6RA70直流調(diào)速器使用技術(shù)

2023/1/121北京天華博實電氣技術(shù)6RA70直流調(diào)速器使用技術(shù)主講人：張紅THBS北京天華博實電氣技術(shù)2023/1/122一直流電機工作原理在介紹6RA70直流調(diào)速器之前，先了解一下直流電機的工作原理。直流電機工作原理演示:特點：每個磁極下的線圈元件邊中電流方向固定不變。THBS北京天華博實電氣技術(shù)2023/1/123一直流電機工作原理北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/124三相全控橋式整流電路可以采用與分析三相半波可控整流電路時類似的方法，假設(shè)將電路中的晶閘管換作二極管，這種情況也就相當于晶閘管觸發(fā)角α=0o時的情況。此時，對于共陰極組的3個晶閘管，陽極所接交流電壓值最高的一個導(dǎo)通。而對于共陽極組的3個晶閘管，則是陰極所接交流電壓值最低（或者說負得最多）的一個導(dǎo)通。這樣，任意時刻共陽極組和共陰極組中各有1個晶閘管處于導(dǎo)通狀態(tài)，施加于負載上的電壓為某一線電壓。

北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/125三相全控橋式整流電路1.

帶電阻負載時的工作情況

電路工作波形如圖2所示。

α=0o時，各晶閘管均在自然換相點處換相。由圖中變壓器二繞組相電壓與線電壓波形的對應(yīng)關(guān)系看出，各自然換相點既是相電壓的交點，同時也是線電壓的交點。在分析ud的波形時，既可從相電壓波形分析，也可以從線電壓波形分析。

從相電壓波形看，以變壓器二次側(cè)的中點n為參考點，共陰極組晶閘管導(dǎo)通時，整流輸出電壓ud1為相電壓在正半周的包絡(luò)線；共陽極組導(dǎo)通時，整流輸出電壓ud2為相電壓在負半周的包絡(luò)線，總的整流輸出電壓ud=ud1－ud2是兩條包絡(luò)線間的差值，將其對應(yīng)到線電壓波形上，即為線電壓在正半周的包絡(luò)線。

直接從線電壓波形看由于共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對應(yīng)的最大（正得最多）的相電壓，而共陽極組中處于通態(tài)的晶閘管對應(yīng)的是最小（負得最多）的相電壓，輸出整流電壓ud為這兩個相電壓相減，是線電壓中最大的一個，因此輸出整流電壓ud波形為線電壓在正半周的包絡(luò)線。

為了說明各晶閘管的工作的情況，將波形中的一個周期等分為6段，每段為60o，如圖2所示，每一段中導(dǎo)通的晶閘管及輸出整流電壓的情況如表所示。由該表可見，6個晶閘管的導(dǎo)通順序為VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6。

北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/126從觸發(fā)角α=0o時的情況可以總結(jié)出三相橋式全控整流電路的一些特點如下：

1）每個時刻均需2個晶閘管同時導(dǎo)通，形成向負載供電的回路，其中1個晶閘管是共陰極組的，1個是共陽極組的，且不能為1相的晶閘管。

2）對觸發(fā)脈沖要求：6個晶閘管的脈沖按VT1－VT2－VT3－VT4－VT5－VT6的順序，相位依次差60o；共陰極組VT1、VT3、VT5的脈沖依次差120o，共陽極組VT4、VT6、VT2也依次差120o；同一相的上下兩個橋臂，即VT1與VT4，VT3與VT6，VT5與VT2，脈沖相差180o。

3）整流輸出電壓ud一周期脈動6次，每次脈動的波形都一樣，故該電路為6脈波整流電路。

4）在整流電路合閘啟動過程中或電流斷續(xù)時，為確保電路的正常工作，需保證同時導(dǎo)通的2個晶閘管均有觸發(fā)脈沖。為此，可采用兩種方法：一種是使脈沖寬度大于60o（一般取80o

~100o），稱為寬脈沖觸發(fā)。另一種方法是，在觸發(fā)某個晶閘管的同時，給序號緊前的一個晶閘管補發(fā)脈沖。即用兩個窄脈沖代替寬脈沖，兩個窄脈沖的前沿相差60o，脈寬一般為20o

~30o，稱為雙脈沖觸發(fā)。雙脈沖電路較復(fù)雜，但要求的觸發(fā)電路輸出功率小。寬脈沖觸發(fā)電路雖可少輸出一半脈沖，但為了不使脈沖變壓器飽和，需將鐵心體積做得較大，繞組匝數(shù)較多，導(dǎo)致漏感增大，脈沖前沿不夠陡，對于晶閘管串聯(lián)使用不利。雖可用去磁繞組改善這種情況，但又使觸發(fā)電路復(fù)雜化。因此，常用的是雙脈沖觸發(fā)。

5）α＝0o時晶閘管承受的電壓波形如圖2所示。圖中僅給出VT1的電壓波形。將此波形與三相半波中的VT1電壓波形比較可見，兩者是相同的，晶閘管承受最大正、反向電壓的關(guān)系也與三相半波時一樣。

圖2中還給出了晶閘管VT1流過電流

iVT

的波形，由此波形可以看出，晶閘管一周期中有120o處于通態(tài)，240o處于斷態(tài)，由于負載為電阻，故晶閘管處于通態(tài)時的電流波形與相應(yīng)時段的ud波形相同。

北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/127三相全控橋式整流電路

當觸發(fā)角α改變時，電路的工作情況將發(fā)生變化。圖3

給出了α=30o時的波形。從ωt1角開始把一個周期等分為6段，每段為60o與α＝0o時的情況相比，一周期中ud波形仍由6段線電壓構(gòu)成，每一段導(dǎo)通晶閘管的編號等仍符合表1的規(guī)律。區(qū)別在于，晶閘管起始導(dǎo)通時刻推遲了30o,組成

ud

的每一段線電壓因此推遲30o，ud平均值降低。晶閘管電壓波形也相應(yīng)發(fā)生變化如圖所示。圖中同時給出了變壓器二次側(cè)a相電流

ia

的波形，該波形的特點是，在VT1處于通態(tài)的120o期間，ia為正，ia波形的形狀與同時段的ud波形相同，在VT4處于通態(tài)的120o期間，ia波形的形狀也與同時段的ud波形相同，但為負值。

北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/128三相全控橋式整流電路圖4給出了α=60o時的波形，電路工作情況仍可對照表1分析。ud波形中每段線電壓的波形繼續(xù)向后移，ud平均值繼續(xù)降低。α＝60o時ud出現(xiàn)了為零的點。

由以上分析可見，當α≤60o時，ud波形均連續(xù)，對于電阻負載，id波形與ud波形的形狀是一樣的，也連續(xù)。

北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/129三相全控橋式整流電路當α＞60o時，如α＝90o時電阻負載情況下的工作波形如圖5所示，此時ud波形每60o中有30o為零，這是因為電阻負載時

id

波形與ud波形一致，一旦ud降至零，id也降至零，流過晶閘管的電流即降至零，晶閘管關(guān)斷，輸出整流電壓ud為零，因此ud波形不能出現(xiàn)負值。圖5中還給出了晶閘管電流和變壓器二次電流的波形。

如果繼續(xù)增大至120o，整流輸出電壓ud波形將全為零，其平均值也為零，可見帶電阻負載時三相橋式全控整流電路α角的移相范圍是120o北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1210三相全控橋式整流電路北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1211三相全控橋式整流電路

2.

.阻感負載時的工作情況

三相橋式全控整流電路大多用于向阻感負載和反電動勢阻感負載供電（即用于直流電機傳動），下面主要分析阻感負載時的情況，對于帶反電動勢阻感負載的情況，只需在阻感負載的基礎(chǔ)上掌握其特點，即可把握其工作情況。

當α≤60o時，ud波形連續(xù)，電路的工作情況與帶電阻負載時十分相似，各晶閘管的通斷情況、輸出整流電壓ud波形、晶閘管承受的電壓波形等都一樣。區(qū)別在于負載不同時，同樣的整流輸出電壓加到負載上，得到的負載電流

id

波形不同，電阻負載時

id

波形與

ud

的波形形狀一樣。而阻感負載時，由于電感的作用，使得負載電流波形變得平直，當電感足夠大的時候，負載電流的波形可近似為一條水平線。圖6和圖7分別給出了三相橋式全控整流電路帶阻感負載α=0o和α=30o的波形。

圖6中除給出ud波形和id波形外，還給出了晶閘管VT1電流

iVT1

的波形，可與圖2帶電阻負載時的情況進行比較。由波形圖可見，在晶閘管VT1導(dǎo)通段，iVT1波形由負載電流

id

波形決定，和ud波形不同。

圖7中除給出ud波形和

id

波形外，還給出了變壓器二次側(cè)a相電流

ia

的波形，可與圖3帶電阻負載時的情況進行比較。

當α＜60o時，阻感負載時的工作情況與電阻負載時不同，電阻負載時ud波形不會出現(xiàn)負的部分，而阻感負載時，由于電感L的作用，ud波形會出現(xiàn)負的部分。圖8給出了α=90o時的波形。若電感L值足夠大，ud中正負面積將基本相等，ud平均值近似為零。這表明，帶阻感負載時，三相橋式全控整流電路的α角移相范圍為90o。

北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1212北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1213二產(chǎn)品概述6RA70SIMOREGDCMASTER系列整流器為全數(shù)字緊湊型整流器，輸入為三相電源，可以向直流調(diào)速電動機的電樞和勵磁供電，額定電樞電流從15A至2200A。緊湊型整流器可以并聯(lián)使用，提供高至12000A的電流，勵磁電路的電流取決于電樞額定電流)。6RA70SIMOREGDCMASTER系列整流器結(jié)構(gòu)緊湊和空間占有小為特色，由于各個的部件容易接近，其緊湊式設(shè)計使他們特別容易保養(yǎng)與維護，電子板箱包含基本電子板和任何附加板。所有SIMOREGDCMASTER裝置均在整流器門上配備一個簡易操作面板PMU，面板由一個5位7段數(shù)碼管顯示，三個LED作為狀態(tài)顯示和三個參數(shù)設(shè)置鍵組成。PMU還具有根據(jù)RS232或RS485標準同USS接口的連接器X300。操作面板PMU可以提供整流器啟動所需進行的調(diào)整和設(shè)定及測量值顯示參數(shù)。單象限工作的整流器，電樞由三相全控橋B6C供電，四象限工作整流器通過兩個三相全控B6)A、(B6)C邏輯無環(huán)流反并聯(lián)連接電路供電。勵磁供電采用2脈沖單相半控橋方案B2Hz。電樞和勵磁的供電頻率可以不相同(在45~65Hz范圍之內(nèi))。電樞回路的供電沒有相序要求。北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1214三3.16RA70系列調(diào)速器推薦的原理連接框圖北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1215三3.26RA70系列調(diào)速器單象限功率單元連接圖北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1216三3.3

6RA70系列調(diào)速器四象限功率單元連接圖北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1217三3.4

6RA70系列調(diào)速器勵磁功率單元連接圖北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1218三3.5

6RA70系列調(diào)速器CUD1板端子北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1219三3.6

6RA70系列調(diào)速器CUD2板端子分配圖北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1220三3.7

6RA70系列調(diào)速器主電源、勵磁端子定義北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1221三3.7

6RA70系列調(diào)速器控制電源端子定義北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1222三3.8

6RA70系列調(diào)速器散熱風機端子定義北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1223三3.9

6RA70系列調(diào)速器模擬量輸入端子定義北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1224三3.10

6RA70系列調(diào)速器測速機反饋端子定義北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1225三3.11

6RA70系列調(diào)速器脈沖編碼器反饋端子定義北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1226三3.12

6RA70系列調(diào)速器溫度傳感器、模擬量輸出端子定義北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1227三3.13

6RA70系列調(diào)速器開關(guān)量輸入端子定義北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1228三3.14

6RA70系列調(diào)速器安全停車端子定義北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1229三3.15

6RA70系列調(diào)速器開關(guān)量輸出端子定義北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1230三3.16

6RA70系列調(diào)速器串行接口1端子定義北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1231四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1232四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1233四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1234四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1235四啟動P051參數(shù)用來設(shè)定訪問權(quán)限北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1236四啟動復(fù)位到工廠缺省值及偏差調(diào)整北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1237四啟動啟動步驟北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1238四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1239四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1240四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1241四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1242四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1243四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1244四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1245四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1246四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1247四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1248四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1249四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1250四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1251四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1252四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1253四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1254四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1255四啟動北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1256五故障和報警北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1257五故障和報警北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1258五故障和報警北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1259六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1260六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1261六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1262六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1263六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1264六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1265六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1266六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1267六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1268六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1269六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1270六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1271六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1272六利用功能圖和參數(shù)表設(shè)置調(diào)速器北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1273七DriveMonitor的應(yīng)用利用DriveMonitor軟件可以對調(diào)速器進行參數(shù)修改，并對調(diào)速器進行監(jiān)控，也可以上傳和下載調(diào)速器的參數(shù)，。北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1274圖紙實例北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1275北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1276北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1277北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1278北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1279北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/1280北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/12811加電檢查送6RA70裝置的工作電源，以下端子的電壓是否符合：X34-35對應(yīng)DC24V；X2-1對應(yīng)DC10V；X3-1對應(yīng)DC-10V；X26-27對應(yīng)DC15V；X44-45對應(yīng)DC24V。接口檢查開關(guān)量輸出的檢查：各端子輸出電壓應(yīng)為DC24VP771=1對應(yīng)X46-47；P772=1對應(yīng)X48-47P773=1對應(yīng)X50-51；P774=1對應(yīng)X52-53；開關(guān)量輸入的檢查：通過硬件連線，對應(yīng)開關(guān)量輸入點送DC24V電源，并觀察裝置參數(shù)r010(開關(guān)量輸入狀態(tài)的顯示)，來確認各個點是否正常。模擬量輸入的檢查：通過裝置參數(shù)r001:端子4和5的顯示(主給定),r002:模擬量輸入。端子103和104(主實際值),r003:模擬量輸入。端子6和7(選擇輸入1),r004:模擬量輸入。端子8和9(選擇輸入2),r005:模擬量輸入。端子10和11(選擇輸入3)。模擬量輸出的檢查：各端子輸出電壓應(yīng)為DC10VP750=1對應(yīng)X14-15；P755=1對應(yīng)X16-17。其他檢查顯示r015:進線電壓顯示(電樞)

顯示是否為0,r016:進線電壓顯示(勵磁)

顯示是否為0,r038:實際電樞電壓值顯示是否為0；設(shè)置P100=10電動機電樞額定電流(根據(jù)電動機銘牌)，P102=2電動機額定勵磁電流(根據(jù)電動機銘牌)觀察參數(shù)r019電樞電流實際值顯示,r035勵磁電流調(diào)節(jié)器實際值顯示是否為0；如果以上參數(shù)顯示不為0，而是一個小于5%的數(shù)值，那么對裝置進行初始化操作(P051=21）。北京天華博實電氣技術(shù)THBS2023/1/12822電樞試驗送6RA70及脈沖放大板(盒)電源，用U840模擬測試各路脈沖，用示波器測量各路脈沖輸出，脈沖應(yīng)為間隔20ms，幅值為3V左右的雙窄脈沖列。設(shè)置裝置參數(shù)：P051=40P078.01=P082=0P083=3P100=10P101=P076.01=