晶闸管交流调速系统调试(commissioning of A．C．motor with speed control system)

晶闸管交流调速系统亦称晶闸管变流交流调速系统，是采用晶闸管变流装置为交流异步或同步电动机提供电压幅值和频率可调的定子绕组电源或控制角可调的转子绕组逆变电源，实现交流电动机转速调节控制的目的。根据控制原理和手段的不同，调速系统可分为串级调速、变频调速、无换向器电机(调速)、矢量变换(调速)和微处理机调速系统。根据晶闸管变流方式的不同，晶闸管变流装置分为“交-直-交”和“交-交”两种。“交-直-交”变流装置由顺变器(整流器)、中间滤波环节与逆变器三部分组成。根据中间滤波环节滤波方式的不同。“交-直-交”变流装置又分电流型和电压型两类。“交-交”变流器直接将工频电源变换为可变频电源，按其主回路结构和控制特点，可分为无环流反并联与有环流反并联等。

调试内容   包括调试准备、一般性检查、常规电气设备的单元调试和程序试验、晶闸管功率单元测试、变流器柜成组通电试验、电流(堵转)试验、转速试验和动态特性调试。前三项见冶金工厂电气调试。

(1)晶闸管功率单元测试。其内容包括：检查晶闸管功率单元绝缘电阻；按规定进行交直流耐压试验；测定晶闸管正反向漏泄电流特性；检查串联组内各晶闸管元件的分压比；以模拟方式检查确认各单元中检测元件的检测正确性。

(2)变流器柜成组通电试验。分两个阶段进行。第一阶段：主回路不通电的情况下，投入操作控制、保护装置电源，用模拟方式给出有关控制信号(如整流器的移相控制信号、同步电源信号、逆变器与交一交变流器的频率控制信号)，检查晶闸管触发脉冲参数、相序对应关系、脉冲控制特性、脉冲强制控制与脉冲封锁保护动作功能与参数。

第二阶段，即假负载试验。在变流器输出或中间直流母线上接入电阻器等模拟负载，主回路投入工作电源后，检查变流器运行状况，测定其输入-输出控制特性。

(3)电流堵转试验。断开变流器负载电动机任何一相输入馈线以造成电机堵转，完成电流保护、电流反馈、电流限制以及电流补偿电路参数的实际调整。

(4)转速试验。投入调速控制系统带动负载电动机作空载运转，测定转速变化过程中各有关控制与输出点参数、电流电压波形，完成超速保护、频率一电压特性、转速反馈等参数的测定与实际调整。

(5)动态特性试验。测定在阶跃给定信号作用或突加负载后，电流闭环和转速频率闭环的动态响应特性，并按最佳要求作出调整。

交流电机串级调速系统的调试   主要是转子回路中交-直-交变流装置的调试。

(1)断开变流器直流回路，接入电阻性模拟负载，加入移相控制信号，确认逆变器输入电源与触发脉冲相位关系后，投入逆变器主回路电源，检查逆变器进行逆变运行与整流运行的移相控制特性，确认逆变电流反馈极性。

(2)断开电机转子输出线，在整流器输入端加入三相可调试验电源，并逐步升至转子输出额定电压，同时检查确认整流器、逆变器工作情况。对逆变器作移相控制，确认a角增大时直流回路电流下降，反之电流增大。

(3)恢复变流器主回路接线，投入交流电动机定子回路和变流器主回路电源作开环运转，逐步减小α角电机应稳定升速，增大a角电机转速下降。测定电压反馈极性，初步整定电流反馈、转速反馈参数。

(4)依次投入电流控制闭环和转速控制闭环，完成系统参数的整定。

交-直-交变频调速系统的调试   冶金工厂中多采用电压型脉宽调制(PWM)交-直-交变频调速系统。其中整流器的调试与直流晶闸管调速装置中的整流器调试相同，包括在直流母线上接入电阻性负载检查直流输出电压的发生与调节，完成直流电压闭环控制的特性调整。对有能量回馈逆变器的系统，还应检查能量回馈逆变器与变频调速系统整流器晶闸管间触发脉冲的互锁关系及逻辑控制切换运行状况。检查直流电容器充电控制，并对有关电压的设定值作出实际整定。

逆变控制的调试内容包括：电压-频率(V／f)函数发生器特性调整；PWM脉冲调制控制输入指令与输出脉冲对应波形的检查测定与调整；各桥臂晶闸管触发脉冲分配次序与脉冲间隔的检查调整；电动机转向指令改变时，逆变器晶闸管触发顺序相应变化的确认；逆变器输出频率限制值的整定；模拟故障情况，确认逆变器保护动作正常。完成以上试验后，在交流输出侧接入三相电阻负载，投入主回路电源，进行开环模拟运行，确认输出电压与频率调节控制功能和电流限制功能。最后，接入负载电动机，完成电流与转速或频率控制闭环的静态参数(V／f曲线、各限幅值、保护设定值、反馈系数等)整定与动态特性的调试。

交-交变频调速系统的调试   具体调试项目和调试方法依不同的系统而异，最主要的项目为对各晶闸管触发脉冲相对关系的检查。交-交变频调速系统中使用的晶闸管数量较其他类型交流凋速系统要多，其主回路接线形式复杂，各晶闸管触发脉冲必须严格按设计规定的顺序发出。为此应在不同的转速给定条件下，示波记录各晶闸管触发脉冲，以检查确认触发顺序以及脉冲间相角差变化是否符合使变流装置输出三相交流正弦波电流(或电压)的要求。进行系统模拟运行试验时，在变流装置的三相交流输入回路中串入限流电阻，输出端接入电阻性模拟负载，实测输出电流电压波形，检查变频变压控制特性。

无换向器电机(调速)的调试   无换向器电机是由同步电动机、转子位置检测器、交-直-交变流器组成的广义的“电机”。同步电动机和变流器整流组的调试按常规进行。变流器逆变组调试时应临时将整流组晶闸管触发信号替换逆变组晶闸管触发脉冲，在逆变组输出端接入三相交流电源，让其作整流器运行，以检查其触发控制工作特性。转子位置检测器是产生逆变晶闸管触发脉冲的信号源，其调试采用盘车测试的方法，以确认机械式转子位置检测器与逆变器桥臂的对应关系，示波测定电动机定子反电势波形检测器输出，以确认转子实际空间位置与电气式转子位置检测器输出的位置信号保持正确对应。电机升降速过程中经历的控制方式变换点、各种控制方式下系统的运行状态，如由机械式转子位置检测切换到电气式转子位置检测，逆变组晶闸管由强迫换流切换到由定子绕组反电势完成的自然换流等，均需通过模拟升(降)速运行予以整定和确认。

矢量变换控制交流调速系统的调试   该系统通常都配有专用的调试模拟器对系统中的模拟运算器、PID调节器、微机控制装置等进行分级(段)的和系统综合性的模拟调试，以初步完成参数的设定。基本的调试原理是对系统检测信号输入端给上模拟的三相交流电压与电流信号，调整测定系统中各级(段)输出输入点的电气参量(交变信号或直流信号)，使之与规定的输入一输出函数一致。交流调速装置中产生的晶闸管触发脉冲输出到根据电动机数学模型由电子器件组成的模拟电机上，观察系统运行情况，测定有关参数并对系统作出调整，使模拟电机运行达到预定效果。模拟调试后，确认了系统输出晶闸管的触发脉冲与晶闸管正确对应，确认检测器接线组别、极性、变换系数均与设计要求一致，最后将电源回路及电动机接入，对系统作实际运行的调试。

微处理机控制交流调速系统的调试   以微机代替或部分代替模拟运算器件与逻辑控制器件而构成的交流调速系统，如SPWN系统，其主回路与晶闸管触发脉冲的检查调试与普通模拟器件调速系统的调试相同。微机控制部分的调试分为硬件调试和软件调试两部分。硬件调试包括对系统各单元进行的常规检查，开关量及模拟量输入输出通道检查，外部信号或外部设备与微机间的接口试验；软件调试包括软件程序输入、程序校核、各调整参数的设定、模拟运行及参数修正。对于软件已固化的系统，可在输入参数设定值后，通过模拟运行与实际带电动机运行来检查系统程序执行情况，并对有关参数作出最后的整定和设定。系统投入试运后，应按规定进行考核运行(即考机)，以检查确认系统抗干扰能力和环境适应能力等。