?一、渦流制動(dòng)調(diào)速基本原理

1、 基本原理分析

　　在繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入電阻，可以得到人為軟化特性。在同一坐標(biāo)系內(nèi)畫(huà)上渦流制動(dòng)器的機(jī)械特性曲線，每條特性和一勵(lì)磁電流相對(duì)應(yīng)，因渦流制動(dòng)器力矩方向和電樞旋轉(zhuǎn)方向相反，所以機(jī)械特性位于第二象限。當(dāng)把繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)和渦流制動(dòng)器同軸連接在一起后，電動(dòng)機(jī)輸出力矩將是電動(dòng)機(jī)和渦流制器合成的機(jī)械特性，見(jiàn)圖-1。

    圖-1：渦流制動(dòng)器調(diào)速原理機(jī)械特性圖

　　若負(fù)載為轉(zhuǎn)矩TL1，渦流制動(dòng)器無(wú)勵(lì)磁電流，電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T1>TL1,電動(dòng)機(jī)加速到Q1點(diǎn)按n1轉(zhuǎn)速穩(wěn)速運(yùn)行。如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變，渦流制動(dòng)器投入勵(lì)磁電流為Ie，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牧汩_(kāi)始加速，工作點(diǎn)沿合成曲線（3）到Q2點(diǎn)后，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)速運(yùn)行，轉(zhuǎn)速為n2，顯然n1>n2。上述合成特性要比轉(zhuǎn)子串電阻的電動(dòng)機(jī)特性硬的多，速度也低得多，這就是渦流制動(dòng)器調(diào)速的基本原理。也是渦流制動(dòng)器調(diào)速的最基本的開(kāi)環(huán)機(jī)械特性。

2、 起升機(jī)構(gòu)閉環(huán)調(diào)速機(jī)械特性

起升機(jī)構(gòu)閉環(huán)調(diào)速機(jī)械特性參見(jiàn)圖-2。圖中陰影部分為渦流調(diào)速的速度調(diào)節(jié)區(qū)域。為了在上升1擋額定負(fù)載時(shí)能達(dá)到調(diào)速的目的，取Tn=1.25~1.5TN.下降合成負(fù)載線的起點(diǎn)Te=0.3~0.33 TN.這是因?yàn)樵诳浙^下降時(shí)力矩在第三象限，其值約0.1~0.2 TN，為了克服此力矩，必須給電動(dòng)機(jī)加一個(gè)下降的正向力矩。當(dāng)起升機(jī)構(gòu)處于下降狀態(tài)，不論開(kāi)環(huán)還是閉環(huán)控制方式，電動(dòng)機(jī)處于電動(dòng)工作狀態(tài)。

在閉環(huán)控制方式，渦流制動(dòng)器的勵(lì)磁由帶有放大器的帶反饋的晶閘管輸出的渦流控制器提供。反饋信號(hào)大多取自速度反饋或電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電壓反饋，也有使用電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子頻率做反饋的。放大器多采用運(yùn)算放大器。

圖-2起升機(jī)構(gòu)閉環(huán)調(diào)速機(jī)械特性

3、 調(diào)速系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)分析

（1）系統(tǒng)調(diào)速比大，可達(dá)1：20以上。閉環(huán)控制系統(tǒng)具有硬機(jī)械特性，系統(tǒng)的速度變化率<5%;< p="">

（2）在快速下降時(shí)，控制手柄回低檔到零位仍有較大制動(dòng)力矩，對(duì)重載下降特別有利；

（3）渦流調(diào)速屬于耗能調(diào)速類型，低速時(shí)效率低。受渦流制動(dòng)器工作制S3和15%以及電阻器功耗的限制，它不宜長(zhǎng)時(shí)間低速運(yùn)行，此外，系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大也是一個(gè)缺點(diǎn)。

 二、渦流制動(dòng)器調(diào)速電氣系統(tǒng)圖（參見(jiàn)圖3~7）

圖-3

　　上升1、2檔，下降1、2檔為渦流調(diào)速檔。下降1檔時(shí)K620、K210、K720、K2等吸合，轉(zhuǎn)子回路電阻全部接入。K702的瞬動(dòng)觸頭使渦流控制器AL的11號(hào)線接通，調(diào)節(jié)AL內(nèi)的R37（以轉(zhuǎn)子電壓作反饋方式時(shí)），使起升機(jī)構(gòu)下降速度符合要求的速比，下降第二檔時(shí)，K642吸合，AL的12號(hào)線接通，調(diào)節(jié)R6，使起升機(jī)構(gòu)工作在下降第二檔速度。在上升一檔時(shí)，K610，K110，K702，K1等吸合，K43吸合，轉(zhuǎn)子回路切除一段電阻，AL的11號(hào)線、13號(hào)線接通，上升二檔時(shí)，K642吸合，QW2LT的12號(hào)線，16號(hào)線接通，分別調(diào)節(jié)AL內(nèi)的R9、R12，起升機(jī)構(gòu)可分別獲得上升1、2檔的慢速度。

　　上升三檔為串電阻檔，作為過(guò)渡檔，上升和下降的第四檔在時(shí)間繼電器的相繼作用下，接觸器K42、K41、K40逐級(jí)切除各段電阻，使電動(dòng)機(jī)在相應(yīng)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)工作。同時(shí)，在上升3、4檔及下降3、4檔時(shí)，K643吸合，AL的14號(hào)線接通，將AL的輸出封鎖，使其輸出為零。

　　當(dāng)主令手柄回零停車(chē)時(shí)，K110、K210的延時(shí)釋放對(duì)渦流控制器AL的15號(hào)線的控制及K701、K702的控制環(huán)節(jié)保證AL首先產(chǎn)生最大制動(dòng)力矩，使電動(dòng)機(jī)減速，接著制動(dòng)器斷電抱閘，最后電動(dòng)機(jī)斷電，因而平穩(wěn)制動(dòng)，提高了制動(dòng)器的使用壽命。當(dāng)主令控制器直接反向時(shí)，繼電器K110、K210與K610、K620相配合，實(shí)現(xiàn)正反向操作的聯(lián)鎖。在上升狀態(tài)，K610、K110、K1通電吸合，當(dāng)主令控制器突然置于下降狀態(tài)時(shí)，K610斷電，產(chǎn)生于主令控制器回零相同的制動(dòng)減速過(guò)程，直到K7斷電，K110才斷電釋放，這時(shí)，上升接觸器K1斷電釋放。繼而K620，K210通電吸合，使下降接觸器K2吸合，機(jī)構(gòu)開(kāi)始下降，從而使系統(tǒng)有平穩(wěn)的過(guò)渡過(guò)程。F26為欠流保護(hù)繼電器，在渦流調(diào)速狀態(tài)下斷流或欠流時(shí)，可切斷電源以保證安全。

　　渦流控制器AL中K1-K6為內(nèi)部繼電器，繼電器吸以后，與其相對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管會(huì)點(diǎn)亮。反饋信號(hào)可以是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電壓或測(cè)速發(fā)電機(jī)電壓，也可以是轉(zhuǎn)子頻率。  

圖-4

圖-5

圖-6

圖-7

三、渦流控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試

3.1，由于渦流調(diào)速使用的工況有所不同，故應(yīng)根據(jù)不同的使用情況對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。調(diào)節(jié)的步驟如下：

3.2，斷開(kāi)斷路器Q1、Q2、Q21，打開(kāi)AL的面板，見(jiàn)模擬電壓表接在AL的直流輸出端，注意在直流輸出端應(yīng)首先并接兩個(gè)40W的燈泡，合上Q2，拆除輔助觸頭短接線。短接AL的線號(hào)10與線號(hào)11（或按合K702），AL內(nèi)的K1吸合，放光二極管V71 點(diǎn)亮，這時(shí)調(diào)節(jié)內(nèi)部電位器R77使輸出電壓為最大，然后調(diào)節(jié)R58 ，使電表指示為渦流制動(dòng)器額定電壓的1.3倍左右。在調(diào)R77使輸出電壓為渦流制動(dòng)器額定電壓的1.2倍。再將線號(hào)10 分別與線號(hào)12~16短接，相應(yīng)的發(fā)光二極管V72~V76被點(diǎn)亮。然后按不同的反饋方式進(jìn)行下面的調(diào)試。內(nèi)部電位器為多圈電位器，最大調(diào)節(jié)圈數(shù)約為20圈。

3.3，電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓反饋方式。對(duì)于沒(méi)有提出特殊要求的用戶，都是采用這種方式。這時(shí)，AL中的D點(diǎn)與DY 點(diǎn)相連接，轉(zhuǎn)子電壓反饋信號(hào)K、L、M送入U(xiǎn)S0、VS0、WS0 端；

3.3.1，首先調(diào)下降速度。將主令控制器S41置于下降1檔，AL內(nèi)部繼電器K1吸合，發(fā)光二極管V71 點(diǎn)亮，起升機(jī)構(gòu)處于低速運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)節(jié)R37，用測(cè)速表測(cè)實(shí)際電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使之約為電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速10%；

3.3.2，將主令控制器置于下降2檔，AL內(nèi)部繼電器K1、K2吸合，發(fā)光二極管V71、V72點(diǎn)亮，調(diào)節(jié)R6，使電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速約為額定轉(zhuǎn)速的25%；

3.3.3，將主令控制器置于下降3、4檔，AL內(nèi)部繼電器K1、K2、K4吸合，內(nèi)部發(fā)光二極管V71、V72、V74點(diǎn)亮，由于K4的封鎖作用，渦流控制器的輸出直流電壓為0   V；

3.3.4，接著調(diào)上升速度，將主令控制器置于上升1檔，AL內(nèi)部繼電器K1、K3  吸合，發(fā)光二極管V71、V72、V73點(diǎn)亮，調(diào)節(jié)R9，使上升時(shí)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速約為10%的電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速；

3.3.5，將主令控制器置于上升2檔，AL內(nèi)部的繼電器K1、K2、K3、K6吸合，發(fā)光二極管V71、V72、V73、V76點(diǎn)亮，調(diào)節(jié)R12，使這時(shí)的電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速約為額定轉(zhuǎn)速的25%左右。上升第3、第4檔時(shí)渦流控制器的直流輸出電壓為0V。

3.3.6，上述調(diào)速過(guò)程中，注意電位器調(diào)節(jié)的順序，前級(jí)電位器的調(diào)整將對(duì)后級(jí)產(chǎn)生影響，在調(diào)試過(guò)程中應(yīng)該十分注意；

3.3.7，在主令控制器回零時(shí)，由于系統(tǒng)中K110，K210的延時(shí)釋放，在這段延遲的時(shí)間段內(nèi)，AL中繼電器K5吸合，并產(chǎn)生最大的制動(dòng)電流，即這一端暫時(shí)段，渦流控制器輸出的直流電壓約為渦流制動(dòng)器的額定電壓的130%左右；

3.3.8，斷開(kāi)F1、F2的接線，則電流反饋不投入，這時(shí)R77不起作用；

3.3.9，F(xiàn)26是欠流保護(hù)器件，在渦流調(diào)速狀態(tài)，如果勵(lì)磁電流因故斷流，F(xiàn)26 的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，使控制電路失電，以起到保護(hù)作用。在渦流工作的開(kāi)始階段，需要一段電流建立時(shí)間，該段時(shí)間大約為0.5~1.5秒，這段時(shí)間內(nèi)F26保護(hù)吸合，其時(shí)間由R88調(diào)節(jié)決定。失磁電流一般小于0.3A，由R94調(diào)節(jié)決定，該電流應(yīng)首先滿足空鉤下降的需要，并留有一定的余量。

3.4，測(cè)速發(fā)電機(jī)反饋方式。在這種方式下，測(cè)速電機(jī)反饋信號(hào)送入S1、S2兩端，（R43置于中間位置）。然后將主令控制器手柄置于上升4檔位置，調(diào)節(jié)R40，用電壓表測(cè)試，使DZ端的電壓為0V左右。主令控制器復(fù)位置零，將AL內(nèi)部節(jié)點(diǎn)D與DZ相連。

3.4.1，將主令控制器手柄置于下降1檔位置，AL  內(nèi)的繼電器K1吸合，發(fā)光二極管V71點(diǎn)亮，調(diào)節(jié)R43，使實(shí)際下降時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的10%;

3.5，轉(zhuǎn)子頻率反饋方式。采用轉(zhuǎn)子頻率反饋時(shí)，反饋信號(hào)仍由轉(zhuǎn)子電壓送入AL 的K、L、M，內(nèi)部接點(diǎn)D與DX相連。

3.5.1，將主令控制器手柄置于下降1檔位置，AL  內(nèi)的繼電器K1吸合，發(fā)光二極管V71點(diǎn)亮，調(diào)節(jié)R28，使實(shí)際下降時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為額定轉(zhuǎn)速的10%;