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一、    直流調速工作原理簡述：
本系統采用的是，三相半控雙閉環無靜差的直流調速系統，它的工作原理是：速度給定值經過給定積分器對時間的積分后，變成一個按時間遞增的給定訊號。它與速度負反饋作比較后，將差值給速度調節器作比例積分運算，變成電流給定值。再將這個電流給定值與電流負反饋值進行比較，給電流調節器作比例積分運算，變成觸發角給定值。此值去控制觸發角調整器輸出相對應的觸發脈沖去控制可控硅，驅動直流電機，使電機在給定速度之下運行。現根據方框圖，我對電機運行的幾個狀態和控制系統的工作過程作一些簡述。
1、    啟動：當啟動指令還沒有發出的時候，整個系統所有的置零觸頭部分都處于閉分狀態，這時給定積分器、速度調節器、電流調節器、觸發器的輸出都為零，觸發器的輸出脈沖被封鎖著，故可控硅不導通，電機停止。當啟動時，按下氣動按鈕，給定積分器、速度調節器、電流調節器、觸發器的置零都被解除。由于給定積分器的積分作用，不管給定電位器在什么位置上，積分器的輸出總是從零開始遞增，假如給定在900轉/分，那么經一定的時間后，積分器的輸出就穩定在+3V。這個給定值與速度負反饋值比較，由于剛起動時，給定與反饋的差值很大，速度調節器就很快的向有利于加速的方向上升，直到飽和。預先調好速度調節器的限幅值，使放大器的輸出為+1V時，相當于電流反饋值50A，+3V相當于150A（1.3倍額定電流），于是電流調節器就輸出相對應的控制電壓，使電機維持在1.3倍額定電流起動，直到電機的速度接近900轉/分時，速度給定值與速度反饋值的差才趨向很小，速度調節器才從飽和區進入線性區，于是電樞電流也隨著減少。直到電機的速度與給定相等時，速度調節器才停止積分，使電機在給定的速度下負載所需要的電流穩定運行。
2、    穩態運行：系統在穩態運行時，UG-UF=0，也就是說速度給定與反饋應該是相等的，只要UG≠UF，存在著偏差，不管這個偏差多么微小，由于速度調節器是一個比例積分環節，就一定要對這個便差進行積分，對系統作調整，直到偏差被消除才停止調整。由此可見，本系統的轉速無差度是由速度調節器的開環放大倍數、積分電容的漏電電流大小、測速發電機的性能等因素決定的。
3、    負載突加：假設系統在某個時刻之前以某一速度空載運行，此時UG=UF。在某個時刻，電機突然加額定負載，此時，電機經一小的時間常數之后速度下降，就使速度給定減去速度反饋大于零，于是速度調節器就向著有利于加速度的方向調整，直到速度反饋與給定相等時為止，于是系統又達到了新的穩定。可見，無差調節系統對負載的變化來說，經過一個很短的時間調整之后，依然是無差的。
4、    電網電壓波動：電網電壓的波動，首先就意味著加到電樞兩端的電壓有波動的可能，而電樞電壓的波動，也意味著電樞電流有波動的可能，這就使電機產生了加速、減速的力矩，采用電流負反饋后，只要電樞電流與波動，就會使電流給定不等于電流反饋，這就使電流調節器進行調整，把觸發脈沖的相位移動一下，使電樞電流保持不變。所以當電網電壓波動，在還沒有引起速度波動的時候，電流環就能調整完畢。
5、    堵轉：當電機的負載過大，超過電機的過載能力時（本系統整定在1.3倍）或電機負載發生故障，電機被卡住時，這就發生了堵轉，這時如不采取措施，就會使電機電流無限的增大，燒壞電機或快速熔斷保險，造成事故。現在系統采用了電流負反饋，就較好的解決了這個矛盾。電機負載過大，使轉速急劇下降，于是給定遠大于速度給定，速度調節器飽和，由于它有限副作用，故輸出等于-3V這個-3V正好與電流反饋值1.3倍相等，于是電機的電流就被限制在1.3倍的額定電流，這時，不管電機的轉速怎樣的下降，即使到零，電機的電流還是被限制在此值。

二、    直流調速系統故障的維修和調試
本系統是以三極管與集成電路作為主要控制元件，組成各種功能的控制單元。
KSJ-65擠出機使用的是I2-72它激220/22kw直流電機，采用的是三相可控硅調速控制系統，我在對它的維修調試過程中，對一些常見故障的確定與排除方法，根據日常維修調試經驗并結合三相可控硅調速系統電氣控制原理圖進行詳細分析，
1、“勵磁電源”指示燈不亮，“失磁報警燈亮”；
a、 RD18、RD19、RD20三個RLI-15型熔斷器是否熔斷或旋緊。電源單元的二極管開路或擊穿。
B、10Jc繼電器沒有插好，或10Jc線圈開路，用萬用表測量10Jc線圈的電阻，約有20k左右。
2、接假負載后，用示波器觀察其波形，撥出的“電流調節器”印刷板，按啟動按鈕，發現三相波形與圖1（A）不一樣。
a、    不對稱，某一相較高：觸發器的鋸齒波輸出未標準化，校正方法：調節各觸發器W1，邊調邊觀察波形，直至滿意。
（提前先檢查偏移電壓，是否為-5.5V）
三相雖然對稱，但是導通都較大，此情況有兩種可能，一是偏移電壓不對，可用萬用表觀察數據參調單元的J1~J4電位，并微調該單元的電位器W1，使之為-5.5V；二為偏移電壓正確，但各觸發器的鋸齒波不夠標準化，調節方法同上述a。
i.    三相嚴重不對稱，某相全導通，某相丟相，而觀察三塊觸發器的波形，其相差不大，相這樣的現象，一般為控制箱的內部相位沒有對好，調整控制箱內接線順序。
3、三相對稱，偏移正確，插入“電流調節器”給定為0再按起動按鈕，三相導通角前移或后移：
a、 “電流調節器”單元的輸出限幅下限為0V 不對，用維修板引出電流調節板，微調該單元的W1，使輸出為0V，有時也會由于“電流調節器”本身的積分漂移，而使輸出大于零。這種情況應屬例外。
b、    “電流信號放大器”單元輸出不為零，可調單元的W1，并用萬用表觀察其輸出為0V。
4、三相對稱，偏移正確，按起動按鈕后，微調起動，三相輸出電壓很快上升，突然回到零（即可控硅從零輸出到全導通，又突然關斷）；
電流調節器的輸出限幅過高，微調該單元的W3，同時測量J2～J4的電位，使上限為+6V，使該相波形與圖1（B）相一致。
5、三相對稱，偏移正確，微調給定時，三相輸出波形也正確｛同圖1（B）｝，但將給定回到零，再用手旋鈕直流電機，加入速度負反饋的時候，三相輸出波并沒有回到圖1（A）的形狀：
a、    測速發電機的極性反接，用手旋轉電機，同時觀察數據參調單元的J2～J4的電壓，應為負值。
測速發電機回路的外接線不對發電機本身輸出。
6、多圈電位器（速度調節1）順時針旋到底時，電機的轉速還為達到額定轉速，螺桿轉速達到60轉
a、    速度反饋過強，查“數據參調單元”的J2~J4，在多圈電位器順時針旋轉到底時，應為-41.25V。若不夠（或過高），可以微調該單元的W2
b、    主機上的測速表數據不對，用上述方法檢查之。若轉速已達到-41.25V，而主機上的測速表為達到60轉時，可調節串聯在測速表上的電位器（該電位器位于主機）。
7、啟動按鈕按下后，電機一直起動到最高轉轉，并且無調速作用：
a、    無速度反饋，可以測速機的輸出電壓與極性是否正確，若測速機正常，“數據參調單元”的J1~J4也有電壓訊號，則可微調該單元的W2，直到符合要求。
b、    “給定積分器”有問題，可單獨查處“給定積分器”的輸出是否能根據給定電位器的位置而變化
c、    多圈電位器的接線有問題，可查主機接線。
8、電機轉速達不到額定，并且調節“數據參調單元“的W2后仍然不能達到額定：
a、    首先檢查主回路上的各個快速熔斷器，有否熔斷若有熔斷現象，則應調換快熔，并拉去電樞回路的輸電線，用假負載作實驗，看是否正常。
b、    某一觸發器無脈沖輸出，可檢查有關觸發器的波形。
c、    電網電壓過低，當電網電壓低于300V時，有可能造成整個系統的失調和設備損壞。
9、電機轉速已達到定額，但電樞電壓與額定相差很大。
a、  磁場回路缺相，應檢查勵磁電源板的數據是否正確，再檢查各有關的二極管與熔斷器。
b、  勵磁變阻器的位置不對，可將該變阻器（即主機控制板上的“速度調節2”）逆時針旋轉到底。
c、  失磁，可檢查一下主機接線端子板的151#-161#之間的電壓是否是直流220V左右。
在正常的情況下，當電網電壓到達380ν時，直流電機空載，轉速1500rpm（相當于測速機電壓—41.25V）時，電樞電壓約為206V左右，滿載時約為220V左右。當電網電壓有所波動時，上述兩種情況的電樞電壓也有所變化，但一般不會大于15V。
10、電樞電流達到1.15Id多秒后，保護單元不動作（Id電機額定電流）
保護單元的問題，可單獨檢查單元。
11、電樞電流大于1.3Id后，電機速度不能自動下降。
速度調節器負限幅過低，可微調該單元的W4直到電樞電流到1.3Id后，速度就自動下降。
12、打開總電源開關后，線繞電阻R102-R103的某個燒紅。
可控硅或二極管有擊穿現象，應將電機負載拉去，將與可控硅有關的各導線開路，用萬用表檢查可控硅。
電阻R101-R103是作為整流變壓器的起動電阻用，使整流變壓器合閘時的沖擊電流變小，使用了該電阻之后，也能有效地抑制在變壓器時對可控硅產生的浪涌電壓。
13、打開控制電源開關，未按起動按鈕，就發現電機有沖動，電流表也有沖動，并伴有過流繼電器動作與快熔熔斷等現象
用假負載觀察之。如發現在可控硅電源開關接通的瞬間，電壓表有跳動的現象；則比較大的可能為繼電器單元中的TJ1某一個觸頭沒有接觸好或有脫焊現象。
14、正常運行中突然停車：
a、  保護單元無動作，說明電機有過載現象，可控硅電源關一下再打開，保護單元就復位，然后再起動，看負載情況如何。
b、  過流繼電器動作，復位過流繼電器，然后檢查快速熔斷器是否正常，一般的話，如發現有快熔熔斷的現象的話，應將131#輸電線拉下，用假負載作一次檢查，沒有一定的故障，快熔是不會輕易熔斷的。
15、電樞電流很大，但電機卻不能運轉。
a、  主機的機械發生堵轉。
b、  失磁。如勵磁單元都正常的話，可檢查勵磁回路與勵磁變阻器。
16、起動速度變快，機械沖動較大：
a、  “給定積分器”的積分時間太快，可調節該單元的W。
b、  “給定積分器”的外接置零失去作用，可檢查“繼電單元”的TJ2各觸點，當起動按鈕未按時，不管給定電位器處于什么位置，“給定積分器”的輸出總是等于零，若不等于零，并跟隨給定電位器而變化，則表示積分單元的置零失去作用。
各單元參數調整數據
1、穩壓電源：J1-J4+28V  J2-J4+15V  J3-J4+9V
2、給定積分器：J1-J4 不定  J2-J4  0V  J3-J4  0V
3、電流訊號放大器：J1-J4≈1.4V  J2-J4  0V
限幅：正負都不限。
4、速度調節器：J1-J4  正漂  J2-J4  正漂
限幅：正限，不限，負限，-3V
5、電流調節器：J1-J4  負漂  J2-J4  0V
限幅：正限，  +6V  負限，  0V
6、數據參調單元：J1-J4  +5.5V  J2-J4  41.25V
7、觸發角調整器：J1~J2  鋸齒波，見圖2。
J3-J4  觸發脈沖波見圖3
8、保護單元：J1-J4  0V  J2-J4  +8V  J3-J4  0V
9、勵磁電源：J1-J4  +250V