rosshill直流組件原理

1、第二節(jié) 可控硅橋來自母線的三相交流電經(jīng)斷路器向可控硅SCR饋電，每相交流電源接兩只SCR，一只SCR的陰極接直流（）母線，另一只SCR的陽極接直流（）母線。三相交流電源共需6只SCR，A相接到A+和A-,B相接到B+和B-，C相接到C+和C-。A+、B+和C+SCR向直流（）母線饋電，A-、B-和C-SCR則向直流（）母線饋電。直流母線經(jīng)工況接觸器接到各驅(qū)動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)。SCR的通斷由門極和陰極間所加的觸發(fā)脈沖控制，使得SCR輸出的直流電壓在0750VDC范圍內(nèi)可調(diào)，其輸出電流為1650A時(shí)可連續(xù)運(yùn)行，最大電流可達(dá)1800A(55攝氏度環(huán)境溫度，輸出電壓及電流最大值由交流母線電壓及SCR型號(hào)決定

2、)。在可控硅交流側(cè)的斷路器上有一組輔助接點(diǎn)，上面的一組常開接點(diǎn)與面板SCR ON信號(hào)燈連接，另一開接點(diǎn)是指配接觸器邏輯線路的一部分。斷路器有一失壓脫扣線圈（UV TRIP）,線圈正端接到14V直流電源上，負(fù)端經(jīng)幾個(gè)閉接點(diǎn)接到14V直流電源上，這幾個(gè)閉接點(diǎn)在下列危急狀態(tài)下斷開：1、有兩個(gè)熱敏元件TEMP1和TEMP2,各裝在（）（）直流母線上，當(dāng)SCR結(jié)溫超過125度時(shí)，熱敏元件閉接點(diǎn)斷開。2、保護(hù)SCR的熔斷器由兩只600A的熔斷器并聯(lián)裝配而成，由此可獲得等值于交流1380A的主熔斷器。失壓脫扣電路和各SCR的信號(hào)熔斷器串聯(lián)接線，而信號(hào)熔斷器跨接在主熔斷器上，如果主熔斷器燒斷，過電流便通過信號(hào)

3、熔斷器，造成信號(hào)熔斷器熔斷，這時(shí)通過熔斷器上柱塞對(duì)連桿的擠壓，致使微動(dòng)開關(guān)閉接點(diǎn)斷開。3、失壓脫扣電路與司鉆控制臺(tái)上的緊急停機(jī)按鈕接點(diǎn)接在一起，緊急停機(jī)時(shí)，該閉接點(diǎn)斷開。在SCR交流側(cè)有三個(gè)電流互感器CT1、CT2和CT3，用來檢測(cè)流入SCR的電流，電流互感器信號(hào)整流后作為電流反饋信號(hào)加到直流組件上去，并在控制面板上用直流電流表顯示SCR輸出電流的大?。?.66V相當(dāng)于SCR輸出1000A電流）。為降低加于SCR的電壓變化率dv/dt和電流變化率di/dt,避免SCR被誤觸發(fā)甚至擊穿，在SCR交流側(cè)串接電抗器REACTOR，并在SCR兩端跨接由25歐電阻和1uF電容組成的阻容吸收電路。在SC

4、R門極和陰極之間的脈沖變壓器用來變換控制組件輸出的觸發(fā)脈沖，以便對(duì)SCR進(jìn)行強(qiáng)觸發(fā)。在SCR輸出端的直流母線上跨接了一些串聯(lián)電阻，以1：15的比率取出一部分電壓，模擬SCR輸出電壓，送入直流組件為直流調(diào)節(jié)電路用。當(dāng)SCR輸出750VDC時(shí)，直流組件101102間的電壓為750/15=50V,同時(shí)在其中一組電阻上取出電壓降，驅(qū)動(dòng)面板上的SCR電壓表。變壓器T5提供46V的三相交流電供給PC1板，經(jīng)PC1整流為60V直流，作為接觸器電源，變壓器T4給可控硅信號(hào)燈L1提供120VAC電源，當(dāng)可控硅工作時(shí)，L1發(fā)光。T4副邊的星形繞組還對(duì)直流組件提供六相120V電源（Vca、Vcb、Vab、Vba、V

5、bc和Vac，對(duì)應(yīng)直流組件103108），這些電源信號(hào)用于SCR同步觸發(fā)脈沖，并產(chǎn)生正負(fù)14V的直流電源。第三節(jié) 浪涌電壓抑制由于交流電路在接通和斷開時(shí)會(huì)出現(xiàn)暫態(tài)過程，導(dǎo)致在可控硅輸入端出現(xiàn)過電壓，產(chǎn)生過電壓的原因主要是與可控硅橋并聯(lián)的其他負(fù)載切斷時(shí)，或可控硅橋直流側(cè)開關(guān)斷開時(shí)，或斷路器因故跳閘時(shí)，由于電源回路電感產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，造成過電壓。這些過電壓都是瞬時(shí)尖峰電壓，通常用阻容吸收電路消除它們，一般稱為浪涌電壓抑制電路。下圖就是一個(gè)整體式接法的RC電路，三相交流電經(jīng)二極管D1D6組成的三相整流橋整流后，給相串聯(lián)的C3、C4和C5充電，若出現(xiàn)尖峰電壓，則被C3、C4、C5、R8R13的R15R1

6、7等阻容網(wǎng)絡(luò)吸收。由于這種整流式接法使電容放電不經(jīng)過可控硅，對(duì)限制dv/dt值也有好處。由于C3、C4和C5是三個(gè)1500uF450V的大電容，它們本身還存在一些電感，這將影響對(duì)尖峰電壓的吸收效果，因此在上述阻容兩端再并聯(lián)兩個(gè)較小的電容C1和C2,依靠C1和C2對(duì)高頻分量的吸收功能抵消寄生電感產(chǎn)生的影響。為了限制電源剛接通時(shí)過大的充電電流，在電容充電回路中串接一個(gè)10歐225瓦的限流電阻R1,使充電電流限制在84A以內(nèi)，在電源接通的30ms后 ,繼電器K1動(dòng)作，使R1短路。電源切斷時(shí)，C3、C4和C5等電容上的電荷由電阻網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過一定時(shí)間泄放，所以在剛切斷電源后的短時(shí)間內(nèi)，決不可接觸電路中的任何

7、導(dǎo)體，以免觸電。 K1:繼電器 D1D6:二級(jí)管 C1,C2:10uF 1500V C3,C4,C5:1500uF 450V R1:10歐225W R8R13:100千歐2W R15R17:310歐750W第四節(jié) 直流控制組件框圖直流控制組中安裝著控制SCR的電子電路，其中有觸發(fā)器和直調(diào)節(jié)器，它們組成一個(gè)具有反饋環(huán)節(jié)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，能自動(dòng)地按來自控制臺(tái)的指令調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的速度和轉(zhuǎn)矩，其方框圖如下所示。由框圖可看出，SCR傳動(dòng)系統(tǒng)由兩個(gè)調(diào)節(jié)環(huán)組成，外環(huán)為電壓（速度）環(huán)，內(nèi)環(huán)為電流（轉(zhuǎn)矩）環(huán)。來自司鉆控制臺(tái)的速度給定（SPEED REF）與速度反饋（SPEED FEEDBACK）信號(hào)綜合產(chǎn)生一速度指

8、令，速度指令經(jīng)速度調(diào)節(jié)器Z7調(diào)節(jié)后與電流反饋信號(hào)綜合產(chǎn)生觸發(fā)給定信號(hào)，再送入觸發(fā)器（FIRING CCTS）。觸發(fā)器產(chǎn)生觸發(fā)脈沖（PULS），控制SCR導(dǎo)通時(shí)間，改變SCR直流輸出電壓，從而調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。速度給定信號(hào)由司鉆控制臺(tái)上的變阻器手輪給定，從0到最大，變阻器可輸出0到-8V的直流電壓信號(hào)；絞車給定除了手輪控制外，另有腳踏指令控制器。電流反饋信號(hào)來自SCR三相交流進(jìn)線的電流互感器，由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩直接與電樞電流成正比（M=CmIa,其中Cm為電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)，為電動(dòng)機(jī)磁通）,而SCR的交流輸入電流大小與電動(dòng)機(jī)的電樞電流近似成正比，因此用SCR三相交流進(jìn)線電流互感器中的電流模擬電動(dòng)機(jī)

9、轉(zhuǎn)矩，作為轉(zhuǎn)矩反饋信號(hào)。速度反饋信號(hào)是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的模擬量，對(duì)于串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，速度是電樞電壓與磁通之比的函數(shù)，而磁通又是電樞電流的函數(shù)，它們的關(guān)系可由下列關(guān)系得到：由電動(dòng)機(jī)的基本原理可知，電動(dòng)機(jī)的電樞反電勢(shì)為： Ea=Ce·n·式中Ce為電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)常數(shù)，n為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，為電動(dòng)機(jī)每極磁通，由于電動(dòng)機(jī)電壓V與其電樞反電勢(shì)Ea近似相等，因此可得出： N=V/(Ce·)上式表明，只要將電動(dòng)機(jī)兩端電壓與磁極磁通利用除法器相除，即可得到與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的速度反饋信號(hào)，ROSSHILL直流組件就是按這樣的思路進(jìn)行設(shè)置的。第五節(jié) SCR觸發(fā)觸發(fā)電路為SCR產(chǎn)生觸發(fā)脈沖，一個(gè)SC

10、R單元的直流組件中共有六套相同的觸發(fā)電路，一套觸發(fā)電路觸發(fā)一只SCR元件，如圖2。由圖4可知，從變壓器T4逼邊產(chǎn)生六相同步信號(hào)Vab、Vac、Vbc、Vba、Vca和Vcb，將這六相分別輸入圖2的六套觸發(fā)電路中，這六套電路都是鋸齒波同步觸發(fā)電路，具有雙脈沖、強(qiáng)觸發(fā)等環(huán)節(jié)，這種電路調(diào)節(jié)范圍寬、抗干擾、抗電網(wǎng)波動(dòng)性好。它由同步移相與脈沖形成放大兩部分組成，現(xiàn)以B+相觸發(fā)電路為例分析其工作原理，在電容C303以前為同步移相電路，其后為脈沖形成放大電路。一、同步移相電路同步移相的原理是將變壓器T4輸入的正弦同步電壓Vab變換成鋸齒波電壓，并將此鋸齒波電壓作為同步電壓，再與直流觸發(fā)給定電壓比較，輸入到Z

11、3中，控制Z3的輸出，以實(shí)現(xiàn)鋸齒波移相的目的。圖2中的波形為正弦電壓Vab的波形。在同步信號(hào)Vab的正半周，二極管D301截止，+10V電源通過R303、D303向電容C302充電，由于二極管D304與C302并聯(lián)，所以C302上的電壓就是D304上的正向管壓降，為0.7V。如圖2波形48ms一段。在同步信號(hào)Vab的負(fù)半周，二極管D301導(dǎo)通，通過D301上的電流在R302上的壓降使D303的陽極電位低于陰極電位，D303截止。C302上原有的正向管壓降很快降為零，并由-10V電源經(jīng)R303和R304的并聯(lián)電路向C302反向充電，使C302上的電壓上負(fù)下正，如波形中816ms一段，反向充電時(shí)間

12、常數(shù)為： T充=R303×R304×C302/(R303+R304)當(dāng)同步信號(hào)Vab由負(fù)半周變?yōu)檎胫軙r(shí)，C302通過下列回路放電：C302地+10V電源R302D303C302,放電時(shí)間常數(shù)為： T放= R302×C302放電使C302上的負(fù)電壓值逐漸減小為零，并正向充電至0.7V。由于T放小于T充，所以C302的放電時(shí)間比充電時(shí)間短，如波形中1620ms一段。C302放完電后又正向充電至D304正向管壓降電壓，這樣便在電容C302上形成一個(gè)鋸齒波電壓。將C302上的鋸齒波電壓通過R306輸入到放大器Z3的同相端點(diǎn)，該點(diǎn)電壓波形與點(diǎn)一致，只是由于R306有壓降使

13、其電位負(fù)值較點(diǎn)小一些。在Z3反相端輸入觸發(fā)給定信號(hào)，在Z3中將兩信號(hào)相比較，當(dāng)鋸齒波電壓小于給定信號(hào)時(shí)，Z3輸出正電平，如波形中的213ms一段，當(dāng)鋸齒波電壓大于給定信號(hào)電壓時(shí)，Z3輸出負(fù)電平，如波形中1318ms一段。可見Z3輸出為一矩形脈沖。二、脈沖形成放大電路當(dāng)點(diǎn)電位為高電平時(shí)，13V電源使D312、D313導(dǎo)通，點(diǎn)電位為以上兩二極管的正向壓降，約1.4V左右。這時(shí)C303上的壓降約為11V左右。當(dāng)點(diǎn)電位位于13ms處由+12V躍至-12V時(shí)，由于C303上電壓不能突變，所以點(diǎn)電位躍變?yōu)?4V左右，同時(shí)C303上電荷通過D307導(dǎo)通很快放電完，所以點(diǎn)電位又很快升到原來的1.4V左右，從而

14、形成點(diǎn)1315ms一段的脈沖波形。改變給定信號(hào)電壓的大小，就能改變鋸齒波電壓與給定電壓交點(diǎn)，從而改變Z3輸出電壓，使點(diǎn)波形的正負(fù)矩形波寬度改變，也就改變了點(diǎn)脈沖產(chǎn)生的時(shí)刻，于是達(dá)到了移相的目的。由點(diǎn)波形可看出，給定信號(hào)電壓的調(diào)節(jié)范圍為0-2V，給定電壓與鋸齒波電壓相交的時(shí)間范圍在816ms之間，即有8ms的調(diào)節(jié)范圍，相應(yīng)的可調(diào)角度為：360°×8×50/1000144°點(diǎn)電壓信號(hào)由相鄰的以Vac為同步信號(hào)電壓的另一觸發(fā)電路送入，其電壓波形同點(diǎn)電壓波形一樣，只是其幅值經(jīng)過R305的壓降，比點(diǎn)電壓幅值小得多。點(diǎn)電壓再經(jīng)過R309的壓降后，同點(diǎn)電壓一樣大。另外

15、，兩個(gè)脈沖在相位上相差約2.8ms,這將在后續(xù)雙脈沖形成中詳細(xì)討論。點(diǎn)和點(diǎn)電壓經(jīng)過三極管Q301放大反相后得到點(diǎn)波形，即兩個(gè)正向脈沖，點(diǎn)電壓波形是將點(diǎn)電壓再經(jīng)過三極管Q302放大反相后得到的，其幅值約為30V，這個(gè)脈沖再經(jīng)過脈沖變壓器的耦合，送到SCR的門極和陰極之間，以控制SCR的導(dǎo)通和截止。三、雙脈沖形成三相SCR全控橋要求接連送出兩個(gè)相隔60°的窄脈沖去觸發(fā)SCR，圖2中的每個(gè)觸發(fā)電路，在一個(gè)周期內(nèi)都可以連續(xù)送出兩個(gè)相隔60°的窄脈沖，去觸發(fā)一個(gè)SCR門極，仍以B+為例，其中第一個(gè)脈沖由本相觸發(fā)電路產(chǎn)生，而第二個(gè)窄脈沖則由滯后60°的A-觸發(fā)電路產(chǎn)生，即A-

16、產(chǎn)生本相觸發(fā)脈沖的同時(shí)，由D212正端經(jīng)R305、D306送到B+相Q301基極，于是B+觸發(fā)電路產(chǎn)生第二個(gè)脈沖，由于同步信號(hào)正弦電壓Vac在相信上比Vab滯后60°,所以在時(shí)間上，Vac滯后Vab：60°/(360°×50)=3.3ms(此處為后續(xù)計(jì)算方便，使用50HZ，不是圖紙上的60HZ)此處D306的作用是防止前相的負(fù)脈沖送到后相中去，產(chǎn)生誤觸發(fā)。圖2中觸發(fā)順序?yàn)椋篤ab-Vac-Vbc-Vca-Vcb-Vab，觸發(fā)順序是由電源相序A-B-C決定的，如果電源相序接反，可控硅橋便不能正常工作。第六節(jié) 電流調(diào)節(jié)圖1中Z8及其相關(guān)元件組成電流調(diào)節(jié)電路(

17、PI調(diào)節(jié)器)，它的第一個(gè)輸入信號(hào)是速度調(diào)節(jié)器輸出的電流給定信號(hào)，這個(gè)信號(hào)來自由Z7組成的比例調(diào)節(jié)器，經(jīng)R25和R39,到Z8的反相輸入端。PI調(diào)節(jié)器的第二個(gè)輸入信號(hào)是電流反饋信號(hào)，來自電流變換環(huán)節(jié)，從131端輸入組件，經(jīng)R7和R37到Z8反相輸入端。反饋系數(shù)是2.66V/1000A。PI調(diào)節(jié)器的第三個(gè)輸入信號(hào)是功率限制信號(hào)，由115端子輸入，經(jīng)R36、D25和R39到Z8反相輸入端。當(dāng)電網(wǎng)上任一發(fā)電機(jī)的輸出功率超過額定值的95時(shí)，從這條輸入端輸入一個(gè)正電平信號(hào)，使觸發(fā)給定信號(hào)變得更負(fù)一些，觸發(fā)脈沖后移，控制角增大，SCR輸出的直流電壓減小，從而減小輸出電流。PI調(diào)節(jié)器的輸出經(jīng)圖3中的R770、

18、R771和R775輸入到觸發(fā)電路中，作為觸發(fā)電路的觸發(fā)給定信號(hào)，其調(diào)節(jié)范圍為-3V到+0.5V，用以控制觸發(fā)脈沖的相位。R771右端的手動(dòng)開關(guān)S1用來檢查觸發(fā)電路以及SCR橋工作狀況，當(dāng)S1置于R44上時(shí)，切斷-14V電源，即切斷接觸器線圈電路，電動(dòng)機(jī)接觸器斷開，電動(dòng)機(jī)不工作，調(diào)節(jié)變阻器R44即可檢查觸發(fā)電路及SCR橋工作是否正常。當(dāng)絞車電動(dòng)機(jī)投入動(dòng)力制動(dòng)時(shí)，從Q703輸出的動(dòng)力制動(dòng)信號(hào)經(jīng)D719、R760、D730輸入Q708基極，由于穩(wěn)壓二極管D730的作用，Q708基極信號(hào)被鉗位于5V左右，該信號(hào)使Q708導(dǎo)通，將一個(gè)較負(fù)的電平經(jīng)D736送至觸發(fā)給定線路，使觸發(fā)給定電平為3V，SCR橋不

19、輸出直流電壓。圖3右下角Z706等相關(guān)元件組成零位鎖定環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的作用是防止電動(dòng)機(jī)在較高電壓下突然起動(dòng)，造成設(shè)備及人員傷害。它保證只有在司鉆控制臺(tái)上速度給定手輪在零位時(shí)，所指配的接觸器才能吸合工作，如果不設(shè)零位鎖定環(huán)節(jié)，而速度給定手輪又給出較負(fù)的電平，相應(yīng)的接觸器未吸合，這時(shí)速度調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)中（圖1）的兩點(diǎn)電位都在5V左右，點(diǎn)電位為1V，Z7輸出到TP8點(diǎn)電位為正值，經(jīng)Z8組成的PI調(diào)節(jié)器后，將3V電位送到觸發(fā)電路中去，使得觸發(fā)控制角變得很大，SCR輸出幾乎為零，電動(dòng)機(jī)停止不動(dòng)。這時(shí)假若突然將接觸器閉合，點(diǎn)電位突然降至11V，點(diǎn)間的二極管截止，點(diǎn)電位突降到01V，點(diǎn)電位降到0V以下，Z7輸出到T

20、P8點(diǎn)電位為1V5V間的一個(gè)較負(fù)電位，經(jīng)Z8調(diào)節(jié)器后，將輸出比3V正得多的一個(gè)電位到觸發(fā)電路，觸發(fā)控制角突然變得很小，SCR橋輸出高電壓，電動(dòng)機(jī)突然在高電壓下起動(dòng)，造成過大的起動(dòng)電流和機(jī)械振動(dòng)等事故。加上零為鎖定環(huán)節(jié)后，如果指配接觸器未閉合時(shí)就使速度給定手輪在較大位置（較負(fù)），這時(shí)TP8得到較小的正電位，并從CB50輸至Z706的反相輸入端。接觸器未閉合時(shí)，點(diǎn)電位為5V，經(jīng)D42D46或D73中的一個(gè)二極管由CB54輸入零位鎖定環(huán)節(jié)，使D747導(dǎo)通，將較高的正電位加到Z706同相輸入端，因此Z706輸出正電位，該正電位經(jīng)D748、R791和D746影響Q708基極電位。同時(shí)，5V電位還使D74

21、1截止，D739、D740導(dǎo)通，從而影響Q708基極電位，以上兩個(gè)條件均使Q708基極電位較發(fā)射極為正，Q708導(dǎo)通，將觸發(fā)給定電位降到3V，使可控硅不輸出直流電壓。若此時(shí)接觸器突然閉合，TP8電位降到15V之間的較負(fù)值，這個(gè)電位進(jìn)入到Z706的反相輸入端，由于D745的箝位作用，使Z706的反相輸入端電位為0.7V。同時(shí)點(diǎn)電位因接觸器吸合降至11V左右，使D747截止，以上兩個(gè)條件使Z706保持正電位。另外，Q708基極與發(fā)射極間跨拉一個(gè)大電容C715對(duì)動(dòng)態(tài)過程產(chǎn)生強(qiáng)烈的負(fù)反饋，保持Q708的導(dǎo)通狀態(tài)，不會(huì)因?yàn)殚]合接觸器時(shí)引起的電位瞬時(shí)變化而變化，使Q708一直保持導(dǎo)通，將觸發(fā)給定電位降為3

22、V，可控硅不輸出直流電壓。若司鉆正常操作，當(dāng)速度給定手輪為零時(shí)，先將指配電動(dòng)機(jī)的接觸器接通，11V電位使Q747截止，Z901同相輸入端電位為零伏，11V電位同時(shí)使D741導(dǎo)通，D739、D740截止，Q708基極電位低到發(fā)射極電位，同時(shí)這個(gè)低電位逆向通過D746、R791，將Z706輸出電位降為負(fù)值，并通過Z706的正反饋電路R789和R790使其同相輸入端為負(fù)值，使Z706輸出端保持負(fù)電位。雖然手輪給定的電位也能使Z706反相輸入端降到0.7V，但仍不足以改變Z706輸出負(fù)電位的狀態(tài)，從而使Q1保持截止，不影響觸發(fā)給定的正常輸出，即觸發(fā)電路正常工作，電動(dòng)機(jī)正常起動(dòng)運(yùn)行。在零位聯(lián)鎖保持起作用

23、時(shí),Z706輸出的正電位還使組件板上的指示燈LED2YPM ,表示速度給定手輪不在零位。第七節(jié) 速度調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)電路由圖1中的Z7及其相關(guān)電路組成，Z7為比例調(diào)節(jié)電路。輸入到Z7同相端的信號(hào)只能是轉(zhuǎn)盤、泥漿泵和絞車等各信號(hào)中的一個(gè)，各信號(hào)網(wǎng)絡(luò)基本相同，現(xiàn)以SCR系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)1號(hào)泥漿泵MP1為例進(jìn)行分析，然后對(duì)其他信號(hào)電路的不同點(diǎn)作出補(bǔ)充說明。輸入到Z7同相端的信號(hào)是由MP1給定信號(hào)、速度反饋信號(hào)和電流限制信號(hào)組合而成。由司鉆控制臺(tái)輸入的MP1給定信號(hào)由125端輸入，信號(hào)變化范圍為08.2V，由泥漿泵MP1控制柜輸入的給定信號(hào)從126端進(jìn)來，信號(hào)變化范圍同上，直流接觸器邏輯控制信號(hào)由124端輸入，當(dāng)

24、直流接觸器未閉合時(shí)，124端置空，點(diǎn)為11V左右，14V電源經(jīng)R11、D2綜合其他信號(hào)使點(diǎn)電位為5V左右，D47導(dǎo)通，D48截止，該部分電路沒有輸出信號(hào)。當(dāng)直流接觸器被指配吸合，124端接通14V電源，D2截止，MP1的司鉆控制臺(tái)給定信號(hào)經(jīng)R2與點(diǎn)輸入的速度反饋信號(hào)N（05V）綜合，使點(diǎn)電位在01V之間變化，并通過D48輸入Z7同相輸入端。R57、R802、D48和R34組成電流限幅電路，當(dāng)點(diǎn)負(fù)電位過大時(shí)，D47截止，R34、D48、R57R802形成閉合回路，將點(diǎn)電位限制在1V，此值為Z7的最大輸入值，它將觸發(fā)給定的幅值限制在0.5V，改變R57就能在一定范圍內(nèi)改變電流的限幅值。當(dāng)SCR系統(tǒng)

25、用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤時(shí)，其輸入網(wǎng)絡(luò)與MP1輸入電路基本相同，只是鉆井工藝要求對(duì)轉(zhuǎn)盤的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行限制，所以在MP1輸入電路的基礎(chǔ)上，增加了由R31、R35、R23和C9組成的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)矩限制電路（即限制轉(zhuǎn)盤電動(dòng)機(jī)電流），由司鉆控制臺(tái)上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)矩限制電位器所給定的限制信號(hào)經(jīng)128端輸入組件，經(jīng)過上述轉(zhuǎn)矩限制電路，與手輪給定信號(hào)、速度反饋信號(hào)綜合，經(jīng)D15輸送至Z7同相輸入端。轉(zhuǎn)矩限制信號(hào)的接入，使Z7的輸入信號(hào)不能超過某個(gè)數(shù)值，從而限制SCR橋的輸出電壓，即限制轉(zhuǎn)盤電動(dòng)機(jī)的電流和轉(zhuǎn)矩。當(dāng)SCR系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)絞車電動(dòng)機(jī)時(shí)，輸入端子是116、117和114，其中116、117輸入信號(hào)與泥漿泵和轉(zhuǎn)盤對(duì)應(yīng)，其作用完全

26、相同。114輸入腳踏指令控制器的08.2V給定信號(hào)，開始起鉆時(shí)，司鉆首先略轉(zhuǎn)手輪指令控制器，把絞車轉(zhuǎn)速速寫在錨頭速度。此時(shí)只有手輪速度給定在起作用，若需快速起鉆時(shí)，司鉆踏下腳踏指令控制器，將一較負(fù)的信號(hào)經(jīng)R6、D55和R51輸入到電壓跟隨器Z9（用以提高輸入阻抗），然后通過R26使D10截止，將絞車手輪給定信號(hào)和R72的絞車速度反饋信號(hào)斷開，速度反饋信號(hào)只能通過R84輸入，點(diǎn)為1V，觸發(fā)脈沖前移，SCR橋電壓升高，絞車快速運(yùn)行，以提高起鉆效率。當(dāng)松開腳踏指令控制器時(shí)，腳踏指令為零，117端的手輪給定信號(hào)再次起作用，使絞車電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速回到錨頭速度。需注意的是，絞車手輪速度給定必須離開關(guān)斷位置時(shí)，腳

27、踏指令控制器才能起作用，否則用腳踏指令控制器會(huì)造成電動(dòng)機(jī)從零狀態(tài)突然加速到高速，造成過大的起動(dòng)電流和機(jī)械振動(dòng)，不利于設(shè)備及人身安全。由R51、R52、C5和C6組成的電路形成電容器充電的延遲環(huán)節(jié)，防止司鉆瞬時(shí)誤壓腳踏控制器時(shí)，組件使SCR橋驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)立即高速起鉆，造成事故，增加了延遲環(huán)節(jié)后，若發(fā)生誤操作，還來得及立即改正，若正常壓下腳踏控制器，起鉆速度會(huì)逐漸增加，從而防止機(jī)械振動(dòng)并保證安全。第八節(jié) 速度反饋使用串勵(lì)電動(dòng)機(jī)時(shí)，ROSSHILL組件的的速度反饋信號(hào)是由反電勢(shì)除以磁通得來的（Ea=Ce·n·），與反電勢(shì)Ea近似成正比的電壓反饋信號(hào)從101和102端輸入,經(jīng)過R70

28、5R708和C703組成的濾波網(wǎng)絡(luò)，去掉交流成分，再經(jīng)Z701放大后，輸出直流電壓，這個(gè)電壓作為被除數(shù)輸入除法器Z703的端子。Z702以及相關(guān)的電阻和二級(jí)管組成函數(shù)發(fā)生器，131反饋回來的電流反饋信號(hào)經(jīng)過該函數(shù)發(fā)生器，模擬從電流到磁通的變換，成為磁通，磁通和電流Ia的關(guān)系曲線如下圖Ia（一）。函數(shù)發(fā)生器共有四條反饋支路，當(dāng)電流信號(hào)很小時(shí)，只有R725起負(fù)反饋?zhàn)饔?，其余支路由于D703、D704、D705截止，沒有反饋?zhàn)饔?，在這種條件下，Ia關(guān)系如下圖Ia（二）oa段。當(dāng)電流反饋信號(hào)增加一些后，由于D703陰極電位最低（該電位由R721決定），所以D703首先導(dǎo)通，反饋比原來加強(qiáng)，與Ia的比值

29、相對(duì)減小，相當(dāng)于曲線ab段。電流信號(hào)繼續(xù)增大，D704導(dǎo)通，形成bc段曲線，當(dāng)三個(gè)二極管全部導(dǎo)通，也就是電流接近電動(dòng)機(jī)額定電流時(shí)，負(fù)反饋?zhàn)顝?qiáng)，相當(dāng)于曲線的cd段?？梢钥闯?，曲線oabcd與電機(jī)磁化曲線很相近，因此可將Z702的輸出看作與電流成對(duì)應(yīng)關(guān)系的磁通量，再將該磁通量經(jīng)R715、R713、C706穩(wěn)定濾波后，送到除法器Z703的端作為除數(shù)。除法器的商從Z703的和端輸出，作為串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的速度反饋信號(hào)，由CB15輸至速度調(diào)節(jié)器中。第九節(jié) 動(dòng)力制動(dòng)起鉆過程中，為了提高效率，踏下腳踏指令控制器，使絞車電動(dòng)機(jī)快速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)游車升到二層平臺(tái)后，為迅速降低電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，采用動(dòng)力制動(dòng)，將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很快降到手

30、輪控制的錨頭速度，通常電動(dòng)機(jī)從滿速降到錨頭速度需要時(shí)間3040s,使用動(dòng)力制動(dòng)后，使降速時(shí)間減少到1015s。從腳踏指令控制器釋放到動(dòng)力制動(dòng)自動(dòng)投入，約需23s，動(dòng)力制動(dòng)只在SCR系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)絞車起鉆的情況下使用。動(dòng)力制動(dòng)的基本工作原理是將電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩變成阻力轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩與電樞的旋轉(zhuǎn)方向相反，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降或停轉(zhuǎn)。這時(shí)電動(dòng)機(jī)吸收轉(zhuǎn)軸上的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電量后，又進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為熱能消耗掉，所以動(dòng)力制動(dòng)又稱為能耗制動(dòng)。圖3下半部分為動(dòng)力制動(dòng)控制線路，自端轉(zhuǎn)入觸發(fā)給定信號(hào)，動(dòng)力制動(dòng)時(shí)，由于釋放了腳踏指令控制器，電動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的速度反饋電平高于速度給定電平，端電位約為-5V，端電位即CB116電位為絞車接觸器邏輯電平，系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)絞車電動(dòng)機(jī)時(shí)為14V。由支路OV-D714-D713-R729-R728-1