|
|
 |
|
|
| 奈米材料 |
|
| 頻率轉換器之故障排除 |
|
PT1－交流推動器（AC
drive）是一種可接於任何三相交流馬達的調頻控制 器。標準的推動器是完全硬體且使用完全插入的結構。交流推動器包含以下個部分：
A. 輸入電源接觸器（input power contactor）
B. 電源控制電路（power control circuit）
C. 控制邏輯迴路（control logic circuitry）
D. 轉速控制（speed control）
E. 具相移電壓控制的可變器bus系統（variable bus system with phase-shift
voltage control）
F. 電源轉換器（power inverter）
輸入電源接觸器（K1）是由控制箱面板上spindle電源開關啟動。接觸器啟動後 經由本身繼電器及K2繼電器作用而保持在on的位置。K2繼電器則由過壓（over-voltage）
和過流（over-current）二個監督電路系統控制。
控制邏輯板（control logic board, P/N 17982）包括了操作交流推動器所必備的控制
及監督電路的大部分。它們是：最大及最小轉速之設定，頻率轉變速率之控制，電壓控 制振盪器，產生三相推動器信號的環型計數器，轉換部分獨立變壓器的推動器，輸出電
壓/頻率比，可變的直流bus電壓控制橋（coontrol-bridge）的推動器電路，電壓、電 流監督電路（主要電源流路）。
轉速控制信號是由電腦送至信號狀況板（Single Conditioner board P/N 18298）的一
個類比信號。信號狀況板也包括有以下電路：把超過70.KRPM的spindle轉速信號制止， 使之無效的電路，把低於20.KRPM的轉速信號制止，使之無效之電路，開始/停止電路使
電腦可開始或停止轉動，把開始增速或停止的狀況信號回授至電腦的電路，在壓力開關 不正常時能停止電源輸出的電路。由信號狀況板輸出的轉速信號提供一個電壓到電壓控
制振盪器。
電壓控制橋（Voltage Control Bridge, P/N 21085）是一個由矽控整流器（SCR）和二
極體組成的網路，用來整流，交流線電壓成直流bus電壓。矽控整流器控制控制橋的導 通時間使直流電壓可改變。
電源轉換部分有六個開關調制器是晶體開關，它們用來有序性的導通三相直流bus輸出接地。 |
|
|
| 工作原理 |
|
在此將對PT1－交流推動器之主要元件作更進一步的詳述
控制邏輯板
轉速改變率電路：由電路R2, R4, A2A, C3, R24, R25和Q5組成，用來 控制（Spindle轉速，因為外加電壓而改變）速率。在TRUDRILL機器的
頻率轉換板中並不用這電路，而此功能是由信號狀況板來控制。
電壓控制振盪器：A2B第七腳的輸出在正常工作時是位於某個電壓 （其值由R4及A2B的增益決定）。流經C1對C2充電的電流對時間而
言是線性的。而Q3的觸發電位是由R14和R20來構成。
轉速信號是由信號狀況板送至控制邏輯板#15接腳。A2B#7接腳輸出 昇高時Q1的導通電流更大使C2充電更快，因此激發Q3的時間間隔縮
短，而由Q3閘輸出的脈波頻率增加。此頻率脈波經由CR3 Zener二極 體藕合至Q2電晶體後在集體反相輸出（時序波），時序波接至環型
計數器設定推動器的輸出頻率。
為了使連接在推動器上的Spindle在整個轉速範圍內得到適量的轉動 力矩，因此輸出電壓必須和輸出頻率成衣比例。這比例稱電壓/頻率
比，視由所組合的推動器和Spindle而定。
A2B#7腳輸出用來產生時序信號，同時也用來決定輸出電壓。因此 ，頻率和輸出電壓也就成直接關係。
經由A4#2腳，此類比信號在#1腳輸出，而其大小由R29來調整（V/HZ控制） ，R29可改變A4A之增益，其範圍由R28限制住；R29之調整在工廠出品時已
調好且封住；未經允許調整將使機器保證協定無效。
A4B利用R31及R45控制信號至－由R51，R44和R97所決定的最大負值。因為 這個控制作用防止此類比信號更加為負值，結果推動器的輸出也同樣被限
制住，這個限制被視為"最大電壓控制"。
類比信號由A5A#1腳輸出回授，經由主DC電源供應回授和推昇（boost） 信號合成由A5A#2腳輸入。
當轉速信號增加（更大正值）時，合成點流出電流將會增加，A5A的輸出被 推至至值，並由A5B及Q9的回應使A5B#5,#6腳電壓平衡，如此造成C14充電電
流和轉速信號成一比例。充電電流越大，Q13越容易被觸發，經由Q10對應至 同步脈波。
當C14電容充電達到Q13的觸發電位（此電位由R69,R70設定），Q13導通很 大，經由A6D和Q27使Q14進入on狀態。然後脈波變壓器T1提供脈波給相控制
橋（phase-controlled bridge）上的二個矽控整流器閘。每當矽控整流器 有正的陰極電壓時就導通，並且提供一部份的輸入AC電壓波形至L1和C1,C2
所組成的濾波器。
在控制邏輯板的#11腳，#12腳有一AC電壓輸入。當做bus電壓控制電路的相 位參考。當電壓控制橋上的矽控整流器被閘定導通輸入交流線電壓波形做
bus的有效電壓時，計時電容器C14必須在每相位的開始開始充電。
#11,#12腳輸入交流電壓在負電壓時則造成CR12正向偏壓，相對的會使Q14反 向而off掉，使C14能充電至Q13的激發電位。當交流電壓經過零點時，CR14
變成負向偏壓，Q10導通，C14放電，而後計時程序又重頭開始。
再低電壓時，要彌補馬達線圈阻抗的正常效應，通常我們必須插入或推昇V/HZ 的比例，使馬達送出正常力矩。因此有一個推昇信號由Q8送至A5A的第2腳。
為了避免推動器過壓或過流，A6A和A6B比較器接至已獲得相對於bus電壓， 電流適當比例的電壓源。R40和R48在工廠已調好適當比例，任意調整將破
壞保證協定，並可能縮短推動器的壽命。
環型計數推動器（Ring counter-drivers）：時序脈波是用來產生正確的輸 出頻率。環型計數器是用時序脈波產生控制信號，以此信號控制開關調制器
依序而開和關，以此產生三相輸出電壓。每6個時序脈波產生一個完整輸出循 環，所以輸出頻率永遠是時序脈波的1/6。
開關調制器和保護電路
開關調制器的功用是將DC電源電流轉換成三相AC電流，它們是控制邏輯板所產 生的信號及其藕合的變壓器控制，保護電路串接在信號和開關元件之間，以防
止每個調制器因瞬間超載而損壞元件。開關元件為PTC 2540A Darlington X'tor 。它們被直接並聯並且旁路一個CR3二極體，使電晶體在off時迅速導通落後
（lagging）負載電流。
信號狀況板
信號狀況板接受電腦送出的RPM信號並產生以下信號：
1. 一個負向，變率控制的轉速信號至控制邏輯板，變率的提高和降低是完 全獨立由命令信號控制。
2. "轉速提高"開路集極指示信號，這信號由繼電器A5隔離。
3. "停止"開路集極指示信號，這信號由繼電器A4隔離。
4. 非隔離FET輸出，停止推動器電源供應，這信號是由信號狀況板連接至推動器。
一個開始/停止輸入，使接觸點接觸已進行或停止命令信號。這個輸入是用繼 電器A6隔離。
在編號#550617有線路圖。0－10伏命令信號由電腦接至一個"儀器連接"OP放大器A1。 這電路已經平衡過，以彌補電流和輸入阻抗；它提高大約30.伏虛地隔離，0.5增益。
OP放大器A2增益為1，並且把信號反相。Q8或A3#1腳的輸出使A2#2輸入無效。當A6 接到系統進行工作的信號時，Q8就被off掉。假如命令信號低於A3上R15所定的電位
，則A3使命令信號無效並令系統停止工作。
A2的#1腳輸出控制一個二極體橋，此橋的作用有如開關來選擇C2的充電和放電路徑 。假如#1腳輸出更負於C2電位，則CR4,CR3是負向偏壓則C2經由CR5由R12所設定的
速率充電。假如#1腳輸出更正於C2電位，CR2和CR5為反相偏壓，則C2經CR3由R11所 設速率放電。當C2電位與#1腳相同時，則C2電位懸浮在此電位。
C2電位經由A2緩衝後在信號狀況板#13腳輸出至控制邏輯板是轉速信號。CR6,CR7和 A7OP放大器對，限制信號的最大值和最小值。Q2用來使C2在低電壓電源off時能迅
速放電。
充電/放電電流經由R19在A1#6腳輸入被量取。A1電路增益為1200並放大R19上的跨 電位。經放大後的值加到二個比較器的輸入並使其接至零；比較器的開集極輸出
為開路。當轉速信號為高位，Q4則on，然後產生一個"轉速昇高"信號。假如轉速 信號為低位（CR7所限制），則Q6off。因此Q3,Q5,Q7on。Q3使"轉速昇高"信號無效
，Q5提供"停止"信號，Q9則使推動器電源無效。假如轉速信號改變，A1可查出R19 上的跨壓為正或負，而比較器對中的任一個會保持Q4off直到C2放電或充電。假如
是充電（且經R19的電流接近零），Q4則on並在C2達到其終值時送出"轉速昇高 "信號。假如放電，Q3則在A3#14腳輸出高位前on使得Q4無法繼續工作。
低電壓電源是由Zener整流濾波器提供，其電源則由#18,18,19腳的低電壓變壓起來。 |
|
|
| 注意 |
|
整個PT1轉換器有一個獨立接地系統，所以系統當被 接真地時，會造成PT1轉換器元件嚴重受損
，因此使 用任何測試儀表檢查PT1轉換器時，必須把電源插頭的 接地去掉。 |
|
|
|
|
|
|
