調(diào)速器（用于工業(yè)直流電機(jī)調(diào)速的裝置）
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調(diào)速器
用于工業(yè)直流電機(jī)調(diào)速的裝置
調(diào)速器（governor）是一種自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，它根據(jù)柴油機(jī)負(fù)荷的變化，自動(dòng)增減噴油泵的供油量，使柴油機(jī)能夠以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速運(yùn)行。
調(diào)速器已經(jīng)在工業(yè)直流電機(jī)調(diào)速、工業(yè)傳送帶調(diào)速、燈光照明調(diào)解、計(jì)算機(jī)電源散熱、直流電扇等、得到廣泛應(yīng)用。
基本信息
| 中文名 | 調(diào)速器 |
| 拼音 | tiao su qi |
| 出處 | 電子設(shè)備 |
| 釋義 | 自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置 |
| 外文名 | governor |
| 應(yīng)用 | 工業(yè)直流電機(jī)調(diào)速、傳送帶調(diào)速 |
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主要分類
按其工作原理
按其工作原理的不同，可分為機(jī)械式，氣動(dòng)式，液壓式，機(jī)械氣動(dòng)復(fù)合式，機(jī)械液壓復(fù)合式和電子式等多種形式。但目前應(yīng)用最廣的當(dāng)屬機(jī)械式調(diào)速器，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，性能良好。
液壓調(diào)速器在感應(yīng)元件和油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)之間加入一個(gè)液壓放大元件（液壓伺服器），使感應(yīng)元件的輸出信號(hào)通過(guò)放大元件再傳到油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上去，因此也叫間接作用式調(diào)速器。
液壓放大元件有放大兼執(zhí)行作用，主要由控制和執(zhí)行兩個(gè)部分組成。
1、無(wú)反饋的液壓調(diào)速器
其工作原理如下：
調(diào)速器（圖1）
當(dāng)負(fù)荷增加，轉(zhuǎn)速降低時(shí)，調(diào)速過(guò)程按相反方向進(jìn)行。
從上述分析可知，調(diào)速器飛球所產(chǎn)生的離心力僅用來(lái)推動(dòng)滑閥，因而飛球的重量尺寸就可以做得較小。而作為放大器的液壓伺服器的作用力，則可根據(jù)需要，選擇不同尺寸的伺服活塞和不同滑油壓力予以放大。
但是，在這種調(diào)速器中，因?yàn)楦袘?yīng)元件直接驅(qū)動(dòng)滑閥，無(wú)論它朝哪個(gè)方向往動(dòng)，均難準(zhǔn)確地回到原來(lái)位置而關(guān)閉油孔。這樣就使柴油機(jī)轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，而產(chǎn)生嚴(yán)重的波動(dòng)。
為了使調(diào)速器能穩(wěn)定調(diào)節(jié)，在調(diào)速器中還要加入一個(gè)裝置，其作用是在伺服活塞移動(dòng)的同時(shí)對(duì)滑閥產(chǎn)生一個(gè)反作用，使其向平衡的位置方向移動(dòng)，減少柴油機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)的可能性。這種裝置稱為反饋機(jī)構(gòu)。
2、具有剛性反饋機(jī)構(gòu)的液壓調(diào)速器
調(diào)速器（圖2）
當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高，飛球向外張開帶動(dòng)速度桿向右移動(dòng)。此時(shí)伺服活塞尚未動(dòng)作，因此反饋杠桿AC的上端點(diǎn)A暫時(shí)作為固定點(diǎn)，杠桿 AC繞A反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)滑閥向右移動(dòng)，把控制孔打開，高壓油便進(jìn)入動(dòng)力缸的右腔，左腔與低壓油路相通。這樣高壓油便推動(dòng)伺服活塞帶動(dòng)噴油調(diào)節(jié)桿向左移動(dòng)，并按照新的負(fù)荷而減少燃油供給量。
調(diào)速器（圖3）
如果要求負(fù)荷變化時(shí)即要調(diào)速過(guò)程穩(wěn)定，又能保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定不變（即入就必須采用另一種帶有彈性反饋系統(tǒng)的液壓調(diào)運(yùn)器。
3、具有彈性反饋的液壓調(diào)速器
它實(shí)際上是在"剛性反饋"裝置中加入一個(gè)彈性環(huán)節(jié)－－緩沖器和彈簧。彈簧的一端同固定的支點(diǎn)相連，而另一端則與緩沖器的活塞相連。緩沖器的油缸同伺服器的活塞成剛體聯(lián)接。
調(diào)速器（圖4）
運(yùn)轉(zhuǎn)方式
全程調(diào)速器的基本結(jié)構(gòu)
調(diào)速器必須滿足穩(wěn)定性條件：
①當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速與設(shè)定值出現(xiàn)偏差時(shí)，調(diào)速器能做出相應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)作，同時(shí)又必須有一經(jīng)常作用的恢復(fù)力使調(diào)速器回復(fù)初始狀態(tài)。離心調(diào)速器中的彈簧就是產(chǎn)生恢復(fù)力的零件。這樣的調(diào)速器稱靜態(tài)穩(wěn)定的調(diào)速器。但是靜態(tài)穩(wěn)定的調(diào)速器也可能在調(diào)節(jié)過(guò)程中出現(xiàn)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定性，當(dāng)調(diào)節(jié)動(dòng)作過(guò)度而出現(xiàn)反向調(diào)節(jié)時(shí)，實(shí)際調(diào)節(jié)動(dòng)作會(huì)形成一個(gè)振蕩過(guò)程。使振蕩能很快衰減的調(diào)速器，稱為動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的調(diào)速器，否則是動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定的調(diào)速器，后者不能保證機(jī)器正常工作。
高壓變頻調(diào)速器
調(diào)速器是用來(lái)保持柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的。在柴油機(jī)的負(fù)載變化的過(guò)程中，它的轉(zhuǎn)速是會(huì)相應(yīng)發(fā)生變化的。當(dāng)轉(zhuǎn)速降低時(shí)，如果調(diào)速器不調(diào)節(jié)，柴油機(jī)最終將停掉；當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，如果調(diào)速器不作用，柴油機(jī)最終將無(wú)法承受過(guò)大的離心力而損壞。調(diào)速器的作用就是保持柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。另外，調(diào)速器還可以保持柴油機(jī)的最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速，防止，低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)熄火和高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)“飛車”，造成機(jī)械損壞。
調(diào)速裝置
參數(shù)設(shè)置
圖為該裝置在機(jī)械壓力機(jī)應(yīng)用中的外部接線圖，另外需在電樞電源前端加裝快速熔斷器、電抗器及濾波器，以起到保護(hù)直流調(diào)速裝置、穩(wěn)定電網(wǎng)、減少電磁干擾等作用，在直流電源輸出和電機(jī)之間也要加裝快速熔斷器，電機(jī)一側(cè)短路時(shí)可以快速熔斷以保護(hù)直流調(diào)速裝置。
調(diào)速器
查看西門子直流調(diào)速使用說(shuō)明書，通過(guò)裝置簡(jiǎn)易操作控制面板，將P051設(shè)置為40，先將負(fù)載電機(jī)的基本參數(shù)（額定電壓、額定電流、勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流等）輸入直流調(diào)速裝置內(nèi)，然后根據(jù)速度反饋的信號(hào)類型選擇P083的數(shù)值，根據(jù)勵(lì)磁控制類型選擇P082的數(shù)值，根據(jù)基本工藝功能的選擇設(shè)置電流限幅、轉(zhuǎn)矩限幅、斜坡函數(shù)發(fā)生器等數(shù)據(jù)。
對(duì)于直流調(diào)速裝置首次使用或者電機(jī)首次使用或電機(jī)維保之后應(yīng)該對(duì)裝置和電機(jī)匹配進(jìn)行優(yōu)化，在裝置運(yùn)行狀態(tài)為07．0時(shí)，進(jìn)行最優(yōu)化運(yùn)行：P051=25電樞和勵(lì)磁的預(yù)控制和電流調(diào)節(jié)器的優(yōu)化（電機(jī)軸上無(wú)負(fù)載時(shí)進(jìn)行，或?qū)㈦姍C(jī)機(jī)械鎖死），持續(xù)大約40S；P051=26速度調(diào)節(jié)器的優(yōu)化（在電機(jī)軸上必須接上最終有效的機(jī)械負(fù)載），持續(xù)大約6S；P051=27勵(lì)磁減弱的優(yōu)化（此優(yōu)化必須在無(wú)機(jī)械負(fù)載下執(zhí)行），持續(xù)大約1min；P051=28摩擦和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化（根據(jù)需要），持續(xù)大約40S；P051=29具有擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)器優(yōu)化，持續(xù)大約10分鐘。優(yōu)化過(guò)程完成后，每個(gè)優(yōu)化過(guò)程所對(duì)應(yīng)的參數(shù)將被自動(dòng)設(shè)置。
首次手動(dòng)設(shè)置裝置參數(shù)并優(yōu)化成功后，可以通過(guò)Drive Monitor軟件連接PC和直流調(diào)速裝置，打開軟件所有參數(shù)將件中顯示，然后即可在線進(jìn)行參數(shù)查看、設(shè)置、調(diào)整。也可將參數(shù)下載保存到PC中備份，以后換了新的直流調(diào)速裝置可直接上傳參數(shù)，不必再手動(dòng)一一設(shè)置。
常見故障
生產(chǎn)過(guò)程中，直流調(diào)速裝置通常會(huì)因?yàn)橹绷髡{(diào)速系統(tǒng)硬件故障、電機(jī)故障、操作使用不規(guī)范或參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確等原因，造成裝置報(bào)警無(wú)法正常運(yùn)行，出現(xiàn)故障時(shí)，維修人員首先需要觀察裝置操作面板上顯示的故障代碼，用FXXX表示，參考西門子6RA70系列直流調(diào)速裝置使用說(shuō)明書中的故障信息進(jìn)行故障排查，也可通過(guò)查看故障診斷存貯器r047中的內(nèi)容對(duì)故障代碼做進(jìn)一步判斷。在故障原因消除后，必須按下PMU上的P鍵消除故障報(bào)警。
常見故障代碼如下：
F001 電子板電源故障。
F004 電樞電源中的相電壓故障。
F005 勵(lì)磁回路故障。
F030 換向故障或產(chǎn)生過(guò)電流。
F040 在激活了的故障狀態(tài)下，電子板電源被切斷。
F042 測(cè)速機(jī)故障。
F050 優(yōu)化運(yùn)行不可能。
后期維護(hù)
1、注意事項(xiàng)
在雷雨季節(jié)，如果整個(gè)車間電網(wǎng)防雷效果不好，強(qiáng)烈雷擊會(huì)造成電網(wǎng)不穩(wěn)定，容易發(fā)生晶閘管模塊擊穿、熔斷器燒壞現(xiàn)象，這在大功率直流調(diào)速器上表現(xiàn)的尤為嚴(yán)重。因此保證供電電網(wǎng)的穩(wěn)定是直流調(diào)速穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)條件，若遇到強(qiáng)烈雷雨天氣或電網(wǎng)不穩(wěn)定時(shí)，最好暫時(shí)停止使用設(shè)備，待電網(wǎng)穩(wěn)定后再重新投入使用。
由于壓力機(jī)的啟動(dòng)為重載啟動(dòng)，因此，電機(jī)不能頻繁啟動(dòng)，次數(shù)限制在每小時(shí)不超過(guò)4次為宜，機(jī)床斷電時(shí)，必須首先停主電機(jī)，等主電機(jī)停穩(wěn)后，再切斷電源。
只有經(jīng)過(guò)審定合格的人員（具備有關(guān)整流器的知識(shí)，并理解所提供的資料的內(nèi)容）才能從事整流器的安裝、啟動(dòng)、操作、故障排除或修理工作。在電源斷開后，吸收電容器上繼續(xù)攜帶危險(xiǎn)電壓，出于這個(gè)原因，在整流器切斷至少2分鐘內(nèi)一定不要打開整流器。為了避免飛弧和由此引起的不可挽回的損失，整流器必須對(duì)塵埃入口做徹底的保護(hù)，根據(jù)污染等級(jí)，塵埃和外來(lái)物體，特別是通過(guò)冷卻氣流帶入的污染物必須定期清理，至少每年一次，整流器必須以干燥壓縮空氣來(lái)清掃，最大壓力1bar。
2、后期維護(hù)
1）風(fēng)扇的更換
風(fēng)扇軸承的設(shè)計(jì)工作壽命為30000小時(shí)，為了維護(hù)晶閘管設(shè)備的有效性，在使用期滿時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。
2）印刷電路板的更換
印刷電路板包含靜電敏感元件，在觸摸一塊印刷電路板之前，執(zhí)行工作人員必須自己進(jìn)行靜電放電，做到這一點(diǎn)最簡(jiǎn)單的方法是觸摸一下一個(gè)導(dǎo)電接地導(dǎo)體，例如插座的接地線。
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尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒寫！
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