在地震勘探生产中，地震电缆的盘绕是设备交接过程中不可缺少的工序之一。盘式自动绕线机是目前盘绕地震电缆的主力机型，怡斯麦(ESM)电子后期会为企业推出这款自动绕线机设备。其设备内置的JD1A 控制器和电磁调速电动机（滑差电机）具有调速范围广、速度调节平滑、起动转矩大、控制功率小、有速度负反馈、自动调节系统时机械特性硬度高等一系列优点，是绕线机的关键设备，也是此设备最容易出问题的装置。掌握了解分析其工作原理和线路更便于使用和维修与维护。

1 电磁调速电动机调速原理及 JD1A 控制器工作原理

1.1 电磁调速电动机（滑差电机）的工作原理

（1）电磁调速电动机结构与工作原理

电磁调速电动机是由异步电动机、电磁滑差离合器和电气控制装置三部分组成。电机作为原动机使用，当它旋转时带动电磁滑差离合器的电枢一起旋转；电气控制装置是提供滑差离合器励磁线圈励磁电流的装置。电磁调速电动机示意图如图 1 所示。

（2）电磁滑差离合器

电磁滑差离合器主要包括电枢、磁极和励磁线圈三部分。图 1 中间部分是电磁滑差离合器结构示意图，电枢为铸钢制成的圆筒形结构，它与电动机的转轴相连接，称主动部分；磁极做成爪形结构，装在负载轴上，俗称从动部分。主动部分和从动部分在机械上无任何联系。当磁极的励磁线圈通过直流电流时，爪形结构的磁极便形成相互交替的空间磁场。当离合器的电枢被电动机拖动旋转时，由于电枢与磁场间有相对作用，在电枢内就产生涡流；此涡流与磁通相互作用，产生转矩。于是从动部分的磁极便跟着主动部分电枢一起旋转，其转速低于电枢转速。改变激磁电流，可调节离合器的输出转矩和转速。

1.2 电磁调速电动机控制器

JD1A电磁调速电动机控制器用于电磁调速电动机（滑差电机）的调速控制，实现恒转矩无级调速。

JD1A自动调速系统方框图如图 2 所示。由图 2 可知，它由给定电路、测速负反馈电路、比较放大电路、移相触发电路、可控硅（晶闸管）整流等环节组成。控制电路原理图如图 3 所示。

对它的基本电路进行分析如下。

（1）电路各部分组成及原理分析

给定电压电路。给定电压电路由变压器 T 变压，输出 15V 的交流电压经 V5 整流并经3、4滤波，经稳压块 N 稳压，得到 12V 的直流电压。

测速反馈电路。JD1A 自动调速系统是采用三相交流测速发电机对转速进行采样。所得交流经 V6整流和6滤波后，得到反馈电压，经过反馈电位器P2和给定电压进行比较，传至放大器 V9 的输入端。

由于不同测速发电机灵敏度之间存在差异，所以采用P2对反馈电压进行调节。转速表PV的刻度值依靠P3调节。

比较放大器电路。放大器是以晶体管 V9 为核心组成。给定电压与转速反馈电压通过给定电位器P1进行比较，形成输入信号，其值正比于上述两个电压之差。这个差值经 V9 放大后，对单结晶体管 V10触发脉冲形成电路进行控制。

移相触发电路。单结晶体管触发电路的电源是由 V10、V3、4与脉冲变压器 T2 的组成。

由 V10 和4电容器2，能产生锯齿波用作移相，控制可控硅导通角的大小。如当 V9 的输入电压大，导通角增大，导致励磁电压增大；同理 V2 的输入电压减小时，导致导通角减小，励磁电压减小。可见输入电压的大小可以控制可控硅的触发时刻和励磁电压的大小，也就可以控制转速。

触发器最终在 V10 的第一基极通过脉冲变压器T2 输给晶闸管的控制极。二极管 V2 用以短路负脉冲，防止可控硅因控制极出现负脉冲而击穿。

可控硅整流电路。该系统采用可控硅单相半波整流电路。整流电路的输出控制转差离合器的励磁线圈来产生励磁电流并最终影响电机的转速。图中1、1和热敏电阻V均对可控硅有过压保护作用。V1 为续流二极管，其作用是，正半周时由于可控硅导通而使离合器工作；负半周时可控硅不导通，励磁线圈产生的反向电动势可经过 V1 形成放电回路，使线圈中的电流连续，从而使离合器工作稳定。

（2）调速和恒速过程

转动电位器P1，增加给定电压，输入触发器的控制电压就增加，因而触发器输出脉冲前移，可控硅导通角增加，离合器的励磁电压增加，因而速度上升。

速度反馈作用。当离合器的负载增加，其转速就下降，因而反馈的直流信号也要随之减少。这样，给定电压与反馈信号之差增加，输入信号增加结果使离合器的励磁电压自动增加而保持转速不变，这就增加了电机机械特性的硬度。

2 常见故障及修理方法

在长期的工作中我们发现绕线机的常见故障出在JD1A 电磁调速控制器的电路板上，列举了一些常见故障及对应的检查及解决方法，见表 1。

3 结束语

JD1A电磁调速器是盘式自动绕线机控制的核心部分，也是出故障最多的部分，了解它的工作原理对维修是不可缺少的环节，描述不足之处，敬请同行批评指正。

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