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1、高级维修电工技能培训教材第一章传传统B20112A龙龙门刨床床工作原原理介绍绍第一节 龙门刨床床的基本本结构及及组成龙门刨床床主要用用于对大大型工件件进行各各种外部部磨削，在在大型机机械加工工厂中较较常见。B20012AA龙门刨刨床在上上世纪六六十年代代就在各各地络续续出现，它它加工精精度较高高，工作作稳定可可靠，成成为许多多机械加加工厂的的必备设设备。它它的体积积庞大，3.2米的高度，近10米的长度，令一些中小企业望而却步。进入二十十一世纪纪以后，龙龙门刨床床的一些些性能已已跟不上上时代发发展的需需要。首首先它的的精度满满足不了了新的需需要，其其次它的的能耗大大，噪音音大，效效率低。各地用用
2、新技术术加以改改造的动动议提上上了日程程。其中中较为成成功的尝尝试就是是应用PPLC技技术，PPID技技术和可可控硅技技术，取取代了交交磁扩大大机，直直流发电电机和部部分继电电器、接接触器，较较大地节节省了投投资，显显著地提提高了工工作精度度和能源源效率。下面是是B20112A龙龙门刨床床的结构构示意图图及各部部件名称称。图1-11 B20012AA龙门刨刨床结构构示意图图图中：11）、8）左右右侧刀架架；2）横梁梁；3）、7）左右右立柱；4）顶梁梁；5）、6）两个个垂直刀刀架；99）工作作台；110）床床身。第二节 龙门刨床床的交流流机组电电路B20112A龙龙门刨床床的交流流机组电电路见附
3、图1。该电电路在龙龙门刨床床中的作作用是：一、用于于电力拖拖动。图图中，主主电机MMA、扩大大机电机机MB均为拖拖动电机机。其中中MA功率660千瓦瓦，采用用Y起动。它采用用联轴方方式拖动动两台电电机直直流发电电机MGG和直流流励磁机机MGEE。主电电机起动动后，意意味着直直流电源源已经建建立，可可以开始始工作了了。MBB功率为为2千瓦瓦，用于于拖动扩扩大机，使使扩大机机正常工工作。二、用于于实现对对刀架进进刀机构构、横梁梁升降、横梁夹夹紧的操操作。由由图中可可以看出出，三副副刀架的的拖动电电机，横横梁升降降和横梁梁夹紧电电机，都都是独立立控制的的。第三节龙龙门刨床床的直流流主拖动动控制电电路
4、B20112A龙龙门刨床床的直流流主拖动动控制电电路见附附图2。对该电电路各部部分的工工作原理理简述如如下：一、直流流主电路路：通过过拖动直直流电机机，实现现对工作作台的运运行操作作。该电路位位于直流流主拖动动控制电电路上方方的中间间部分。他励直流流发电机机M GG的电枢枢部分，提提供给它它励直流流电动机机M驱动动所需的的工作电电压，它它的电压压高低直直接决定定直流电电动机的的转速，电电压的极极性则决决定直流流电动机机的转向向。主电路具具有过流流保护FFA1。二、直流流控制电电路：通通过继电电器控制制电路，实实现对直直流电机机转速和和转向的的控制。1、励磁磁发电机机电路：(见附附图2右右侧电路
5、路。)2、交磁磁扩大机机电路：(见图图1-22及附图2左侧侧电路。）1) 交交磁扩大大机基本本结构和和工作原原理：（见见图12,图图133。）2) 交交磁扩大大机在本本电路中中的作用用：(见附附图2)。改变加在在O绕组的的电压大大小和极极性，可可改变直直流发电电机的励励磁电压压，达到到改变输输出电压压大小甚甚至极性性的目的的。用较较小的控控制电压压和控制制电流，通通过扩大大机，去去控制较较大的输输出电压压，相当当于电子子电路中中三极管管的功率率放大作作用；又又由于它它利用了了电机定定子中的的交轴磁磁场，故故命名为为“交磁磁扩大机机”。3、给定定电压电电路：直流电动动机在不不同工作作状态下下给定
6、电电压电路路各部分分的电流流通路如如下：图122交交磁扩大大机工作作原理图图图113电机扩扩大机定定子上各各绕组的的分布图144工作作台自动动循环工工作时的的速度图图1) 正正转：正正向给定定电压取取自22212210之之间，通通过(2233222522202000)接到控控制绕组组O11端，从从O22端出来来，经(2700255022302100)形成回回路。因因此给定定电压UU22112110是正正值，中中间穿了了电压负负反馈UUf2000-HH，加在在控制绕绕组上的的控制电电压UCCU22212210Uf2200-H。2) 反反转：反反向给定定电压取取自22222210之之间，而而U22
7、222210是是负值，于于是Uff2000-H也也是负值值，这样加在在O绕绕组上的的就是负电电压，即即UCU22222110UUf2000-HH是负值值。电流流回路学学员可以以自己分分析。3) 转转速的控控制：通通过调节节RQQ、RH两个个大磁盘盘上的旋旋臂来实实现。工工作台自自动循环环工作时时各段行行程的速速度见图图144。4)停车车：按SSB100A按钮钮，由于于KJII，KQ（或KKH）失电电释放，此此时给定定电压等等于零，O绕组上的控制电压UCUf200-H，该负电压促使电机迅速停车。KT延时时约1秒秒。其作用用是当执行行停车操操作后，能能使给定定电压回回路继续续通电吸吸合约11秒，使
8、使其中的的标准电电压U22052100，U20062210继继续存在在，以防防止电流流截止负负反馈发发生作用用。为克服停停车时的的爬行现现象，专专门设置置了图中中的（KKT2282RT77）和（2280KT2700）两条条支路。前一条条支路的的作用是是把交磁磁放大器器的输出出直接短短接，后后一条支支路的作作用是给给输入控控制电压压回路接接入深度度负反馈馈电压，从从而把由由于剩磁磁电压引引起的爬爬行现象象消除掉掉。4、各种种稳定和和反馈环环节：该直流电电路采用用了一系系列的稳稳定工作作点措施施：1）电压压负反馈馈：组成：由由R2的中心心抽头（2200）至至（H）的的这部分分电阻组组成；作用：稳稳
9、定输出出电压。 2）电流流正反馈馈：组成：由由绕组OO及绕绕线电阻阻RT99、板型型电阻RR4组成； 作用：在大负负载情况况下补偿偿电机的的转速降降落；3）电流流截止负负反馈： 组成：由大功功率整流流二极管管VD11、VDD2，及板板型电阻阻R1组成； 作用：当负载载出现过过载或短短路时及及时动作作，限制制过载电电流在11.7倍倍额定电电流以下下；当过过载或短短路现象象消失时时，能自自动恢复复正常运运行状态态。 4）桥式式稳定环环节： 组成：由绕组组O及及板型电电阻R33，发电电机励磁磁绕组WWC，绕绕线电阻阻RT110组成成； 作用用：起阻阻尼作用用，克服服整个系系统可能能出现的的振荡现现象
10、。以上各种种反馈共共同作用用，才使使得该设设备具有有反应灵灵敏，稳稳定可靠靠的优点点。5、抬刀刀电路：本电路中中以指示示灯1TT-4TT代替实实际电路路中抬刀刀电磁铁铁的线圈圈。第四节 交流流继电、接触器器控制电电路B20112A龙龙门刨床床的交流流继电、接触器器控制电电路见附附图3。工工作过程程分析如如下：一、用按按钮实现现主机MMA的起动动控制：其起动过过程：按SB22AKKCA吸合合並自锁锁，同时时KTA、KY通电吸吸合，主主电机MMAY接起起动延延时35秒后后KTTA（常闭闭延时断断开）断断，同时时KTA（常开开延时闭闭合）合合，为YY转换作作准备当直流流电源建建立后，KT通电吸合，K
11、T（常闭延时闭合）断开，KT（常开延时断开）合KY断电释放，同时KCB通电吸合並自锁，KT断电，延时约1秒后，KT(常闭延时闭合触点)闭合， K通电吸合主电机MA接运行，扩大机投入运转，为直流电机起动运行作准备。KTA 的作用用是，决决定KYY的吸合合时间；KT的作用用是，在在KY断开至至K吸合之之间设置置一个适适当的延时时时间，这这个时间间约为11秒，它它可防止止短路现现象的发发生。二、用按按钮实现现工作台台的自动动往复循循环和其其它各种种运行状状态操作作：图15龙刨刨行程开开关的状状态与工工作台速速度对应应图注：上图图中：前进启启动（慢慢速切入入）；工作行行程（前前进加速速）；工作行行程（
12、后后退复位位）；前进减减速；前进换换向转后后退；工作台终终止点；后退退加速；后退退行程（前前进复位位）；后退减减速；后退换换向（慢慢速切入入，重复复）。上图带带“”下下划线的的行程开开关表示示工作台台在起始始位置时时处于复复位状态态。）三、自动动控制刀刀架进刀刀机构进进行进刀刀、复位位、抬刀刀操作：1、以前前进启动动为例，分分析工作作台在前前进启动动后的自自动往复复运行中中，工作作台的状状态与电电路各部部分元件件的配合合情况（见见附图33，同时时参考图图155）：在位置时，按按下SBB9AKKJI通电电吸合KJI（11071299）闭合合，实现现自锁由于SSHH在工工作台启启动时处处于动作作（
13、置位位）状态态，SHH（11291533）闭合合，KIQ通电电吸合KIQ（33033055）闭合合KQC吸合合，垂直直刀架进进刀机构构进刀；又由于于SHJ此时时也处于于置位状状态，SSHJ（11291577）闭合合，通过过KIQ（11611633）触点点（此时时已闭合合）KKJ通电吸吸合；同同时KJI（11111133）闭合合KQQ通电吸吸合直直流电路路中，KKT吸合合接通通直流给给定电压压电路，经经过23312237225522202200O1- O2277022122100，建立立正向给给定电压压（U23112110）工作台台正向启启动，进进入慢速速切入运运行段；（左右右侧刀架架可与垂垂直
14、刀架架同时进进刀，读读者可自自行分析析。以下下分析同同。）运行至位位置，SSHH 复复位SSHH（11291533）断开开KIIQ断电电释放KIQQ（30033305）断断开KQCC断电释释放；同同时由于于KIQQ（16611163）断断开，KKJ断电释释放直直流回路路中，给给定电压压通路变为从22212233222522202000O1- OO22700255022302100，正向向给定电电压为U22112110，工工作台进进入工作作行程（其其运行速速度主要要取决于于大磁盘盘旋臂的的位置）。运行至位位置时时，SHHJ复位位SHHJ（11291577）断开开，SHHJ（22112100）闭合
15、合。由于于KJ早已失失电，回回路（2270250023302210）仍仍旧闭合合，工作作台的运运行状态态不改变变，它的的功能只只是为后后面的后后退减速速作准备备，称为为前进复复位。继续运行行至位置置时，SSQJ置位位SQQJ（11291599）闭合合KJJ通电吸吸合直直流电路路中，KKJ（27702250）断断开，SSQJ（22122100）断开开，给定定电压通通路至这这一段时时，走（227021112110）线线；同时时KJ（22232225）断断，而KKJ（23372225）闭闭合，此此时给定定电压为为U23312210，与与慢速切切入速度度差不多多，进入入前进减减速运行行段； 至位置时，
16、SSQH置位位SQQH（11291555）闭合合KIIH通电电吸合KIHH（30053307）闭闭合KKHC吸合合垂直直刀架进进刀机构构复位操操作；同同时SQQH（11071099）断开开KQQ断电释释放KKQ（12231125）闭闭合KKH通电吸吸合直直流通路路中，KKQ（22252220）断断开，KKH（22262220）闭合，施施加于OO绕组组的给定定电压变变为负极极性电压压（U222221000），直直流电机机经反接接制动进进入后退退行程，由由于此时时KIHH（23302210）断断开，给给定电压压通路至至这一段段时，走走（277022112100）线，后后退开始始段的稳稳定速度度虽高
17、于于慢速切切入速度度，但低低于后退退中间段段行程的的速度；同时KKH（15）闭闭合，KKQ（57）闭闭合KK2H通电电吸合K2HH（111）、K2HH（1222）闭闭合抬抬刀电磁磁铁吸合合所有有刀架的的进刀机机构在进进入后退退行程时时处于抬抬刀状态态；至位置时，SSQH复位位SQQH（11291555）断开开KIIH断电电释放KIHH（30053307）断断开KKHC断电电释放进刀机机构复位位操作停停止；同同时直流流电路中中，KIIH（22302100）闭合合给定定电压通通路至这这一段时时，走（2270250023302210）线线，后退退加速； 至位置时，SSQJ复位位SQQJ（112915
18、99）断开开，直流流回路中中SQJJ（21122210）闭闭合，无无运行状状态改变变，为前前进减速速作准备备，称为为后退复复位；至位置时，SSHJ置位位SHHJ（11291577）闭合合经KKQ（15571163）触触点（早早已闭合合）KKJ通电吸吸合直直流电路路中，KKJ（27702250）断断开，SSHJ（22112100）断开开，给定定电压通通路至这这一段时时，走（227021222110）线线；同时时KJ（22242226）断断，而KKJ（23382226）闭闭合，此此时给定定电压为为U23322210（0），与与慢速切切入速度度差不多多，进入入后退减减速运行行段； 至位置时，SSHH
19、置位位SHHH（11071199）断开开KHH断电释释放KKH（11131115）闭闭合KKQ通电吸合；同时SSHH（11291533）闭合合KIIQ通电电吸合KIQQ（30033305）闭闭合KKQC吸合合，垂直直刀架进进刀机构构进刀；又由于于SHJJ（12291157）闭闭合，KKIQ（11611633）闭合合，KJJ继续吸吸合。直直流回路中，KKH（22262220）断断开，KKQ（22252220）闭闭合，给给定电压压为正极极性，由由于KJJ（23372225）已已闭合，给给定电压压大小为为U23312210；又由于于KQ（57）断断开KK2H失电电释放K2HH（111）、K2HH（1
20、222）断断开抬抬刀电磁磁铁释放放所有有刀架进进刀机构构进入工工作状态态；工作作台经反反向反接接制动进进入前进进慢速切切入运行行段，状状态与位位置同同。往下下周而复复始，进进入往复复循环。为便于大大家理解解和归纳纳，把以以上过程程中各元元件的状状态列表表如下：表111工作作台自动动循环工工作时各各元件的的状态与与过程对对应关系系表过程名称称连续运行前进后退刀架进刀刀架复位低速控制刀架进刀刀架复位 刀架抬刀后退换向后退减速前进减速前进换向KJIKQKHKIQKIHKJKQCKHCK2HSHHSHJSQJSQH前进启动动工作行程程前进复位位前进减速速前进换向向后退加速速后退行程程后退减速速后退换向
21、向注：上表表中：1、 符号“”：对继电电器，表表示通电电吸合；对行程程开关，表表示动作作（置位位）；2、 符号“”：对继电电器，表表示断电电释放；对行程程开关，表表示复位位。2、反向向启动自自动运行行工作状状态：此时工作作台应不不在最左左边的起起始点位位置，操操作按钮钮是SBB11AA。具体体请读者者自行分分析。3、正、反向步步进工作作状态：操作按按钮分别别是SBB8A和SSB122A，此此功能是是用来微调工工位的。四、控制制横梁升升降和横横梁夹紧紧的操作作：(见见附图3)横梁升降降操作须须在工作作台停止止运行的的情况下下进行，此此时KJJI(1101-3455)闭合合。图中中S6HHX是检检
22、测横梁梁是否夹夹紧的行行程开关关，当横横梁处于于夹紧状状态时，SS6HXX处于复复位状态态。按照照设计，横横梁的夹夹紧放松松是随着着横梁升升降自动动进行的的。操作作横梁升升降按钮钮时，横横梁先自自动放松松；横梁梁升降结结束后，又又自动夹夹紧。1、 横梁上升升操作：持续按SSB6AASBB6A（66021022）合，SSB6AA（60081102）断断KJJOH通通电吸合合KJJOH(6211-6223)闭闭合KHHJ通电电吸合夹紧电电动机反反转，执执行横梁梁放松操操作放放松完成成，S66HX置置位SS6HXX(1001-6621)断开KHJJ断电释释放；同同时S66HX（11016011）闭合
23、合，由于于KJOOH（66016055）已闭闭合KKQH通电电吸合横梁上上升到到预定位位置时，松松开SBB6AKKJOHH断电释释放KKJOHH（60016605）断断开KKQH断电电释放横梁停停止上升升；同时时由于KKJOHH（60016613）闭闭合，电电流经（1101601161136615）KQJJ通电吸吸合，並並自锁（KKQJ（661716601）闭闭合）夹紧电电动机正正转，执执行横梁梁夹紧操操作横横梁初步步夹紧S6HHX复位位S66HX（11016011）断开开，S66HX（11016211）闭合合由于于KQJJ（6117116001）的的自锁，继继续横梁梁夹紧操操作当当横梁完完全
24、夹紧紧时，夹紧紧电动机机出现过过流，FFA2（10016617）断断开KKQJ断电电释放横梁夹夹紧过程程结束。2、横梁梁下降操操作：此此时应持持续按SSB7AA，过程程分析与与上述相相似。但但当横梁梁停止下下降后，随随着夹紧紧操作的的进行，有有一个横横梁回升升过程，须提请读者注意。与横梁回回升有关关的电路路是附图图3中的的(6001-6603-6055)及(1011-1991-1102)这两条条支路。当横梁梁开始下下降时，由由于KHHH的吸吸合KKHH(1101-1911)常开开触点闭闭合KKTH吸合KKTH(6003-6605)触点闭闭合。横横梁下降降结束时时，KHHH断电电释放，横横梁停止
25、止下降，同同时KHH(1101-1911)常开开触点断断开KKTH断电，KKTH(6003-6605)常开触点点延时断断开，其其延时时时间约在在1秒左右右。在这这段延时时时间里里，KQQH经由由(6001-6603-6055)支路路而通电电吸合，横横梁回升升。什么么时候横横梁结束束回升，即即KQHH的重新新断电，取取决于(6011-6003-6605)回路中中的两个个常开触触点哪个个先断开开。如果果横梁的的夹紧装装置提前前于KTTH的延时时时间而而实现完完全夹紧紧，KQQJ(6601-6033)将先先于KTTH(6003-6605)触点断断开，回回升将提提前结束束。横梁上升升和下降降操作整整个
26、流程程总结如如下：第五节 龙门门刨床的的各种保保护环节节B20112A龙龙门刨床床的保护护功能十十分齐全全，现将将电路中中各种保保护环节节说明如如下：1、主机机完成接运行行才能让让工作台台启动的的联锁： K（10011103）；2、过载载保护：其中（7705707770097711）与与（7005771371557111）两两条並联联支路构构成过载载保护电电路。当当过载保保护动作作时，能能使工作作台停止止在起始始位置，再再全机停停车。3、工作作台点动动与连续续运行、前进与与后退的的联锁：KJII（24402200）、KJII（22202200）；SB88A、SSB9AA常开与与常闭，SSB12
27、2A、SSB111A常开开与常闭闭各自构构成的机机械互锁锁；KQQ（12231125）与与KH（11131115）构构成的电电气互锁锁；4、刀架架手动与与工作台台运行、横梁升升降与工工作台运运行联锁锁：KJJI（11013455）；5、润滑滑泵的过过载保护护FRRRB（11671699）及油油压保护护KP（11291311）：动动作时使使工作台台回到起起始位置置再停车车（主机机不停车车）；6、直流流电动机机的过流流保护：FA11（10031105）；7、夹紧紧电动机机的过流流保护：FA22（10016617）；8、横梁梁处于放放松过程程中或横横梁尚未未夹紧时时工作台台不能工工作的联联锁保护护K
28、QJJ（13351137）、KHJJ（13371139）；9、欠、失压保保护：KKCA（77037055）、KKJI（11071299）；10、各各种限位位保护：1)S11HX、S2HHX：工工作台前前进或后后退时限限位保护护；2)S33HX：横梁上上升限位位保护（装装于固定定梁上）；3)S44HX 、S55HX：分别装装于右侧侧和左侧侧横梁上上，当右右侧和左左侧刀架架上升或或横梁下下降时起起限位保护作用用；4)S66HX：作为横横梁夹紧紧机构完完成放松松操作和和横梁初初步夹紧紧检测元元件。SS6HXX复位时时横梁初初步夹紧紧，S66HX置置位时横横梁完成成放松操操作。第一章习习题11标标出工
29、作作台直流流控制电电路中正正向点动动，高速速进给，低低速进给给，反向向点动，反反向高速速，反向向低速控控制电路路的回路路标号？12标标出直流流控制电电路中电电压负反反馈电压压的线路路标号？它在电电路中起起什么作作用？13直直流控制制电路中中电流截截止负反反馈起什什么作用用？标出出正转控控制电路路电流截截止负反反馈起作作用时的的电流回回路标号号？14列列出直流流控制电电路中电电流正反反馈的组组成元件件，说明明它的功功能？15工工作台直直流控制制电路在在克服停停车爬行行现象时时采取了了哪些措措施？1.6在在主电机机起动控控制电路路中，按按下起动动按钮后后，各接接触器动动作的先先后顺序序如何？1.7
30、时时间继电电器KTTA和KKT在电电路中各各起什么么作用？其量值值一般取取多少？1.8电电路中有有两条由由回路(7055-7007-7709-7111)和(7055-7113-7715-7111)组成成的并联联支路，其其中的几几个元件件在这里里起到了了什么作作用？试试分析工工作原理理。1.9如如果主电电机起动动过程中中因励磁磁发电机机的故障障而不能能建立直直流励磁磁电压，主主电机起起动过程程中会出出现什么么现象？1.100按钮SBB8A,SB99A,SSB100A,SSB111A,SSB122A的功功能分别别是什么么？1.111继电器器KQ,KH,KJII,KIIQ,KKIH,KJ的的功能分分
31、别是什什么？1.122在工作作台位于于正向起起始位置置时，行行程开关关SQHH,SHHH,SSHJ,SQJJ分别处处于什么么状态(复位或或置位)，其常常开和常常闭触点点各有什什么变化化？1.133在工作作台运行行至正中中间位置置时，行行程开关关SQHH,SHHH,SSHJ,SQJJ分别处处于什么么状态(复位或或置位)，其常常开和常常闭触点点各有什什么变化化？1.144在工作作台运行行至前进进结束(最右边边)位置时时，行程程开关SSQH,SHHH,SHHJ,SSQJ分分别处于于什么状状态(复位或或置位)，其常常开和常常闭触点点又各有有什么变变化？1155横梁升升降电路路中继电电(接触触)器KKJ
32、OHH,KQQJ,KKHJ,KQHH,KHHH的功功能是什什么？1166限位开开关S66HX在在电路中中起什么么作用？1.177说出出当按下下横梁下下降按钮钮时，各各继电接接触器的的动作顺顺序，实实现的功功能？再再当松开开该按钮钮时，各各继电接接触器又又如何动动作，实实现哪些些功能？1.188电路中中S3HHX,SS4HXX实现什什么功能能？1199支路(6011-6003-6605)实现什什么功能能？1200支路(1011-6117-6601)实现什什么功能能？1211支路(1011-KJJI3455)在电电路中起起什么作作用？第二章 自动往复复直流调调速系统统电气控控制模拟拟装置原原理分析
33、析该模拟装装置是专专为高级级电工的的培训和和考核而而制作的的，它保保留了传传统龙门门刨床BB20112A机机床的一一些基本本功能。由于它它应用了了一些新新技术，如如PLCC技术，PPID技技术，可可控硅技技术等，取取消了传传统龙门门刨床中中的交磁磁扩大机机及其老老式的控控制电路路，笨重重的直流流发电机机组，因因此从外外观上看看，更显显得轻盈盈，漂亮亮。对于于培训对对象而言言，由于于要掌握握一些新新技术，无无疑增加加了难度度。但是是掌握这这些新技技术，是是时代的的要求，也也是考核核大纲的的要求。下面对对该模拟拟装置的的工作原原理进行行全面分分析。(外形见见下图。为简便便起见，下下面简称称“直流流
34、调速装装置”。)图211自动动往复直直流调速速模拟装装置该装置主主要由以以下几部部分电路路组成：1、 电气主接接线图：(见附附图4)2、直流流电机正正反转调调速原理理示意图图：(见见附图5)3、工作作台(横横梁)自自动往复复(PLLC)控控制电路路：(见见附图6)4、直流流电机自自动调速速控制系系统（PPID）电电路图：(见附附图7)5、触发发电路：(见附附图8)。下面重点点分析直直流电机机自动调调速部分分(PIID)电电路和触触发电路路的工作作原理。第一节 直流电机机自动调调速（PPID）电电路 该部分分电路见见附图7。“P、II、D”的的意思是是：P（表表示比例例），II（表示示积分），D
35、D（表示示微分）。PID电电路也叫叫“PIID控制制电路”，是是一种线线性控制制电路。它将给给定值与与实际输输出值之之间的偏偏差的比比例（PP）、积积分（II）和微微分（DD）通过过线性组组合构成成控制量量，对被被控对象象进行控控制，故故称 “PPID”控控制电路路。它在在该电路路中的作作用，由由附图7可可以看出出，是为为触发电电路提供供给定电电压。因因此，对对该电路路的基本本要求是是：1、 线性度和和不失真真度高，使使控制灵灵敏而准准确；2、 为提高龙龙刨工作作时的稳稳定性，加加入的各各种反馈馈电路必必须灵敏敏而有效效。一、“PPID”电电路的基基本组成成：1、 比例线性性电路：起不失失真地
36、传传输和放放大信号号的作用用。见下下图：(a) 比例线线性放大大器 (b) 等效电电路图222比例例线性放放大器及及其等效效电路 1)运算算放大器器的基本本特性： (11)由于于输入电电阻Rii很大，因因而输入入电流IIi很小，IIi 0 ； (22)由于于开环电电压放大大倍数AAo，又由由于 Ui Ao ( Uii1 Ui2 ) Ao Uo 有限限值，因因而Ui ( Ui11 Ui2 ) 0 。 即有 Ui1 Ui2。2)虚地地端概念念的得出出： 若将上上述放大大器的同同相输入入端接地地，使 Uii2 0， 于是依据据上式可可得 Ui11 00。 此时的的反相输输入端 即称之之为虚地地端，用
37、用符号“00”表示示。 3)虚地地端的特特征：该该点对地地电压恒恒为零，但但对地电电阻却是是“无穷穷大”。 4)存在在“虚地地端”的的必要条条件是：该点的的另一个个输入端端接地。 对于单端端输入式式线性放放大电路路，其放放大倍数数 (22-1式式)2、 比例积积分电路路：起延延缓信号号传输的的作用，克克服实际际设备中中存在的的电磁惯惯性和机机械惯性性。见图图2-33：(a)比比例积积分放大大器 （bb）等效效电路 图图233比例例积分分线性放放大器及及其等效效电路在该电路路中，存存在着两两个电容容电流，始始端和终终端电容容电流IIco和IIc1 。在电容容C充电电过程中，由于于I=Iii+I2
38、+IcoII2+Icoo ， (2-2式式)又由于IcoI22，所以IIcco =； (2-3式)在电容CC的充电电过程中中，由于于放大器器的深度度负反馈馈，IccoCC（常数数），所所以Vo=-（IccoR22dt）=-(+) (22-4式式)电容充电电所经历历的时间间为t1= (2-55式)输出电压压随时间间的变化化过程见见下图所所示：图244比例例积分分放大器器的输出出特性曲曲线达到稳定定状态后后，电容容终端电电流Ic1=00 ，则则II22+IC11=I2 ， (2-6式式)该级稳态态电压放放大倍数数K= =（21）。 (22-7式式)3、比例例微分分电路：对信号号的传递递起加速速作用
39、，在在实际电电路中与与其它反反馈量配配合，起起消除机机电振荡荡的阻尼尼作用，它它的标准准电路形形式，见见图2-55： 在本“PPID”电电路中，是是用一只只电阻和和一只电电容的並並联来代代替的，见见电路图图中的CC4与R155，C188与R488。作用用类似，不不过效果果要差一一些。图25比例例微分分放大器器二、各级级放大器器的电压压放大倍倍数和附附加功能能电路：本“PIID”电电路采用用了LMM3244四运放放集成块块，每一一块的引引脚功能能见下图图：图266集成成运放LLM3224的引引脚功能能它属于第第三代集集成电路路，基本本上不需需要调零零，每一一块接上上电源就就可以工工作，但但不排除
40、除对个别别线路的的参数进进行调整整时修正正它的静静态电压压(电流流)值。如可通通过调整整R211，调节节U1DD的输出出电压(静态)值。确确保当输输入端静静态电压压为零时时，使输输出电压压也为零零。在本“PPID”电电路中，上上一半电电路用于于控制工工作台电电机的正正转转速速，下一一半用于于控制工工作台电电机的反反转转速速，其电电路结构构是一样样的。由由于上一一半电路路引入的的给定电电压是负负极性，为为了与下下一半电电路一样样，输出出正极性性控制电电压，所所以上一一半电路路多了一一级放大大器。我我们以上上一半电电路为例例，分析析它的电电压放大大倍数。1、 第一级放放大器的的电压放放大倍数数K1
41、：电路图见见图23，属属于比例例-积分分线性放放大电路路。该级级电压放放大倍数数由以上上分析知知K1=（21）， (2-1式)它的具体体数值取取决于电电路中可可调电阻阻R6的实际际数值。2、 第二级放放大器的的电压放放大倍数数K2：该级放大大电路以以U1CC作为运运放集成成块，也也属于比比例积积分放大大器这一一类型。与以上上的分析析相类似似，它的的放大倍倍数K2 = RR10/RR17（155K00K）/10KK（11.50）。(2-8式式)3、第二二级放大大器的其其它功能能电路：1) 级间耦合合电路。见下图图： 图27级级间耦合合电路 图28电电压负反反馈电路路其分压系系数(这这里叫级级间耦
42、合合系数)12 = = = (0.11511)， (2-99式)则第一级级输送至至第二级级输入端端的输出出电压变变为Vo122=12 VVo1 = (00.1551) Voo1 。 (2-10式式)2) 静态电压压负反馈馈电路。在第二级级放大器器的输入入端与整整个直流流调速系系统的输输出端直流电电机电枢枢电压VVa之间间，有一个个电压负负反馈电电路，其其等效电电路见图图2-88。其反反馈系数数FV = 1， (2-11式)即反馈电电压Vf = FVV Va Vaa 。 (22-122式)加入了电电压负反反馈电路路后对第第二级放放大器的的影响是是， 相相当于降降低了第第二级放放大器的的放大倍倍数，但但是提高高了该级级电路输输出的静静态电压压的稳定定性。图图2-99是第二二级放大大器输入入端在考考虑了电压负负反馈后后的等效效电路，很明显显，它属属于电压压並联负负反馈类类型。从从输入端端看，因因为增加加了一个个负极性性的反馈馈电流，其其结果是