中弛张振荡电容的充放电产生的锯齿波数（频率）虽然与输入信号电流的毫安数之间成比例，但是，使可控硅导通的控制角α随输入信号电流变化的移相角与输入信号电流之间不成比例，如测控系统输入信号电流为直流0～10毫安时，在输入信号电流较小的初始阶段，如由1毫安至2毫安，或2毫安至3毫安时，移相角很大，每变化1毫安移相角约40°左右；在中间段，如由4毫安至5毫安，每变化1毫安移相角约12°左右，且随着输入信号电流的增加移相角的增加量越来越小，至末尾每变化1毫安移相角2°左右，显然移相角大，输出电压变化就大，移相角小输出电压变化就小；其二是主回路交流侧输入电压波形是正弦波，中间值大，两边值小，对输入信号电流由小变大的初始阶段有一定的非线性补偿作用，但是如前所述初始阶段控制角α变化很快，即移相角很大，补偿不过来，初绐阶段输入电流变化1毫安时，输出电压变化最大达40伏，对于输出电压为直流动110伏的调速电路来说，平均增加量为变化1毫安应为11伏，大为超过输出电压随输入电流变化的平均增加量；在波形的中间段，对应输入电压值大，但控制角α的变化速度减慢，即移相角减小，输出电压的变化约为1毫安10伏左右，输出电压随输入电流变化的增加量是适宜的；在波形的末段，输入电压值由大到小，直至减到零，控制角α的变化速度也越来越小，即移相角越来越小，输出电压随输入电1流动毫安只变化2伏或1伏，曲线趋于饱和。现有的单相可控硅直流电机调速只能用于线性度要求不高的场合。在一些自动测控系统中，对直流电机线性调速要求较高，如选煤厂的煤泥水浓度测控装置，采用可控硅直流电机调速拖动单螺杆泵，因螺杆泵具有流量与转速是线性关系，直流电机电压与转速成比例，且具有良好的调速性能，要求可控硅直流电机调速的输入信号电流与输出电压须良好的线性关系。

本实用新型的任务是提供一个在单相可控硅直流电机调速电路中的触发电路引入非线性补偿，提高主回路交流侧输入电压，达到输入信号电流与输出电压之间成线性关系。

为实现本实用新型的任务所采取的技术方案如下：

单相可控硅直流电机线性调速装置，包括直流电机本体电枢绕组D负载电路（4），控制信号电路（1），触发电路（2），主回路（3），电原控制电路（5）及辅助电路所组成。其要点之一，在于触发电路（2）中，引入非线性补偿电路（6），该电路是由硅稳压管DW3及电阻R6相串联电路，利用硅稳压管在其通过的电流小的时候内阻大，电流大的时候内阻小的特点，在输入信号电流变化的初始阶段，减慢控制角α的变化速度，起到一定的非线性补偿效果；要点之二，在保持可控硅调速电路直流输出电压大小不变的情况下，提高主回路（3）交流侧输入电压，对于额定电压110伏直流电机，控制角α移相范围100°，主回路（3）交流侧直接接至220伏交流电源，或通过变压器B1接至220伏电源，使主回路电压波形在控制角α的移相范围内电压值大小的变化与控制角α随输入信号电流变化的速度之间恰好互相补偿。

以下结合附图详细说明本实用新型结构和实施方式。

图1是单相可控硅直流电机线性调速装置的电原理图。

图2是单相可控硅直流电机线性调速装置的输入控制信号电流与直流输出电压特性曲线。