本培训内容编制参考SIMOREG DC MASTER使用说明书、SIMOREG DC MASTER 6RA70产品样本。有关参数的详细意义及设置方法请参阅上述资料。
一、 6RA70全数字直流调速控制箱介绍 1、 应用范围:
1) 耐用、高效的传动技术。
2) 顶尖的性能和集成的信息,多领域应用。
3) 完整的产品系列。单台电流为15-2000A,通过并联可达
12000A,电压为400-830V。 4) 采用国际标准。 2、 型号:
6RA7018-6DV62-0
完整的产品系列。单台电流为15-2000A,通过并联可达12000A,
电压为400-830V。
3、 功率变换系统:
1) 电枢回路为三相桥式电路
2) 电枢不可逆系统由6个晶闸管(3个模块)组成三相全
桥整流系统(B6C),将三相交流电整流成直流电。 3) 电枢可逆系统由12个晶闸管(6个模块)组成反并联三
相全桥整流系统(B6A,B6C),将三相交流电整流成直流电。
4) 励磁供电系统由1个晶闸管模块和1个二极管模块组成
单向半控桥式整流(B2HZ)。
4、 冷却系统:
额定电流小于125A为自然冷却,大于125A为强迫风冷。 5、 电枢及励磁控制系统: 1) 参数设定单元:
A、 本操作板PMU,5个数码管和3个发光二极管用于
状态显示,3个发光二极管分别为准备、运行、故障;三个按键用于参数设定,其作用分别为切换、增大、减小;X300插头带有RS232或RS485的USS接口。 B、 通过PC设定参数,由DRIVE MONITOR软件通过
USS接口实现PC与SIMOREG的连接,此方法需要一根专用连接电缆。(定货号为6SX7005-0AB00)。 C、 面板故障复位为“P键”;报警复位为“P+上升键”。 D、 先按上升键后同时按下降键可提高参数上升的速度;
先按下降键后同时按上升键可提高参数下降的速度。
2) 转速给定值
模拟量给定(G113,X174:4,5);电动电位计(G126,K0240);固定给定值(G120,P401);网络(G180,DP) 3) 转速实际值
模拟测速机(G113,XT:103,104);脉冲编码器(G145,X173:26-33);EMF(G165,内部)
4) 斜坡函数发生器(G136,P303,P304,P305,P306) 5) 转速调节器:(G151,P225,P226) 6) 转矩限幅(G160,P180,P181) 7) 电流限幅(G161,P171,P172) 8) 电流调节器:(G162,P155,P156) 9) 预控制器
10) 无环流控制(G163,P159,P160,P161,P179) 11) 电枢触发装置(G163,P150,P151) 12) EMF调节器(G165,P275,P276) 13) 励磁电流调节器(G166,P255,P256) 14) 励磁触发装置(G166,P250,P251) 6、 开关量及模拟量控制系统:
1) 开关量输入:(G110,X171:34,36,37,38,39),内
部24V电源、准备好、停止/运行、使能、励磁切换 2) 开关量输出:(G112,X171:46,47;48,54)电枢可
逆系统未用,磁场可逆系统用于正、反励磁的切换。 3) 模拟量输出:(G114,X175:12,13实际电流值;14,
15电机转速;16,17电机电流),本系统X175:12,13实际电流值未用。
7、 控制箱的硬件组成:
1) CUD1板:模拟量输入口2个、脉冲编码器输入口1个、
其它模拟量输入口1个(电机温度)、模拟量输出口3个、开关量输入口4个、开关量输出口3个、串口2个。 2) 触发及电源板:提供系统工作电源及电枢触发脉冲放大、
电流检测。
3) 励磁控制板:提供励磁触发脉冲放大、电枢及励磁功率
元件的阻容保护。
4) 电枢功率模块:将交流电转换为直流电。 5) 励磁功率模块:将交流电转换为直流电。 控制面板(PMU):进行系统参数设置及显示。 3.4.12 整流器 3AC 400V,15A ~ 125A,4Q 订货号.: 6RA70 . . -6DV62-13 18 25 28 31 电枢额定电压: V 3AC 400 (+15%/-20%) 电枢额定输入电流: A 13 25 50 75 104 电子电路电源
额定供电电压:V 2AC 380 (-25%)~460 (+15%);In= 1A 或
1AC 190 (-25%)~230 (+15%);In= 2A(-35% 1 分钟)
励磁额定电压 :V 2AC 400 (+15%/-20%) 额定频率 :Hz 45~65 额定直流电压:V 420
额定直流电流 :A 15 30 60 90 125 过载能力:最大为额定电流的180%
额定功率: kW 6.3 12.6 25 38 52.5
额定直流电流下的功耗(大约) :W 117 163 240 312 400 励磁额定直流电压:V 最大 325 励磁额定直流电流 :A 3 5 10
运行环境温度 :°C 0~45 I 额定,自冷 存贮和运输温度 :°C -25~+70
安装海拔高度:额定直流电流下 ≤ 1000 m
控制精度:Δn = 0.006% 的电机额定转速,是对于脉冲编码器和数字
给定而言。
Δn = 0.1% 的电机额定转速,是对于模拟测速机和模拟给定而言
环境等级 :DIN IEC 60 721-3-3 3K3 防护等级: DIN EN 60529 IP00
外形尺寸:(H×W×D) mm 385×265×239 385×265×283 外形图所在章节 :5.1.9 5.1.10 重量(约): kg 11 11 14 14 16
装有SIMOREG DC Master 传动装置的柜体设计举例15 A~850 A
整流器元件布置
电抗器和无线电干扰抑制滤波器的布置
1) 励磁回路的进线电抗器应按电动机励磁额定电流来选取。
2) 电枢回路的进线电抗器应按电动机电枢额定电流来选取,交流侧电流等于直流电流的0.82 倍。
3) 电枢回路的无线电干扰抑制滤波器应按电动机电枢额定电流来选取,交流侧电流等于直流电流的0.82 倍。
4) 只对电子板供电的400V 电源的无线电干扰抑制滤波器按≥ 1A 选取。
对励磁回路和电子板供电的400V 电源的无线电干扰抑制滤波器按电动机励磁额定电流加1A 选 取。
5) 对电子板供电的230V 电源的无线电干扰抑制滤波器按≥ 2 A 选取!
第二部分:操作 一、 操作控制面板
基本整流器作为标准产品,都配备一个简易操作面板(PMU),带有简单文字显示的舒适型操作面板(OP1S)可作为选件来连结。
7.2.1简易操作控制面板(PMU “Parameterization Unit”)
简易操作控制面板安装在整流器门上,他由5 位7 段显示板和三个状态指示LED 及下面的三个用于参数化键组成。所有为启动整流器所要采取的调整,设置均可通过简易操作控制面板来实现。 • P 键 − 在变址参数时,完成参数号(参数方式),参数值(数值方式)和变址号(变址方式)之间的转换。 − 应答现有故障信息。 − P 键和上升键将故障和报警信息切换到背景(见第10 章“故障和报警”)。 − P 键和下降键将故障和报警信息从背景切换到PMU 的前景显示板上(见第10 章“故障和报警”)。 • 上升 键(▲) − 在参数方式时,选择一个更高的参数号,当已显示最高的参数号时,再次按下此键,将返回到参数区域的另一端(即最大编号与最小编号相邻)。 − 在数值方式,增加所设置参数的数值。 − 在变址方式,增加变址值(只对变址参数)。 − 与下降键同时作用,可加速一个调整过程(如果同时按下两个键)。 • 下降 键(▼) − 在参数方式时,选择一个较低的参数号,当已显示最低的参数号时,再次按下此键,将返回到参数区域的另一端(即最小编号与最大编号相邻)。 − 在数值方式,减小所设置参数的数值。 − 在变址方式,减小变址值(只对变址参数)。 − 与上升键同时作用,可加速一个调整过程(如果同时按下两个键)。
二、LED 显示
Run 绿色 LED
LED 亮表示 ⇒ “转矩方向激活”状态(MI,MII,M0)。(见第11 章r000) Ready 黄色 LED
LED 亮表示 ⇒ “准备好”状态(o1 .. o7)。(见第11 章r000) Fault 红色 LED
LED 亮表示 ⇒ “出现故障”状态(o11)(见第11 章r000 及故障和报警(第10 章))。
LED 闪烁 ⇒ 出现报警(见第10 章故障和报警)
三、启动步骤
1 访问授权
P051 . . . 键参数 0 参数不能更改
40 参数可以改变
P052 . . . 选择要显示的参数 0 只显示不是工厂设定值的参数 3 显示所有参数
2 调整整流器额定电流
整流器额定电枢直流电流必须通过设置参数P076.001 (百分数)或参数P067 来调整,
整流器额定励磁直流电流必须通过设置参数P076.002 (百分数)来调整, 3 调整实际整流器供电电压
P078.001 . . . 电枢回路供电电压(单位: 伏) P078.002 . . . 励磁回路供电电压(单位: 伏) 4 输入电动机数据
在下列参数中,电动机数据必须按电动机铭牌的规定写入。 P100 . . . 电枢额定电流(A) P101 . . . 电枢额定电压(V) P102 . . . 励磁额定电流(A)
P104 . . . 速度n1(rpm) 见9.16 节 P105 . . . 电枢电流I1(A) 见9.16 节 P106 . . . 速度n2(rpm) 见9.16 节 P107 . . . 电枢电流I2(A) 见9.16 节
P108 . . . 最大运行速度n3(rpm) 见9.16 节
P109 . . . 1 = 和速度有关的电流限幅激活 见9.16 节 P114 . . . 电动机热时间常数(min) 见9.14 节 (如果需要,用P820 激活故障信息F037!) 5 实际速度检测数据 5.1 使用模拟测速机 P083 = 1: 速度实际值由“主实际值”通道(K0013)提供(端子: XT.103,XT.104) P741 最高转速时的测速机电压(– 270.00V 至+270.00V) 5.2 使用脉冲编码器
P083 = 2: 速度实际值由脉冲编码器提供(K0040) P140 选择脉冲编码器类型(脉冲编码器类型见下面) 0 无编码器或“用脉冲编码器检测速度”功能未选用。 1 脉冲编码器类型1 2 脉冲编码器类型1a 3 脉冲编码器类型2 4 脉冲编码器类型3 1. 脉冲编码器类型 1
相位差90°的二脉冲通道编码器(带/不带零标志) 2. 脉冲编码器类型 1a
相位差90°的二脉冲通道编码器(带/不带零标志),与脉冲编码器类型1 的方法相同,零标志由内部变换成一个信号。 3. 脉冲编码器类型2
每个旋转方向只有一个脉冲通道的编码器(带/不带零标志) 4. 脉冲编码器类型3
有一个脉冲通道和一个旋转方向信号输出的编码器(带/不带零标志) P141 脉冲编码器的脉冲数(脉冲数/转) P142 设置脉冲编码器的信号电压 0 编码器输出5V 信号电压 1 编码器输出15V 信号电压
P143 设置脉冲编码器的最大运行速度(转/分)
参数中设置的速度相当于实际速度(K0040)的100%。 5.3 无测速机运行(EMF 控制) P083 = 3: 速度实际值信号由“EMF 实际值”通道(K0287)提供,但用P115 计值。 P115 最高速度时的EMF
(1.00 至140.00% 的整流器额定电源电压(P078.001))。 5.4 自由连接实际值
P083 = 4: 由P609 定义实际值的输入。 P609 连接到速度调节器实际值的连接器号。 6 励磁数据 6.1 励磁控制
P082 = 0: 内部励磁没有使用 (例如: 使用永磁电动机)
P082 = 1: 励磁回路与主回路接触器一起合闸
(当主回路接触器闭合/打开时,励磁脉冲使能/禁止) P082 = 2: 在达到运行状态o7 或更高时,在P258 参数化的延时到达后,由P257 设置的停机励磁自动接入
P082 = 3: 励磁电流恒定接入 6.2 励磁减弱
P081 = 0: 无与速度或EMF 有关的弱磁功能 P081 = 1: 励磁减弱运行被看做为一个内部EMF 控制功能,因此在励磁减弱范围中,即速度在电动机额定速度(=“阈值速度”)之上时,电动机的EMF 恒定维持在给定值。
EMF 设定(K0289) = P101-P100 × P110. 7 基本工艺功能的选择 7.1 电流限幅
P171 在转矩方向I 的电机电流限幅(为P100 的百分数) P172 在转矩方向II 的电机电流限幅(为P100 的百分数) 7.2 转矩限幅
P180 在转矩方向I 的转矩限幅1 (为电动机额定转矩的百分数) P181 在转矩方向II 的转矩限幅1 (为电动机额定转矩的百分数) 7.3 斜坡函数发生器
P303 加速时间1 (单位为秒) P304 减速时间1 (单位为秒) P305 初始圆弧1 (单位为秒) P306 最终圆弧1 (单位为秒) 8 最优化运行
8.1 驱动装置必须在运行状态o7.0 或o7.1 (停机!)。 8.2 通过键参数P051 选择下列之一的优化运行。
P051 = 25 电枢和励磁的预控制和电流调节器的优化运行 P051 = 26 速度调节器的优化运行
首先,用P236 选择速度调节回路动态响应的程度,在此,小值将产生一个软的调节
器设定。
P051 = 27 励磁减弱的优化运行
P051 = 28 摩擦和转动惯量补偿的优化运行
P051 = 29 具有摆动机构的传动系统的速度调节器的优化运行
8.3 SIMOREG 整流器转换到运行状态o7.4 几秒钟,然后进入状态o7.0 或o7.1 并且等待“合闸”和“运行使能”输入。 输入“合闸”和“运行使能”指令。 PMU (简易操作控制面板)上的运行状态显示的十位闪烁,预示在“合闸”指令后将执行一个优化运行。
如果在30 秒时间内没有“合闸”指令输入,这个等待状态终止并显示故障信息F052。
8.4 当整流器达到运行状态 P051 = 25 电枢和励磁的预控制和电流调节器的优化运行(持续大约40s) 电流调节器优化运行也可以在电机轴上没有负载时执行,必要时要将电机机械锁住。 以下参数被自动设置: P110,P111,P112,P155,P156,P255,P256,P826。 P051 = 26 速度调节器的优化运行(持续大约6 秒)。 用P236 选择速度调节回路动态响应的程度,在此,小值将产生一个软的调节器设定。在速度调节器优化之前设定P236 并将影响到P225、P226 和P228 的设定。 对于速度调节器的优化,在电机轴上必须接上最后有效的机械负载,因为所设定的参数同所测量的转动惯量有关。 以下参数被自动设置: P225,P226 和P228。 注意: 速度调节器的优化运行只有在参数P200中设置了速度调节器实际值滤波才可执行,如果P083 = 1,主实际值的滤波在参数P745 中设置。 当P200 < 20 毫秒时,P225(增益)被限制在30.00。 速度调节器优化运行将参数P228(速度给定滤波)设置成与P226(速度调节器积分 时间)相同(为了在给定有突变时获得最佳控制响应)。 如果选择励磁减弱(P081 = 1),转矩闭环控制(P170 = 1)或选择了转矩限幅(P169 = 1),或使用了一个可变励磁电流给定: P051 = 27 励磁减弱的优化运行(过程持续大约1 分钟) 这个优化运行仅能在无机械负载下执行。 以下参数被自动设置: P117 到P139,P275 和P276. 注意: 为了确定磁化曲线,在优化运行过程中,励磁电流的给定将从100%的电动机额定 励磁电流(在P102 中设定)最小减小到8%。在执行励磁减弱优化中,通过将参数 P103 参数化为 < 50%的P102,励磁电流给定根据P103 被限制在一个最小值。 这对于具有很大电枢反应的无补偿电动机可能必要。 磁化曲线从励磁最小电流给定测试点开始,近似为线性到0。 为了执行优化运行,电动机最小励磁电流(P103)必须参数化为小于50%的电动机 额定励磁电流(P102)。 P051 = 28 摩擦和转动惯量补偿的优化运行(根据需要) (过程持续大约40 秒) 以下参数被自动设置: P520 至P530,P540 在这个优化运行完成后,必须通过手动设置P223 = 1,使摩擦和转动惯量补偿功 能有效。 当运行模式通过P170 从电流控制切换到转矩控制时,摩擦和转动惯量补偿的优化运行必须重做。 注意: 当执行这个优化运行时,速度调节器不可以参数化为一个纯比例调节器或带有软化的调节器。 P051 = 29 具有摆动机构的传动系统的速度调节器优化(过程持续大约10 分钟) 以下参数被自动设置: P225,P226 和P228。 在这个优化运行中,记录调节系统对频率1~100Hz 的频率响应。 首先,传动系统加速到基速(P565,FS = 20%)。然后接入一个具有比较小幅值 (P566,FS = 1%)的正弦波速度设定值。这个附加设定值的频率从1Hz~100Hz, 步距为1Hz 进行改变。每个频率通过一定数量的电流峰值来取平均值(P567, FS = 300) [通常由P567 设定的值确定优化过程持续时间。当设定值为300 时,持续时间约 3~4 分钟]。 由所测出的调节系统的频率响应可以得到对于这种调节系统的速度调节器的优化设定。 8.5 在优化运行结束时,P051 在操作面板上显示,驱动装置转换到运行状态o7.2。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容