30讲自动调压屏

铁道信号自动控制基础教案30-1授课时间2008年月日讲次第30讲课题自动调压屏教学目的与要求了解调压屏的原理及调压功能教学重点对驱动电机正反向运行电路进行分析教学难点调压器电路教学方法讲授教学资源与教具参考《铁路信号基础》、《铁道信号自动控制基础》板书设计本讲主要内容1、调压屏的调压是通过控制电路控制电机转动来带动感应调压器转动来进行调压的。2、控制电路又分为自动控制和手动控制。作业1、对电机的驱动有几种控制方式。2、调压屏的作用、有几部分电路组成。3、感应调压器的工作原理。课后记一、三相感应调压器二、驱动电机控制电路三、自动稳压控制电路铁道信号自动控制基础教案30-2提要教案内容自动（交流）调压屏供电电源电压的波动将会直接影响到设备的质量和性能，交流调压屏就是一种大功率的稳压设备，用来调节由转换屏引来的外电网三相交流电源。调压屏要求在不断开负载的情况下进行，而且要做到既能自动、又能手动调压。当电源电源电压在380/220+15%—20%范围内波动时，要求它的稳压精度是380/220+3%，一般稳压精度可以随意调节。大容量三相交流稳压屏，是一种带有反馈控制的交流稳压器。调压原理：见P144图5-19的原理框图组成：调压器、驱动系统和取样放大电路等组成。我们先概括地说一下各部分的功能：P1441、调压器：是实现调压功能的主要执行设备，采用一台三相感应调压器，它的结构类似一般的绕线式（异步）电动机，而工作原理又类似变压器。2、驱动系统：利用驱动电机和减速装置拖动调压器进行升降压的，驱动系统一般采用三相异步电动机，也可以采用单相异步电动机。3、控制电路：它的任务是控制驱动电机的正转、逆转和制动。通常是用中间继电器（ZZJ）交流接触器（XLC）作为控制器件组成二级和三级控制电路。4、取样放大电路：这是对额定输出电压的偏离值进行自动采样检测反馈环节。调压过程：当三相输出的电压有效值发生变动，偏离额定值时，采样放大电路环节立即做出反应，这个电路输出是两个灵敏继电器，在需要调压时一个吸起，另一个落下。由灵敏继电器的接点控制升压或降压继电器，再由中间继电器的接点控制交流接触器。（以上是三级控制）最后由交流接触器的接点控制驱动电机的正转或逆转，带动调压器工作，使输出电压调整到额定值范围内，当输出电压调整到额定值时，全部继电器恢复正常状态，驱动电机停止转动，这就是自动调压过程。铁道信号自动控制基础教案30-3提要教案内容一、三相感应调压器（P145图5-20a）结构类式一般绕组式感应电动机组成：定子和转子两部分在定子和转子上各有三相绕组。但是由于它的转子经常处于堵转状态，所以它的工作原理又和变压器相似。图中的WD是定子绕组，WZ是转子绕组，定子三相绕组与转子绕组通常采用自耦方式连接。对称的三相交流电源由转子绕组输入（ABC）而定子绕组是和输入电源串联输出。因此，感应调压器可看成是一个具有旋转磁场的三相变压器。转子绕组为初级，定子绕组为次级。但是定子绕组和转子绕组的相对位置是可以改变的，平时靠涡轮传动机构是转子处于制动，只有需要调压时，又用它来改变转子和定子之间的相对位置，也就是改变转子与定子之间相位关系来调压。工作原理：对称的三相交流电源由转子绕组输入，定子绕组和输入电源串联输出。感应调压器可视为一个具有旋转磁场的三相变压器，转子为初级，定子绕组为次级，通过改变转子与定子的相对的相位关系来达到调压的目的。单相等效电路：（图P145图5-20b）当转子绕组WZ通入三相电流后，在感应调压器内部空间产生旋转磁场，在WD产生UD（适应相电压）WZ产生UZ。定子上的感应电压与输入电压成正比。如果输入电压为一定数，定子绕组的感应电压大小不变，把转子旋转一个角度，定子绕组上的相位就发生了变化，要超前或滞后电源电压一个β角，矢量相加的结果，使输出电压随之相位的改变也变化，达到调压的目的。铁道信号自动控制基础教案30-4提要教案内容（一）驱动电机正反向运行控制电路（分析调压屏原理图见图147页5-23）电机的正反向运行是靠（降压动作继电器）JYDJ和（升压动作继电器）SYDJ两动作继电器控制的，正常情况下两继电器均落下，前接断开。（在图中右下角）根据三角余弦定理，输出电压的有效值，当β越小，输出电压V2越小，β越大，V2越大，自动调压屏就是根据感应调压器的这个特性来进行自动调压的。这种感应调压器由于没有接触点，所以不会出现虚接，打火花现象，运行安全可靠。二、驱动电机控制电路（P147图5-22）控制方式有三种：手轮控制：当需要细调或驱动电机故障时，可以手轮直接控制涡轮转子转动。手动控制：人工操纵升压或降压按钮进行调压（半自动调压）自动控制：是从输出电压取样，和基准电压比较放大后实现自动调压。控制电路有：驱动电机正反向运行控制电路驱动电机制动电路驱动电机断相防护电路组成。1、升压动作继电器SYDJ和降压动作继电器JYDJ是直接控制可逆电机JD正反向运行的，而这两个继电器分别由升压继电器SYJ和降压继电器JYJ接点控制2、正常情况下，SYJ和JYJ都失磁落下，驱动电机不动作，感应调压器处于不调压状态3、当外电网电压升高，调压器输出高于规定值380+3%时，JYJ↑→使JYDJ励磁，铁道信号自动控制基础教案30-5提要教案内容4、当输出电压降到规定值（380±3%）时，降压继电器JYJ释放，使JYDJ↓，就切断了JD电机电路，使它停止转动。5、当外电网电压降低时，调压器输出电压低于规定值时，升压继电器SYJ↑，使SYDJ↑，SYDJ的三组接点（314151）闭合，接通驱动电机JD电路，这时JD端子相序为A-B-C，于是电机正转，带动调压器向升压方向转动。6、当电压达到规定值时，SYJ↓→JYDJ↓→JD（电机）停转，使输出电压稳定在规定范围内。7、为了使调压动作准确，JYDJ和SYDJ要实现互切。也就是在各自的励磁电路中，要检查对方的后接点（常闭接点）也就是，要升压就不能，要降压就不能升压。①电机的正反向运行②当外电网电压升高时，JYJ↑→JYDJ励磁驱动电机JD向降压方向转动。③当JYDJ↑其三组常开接点闭合（接通JD的1、2、3的顺序为C、B、A所以JD反转，降到规定值时（380±3%）JYJ↓（JG↓）→JYDJ↓→JD（电机）停转。④当SYDJ↑接通JD的1、2、3的顺序为A、B、C，JD正转JD带动GTY升压，升到规定值时（380±3%）JD↓→SYJ↓→JYDJ↓→JD（电机）停转。三、自动稳压控制电路1、自动控制电路①当调压器输出电压为额定值时，JG↓，JD↓；②当调压器输出电压低于额定值时，JG↓，JD↑；③当调压器输出电压高于额定值时，JG↑，JD↓。这样利用JGJD就组成——第一级控制电路；去控制SYJ和JYJ，进而使SYDJ和JYDJ励磁，构成——第二级控制；再去控制电机驱动器，构成——第三级控制。