6RA70调试步骤.pdf

IA&DT CS Open Course 08/09 6RA70调试步骤调试步骤调试步骤调试步骤 演讲人：于跃海 IA&DT CS Open Course 08/09 SIMOREG 6RA70简介简介简介简介 SIMOREG 6RA70 系列整流装置为三相交流电源直接供电的 全数字控制装置，其结构紧凑，用于可调速直流电机电枢和 励磁供电，装置额定电流范围为15 3000 A，并可通过并联 SIMOREG 整流装置进行扩展，装置并联后输出额定电 枢电流可达12000A。 IA&DT CS Open Course 08/09 6RA70 产品外形一览产品外形一览产品外形一览产品外形一览 IA&DT CS Open Course 08/09 6RA70 型号及外形尺寸一览型号及外形尺寸一览型号及外形尺寸一览型号及外形尺寸一览 IA&DT CS Open Course 08/09 6RA70 系统的标准接线图系统的标准接线图系统的标准接线图系统的标准接线图（一一一一） IA&DT CS Open Course 08/09 6RA70 系统的标准接线图系统的标准接线图系统的标准接线图系统的标准接线图（二二二二） IA&DT CS Open Course 08/09 CUD1板的控制线的连接板的控制线的连接板的控制线的连接板的控制线的连接 IA&DT CS Open Course 08/09 功率参数的设置功率参数的设置功率参数的设置功率参数的设置 参数设置步骤： 键参数:P051=40 P076 整流器额定直流电流调整 i001: 整流器额定直流电流减少(电枢) i002: 整流器额定直流电流减少(励磁) 10.0%，20.0%，33.3%，40.0%，50.0%，60.0%，66.6%，70.0%，80.0%， 90.0%和100.0% 为了达到整流器与电动机之间的精密匹配，整流器额定直流电流减小到在这里 输入的数值 r072.2 r073.2 P078 整流器的实际供电电压 P078.001 电枢供电电压 P078.002 励磁供电电压 IA&DT CS Open Course 08/09 电机参数的设置电机参数的设置电机参数的设置电机参数的设置 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) P105 . . . 电枢电流I1(A) P106 . . . 速度n2(rpm)与电机速度有关的电流限幅 P107 . . . 电枢电流I2(A) P108 . . . 最大运行速度n3(rpm) P109 . . . 1 = 和速度有关的电流限幅激活 IA&DT CS Open Course 08/09 实际速度反馈的四种形式实际速度反馈的四种形式实际速度反馈的四种形式实际速度反馈的四种形式 1.模拟测速机反馈 2.脉冲编码器反馈 3.EMF反馈 4.实际值的自由连接 IA&DT CS Open Course 08/09 实际速度反馈的四种形式之一实际速度反馈的四种形式之一实际速度反馈的四种形式之一实际速度反馈的四种形式之一 模拟测速机反馈 P083=1 速度实际值通道选择 P741 标定电机最高转速时的测速机电压 IA&DT CS Open Course 08/09 实际速度反馈的四种形式之二实际速度反馈的四种形式之二实际速度反馈的四种形式之二实际速度反馈的四种形式之二 脉冲编码器的反馈 P083=2 实际速度反馈通道选择 0 无此功能 1 脉冲编码器类型1 P140= 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 P141=脉冲数/转 P142=编码器的信号电压 P143=编码器的最大运行速度（转/分） IA&DT CS Open Course 08/09 实际速度反馈的四种形式之三实际速度反馈的四种形式之三实际速度反馈的四种形式之三实际速度反馈的四种形式之三 EMF反馈 P083=3 P115 实际速度反馈的规格化对应P078.001的一个% IA&DT CS Open Course 08/09 实际速度反馈的四种形式之四实际速度反馈的四种形式之四实际速度反馈的四种形式之四实际速度反馈的四种形式之四 实际反馈值自由连接 P083=4 P609 反馈实际值的连接 例如： SBP 板 K0039 IA&DT CS Open Course 08/09 励磁数据励磁数据励磁数据励磁数据 励磁控制分为内部控制和外部控制两种情况： 内部励磁控制 P082=0 没有使用内部励磁 P082=1 励磁回路与主回路同时合分闸 P082=2 停机时，经P258的延时后，自动投入P257 设置的励磁电流 P082=3 励磁电流恒定接入 P082=4 B0251 控制励磁接触器 与“合闸”指令同时，“辅助传动合闸”信号转换到“高电平”，整流器在运行状态 o6.0 等待一个参数化的延时周期(P093)，当延时时间结束，进线接触器闭合。 输入了“分闸”指令，当n nmin达到时，触发脉冲禁止，进线接触器分断。在 参数化延时周期(P094)后，“辅助传动合闸”信号转换到“低电平”。然而，如果在这 个延时时间达到前，“合闸”指令再次输入，则整流器不在运行状态o6.0 停滞而取而 代之的是进线接触器立即闭合。 IA&DT CS Open Course 08/09 外部励磁数据参数设置外部励磁数据参数设置外部励磁数据参数设置外部励磁数据参数设置 外部励磁数据 P082= 11.14 r073.1=40.00 将线路板C98043-A7044 (40A-励磁功率部件)的接头X102 接至线路板 C98043-A7002 或C98043-A7003 的X102上。 P082=2124 使用外部励磁装置。外部励磁装置设定值来自连接器K0268 (如通过 一个模拟输出或通过装置对装置接口)。外部励磁装置的额定直流电 流在参数U838 上设定，这个值也在参数r073.001 上显示。P076.002 无效。如果外部励磁装置提供一个励磁电流实际值信号，那么这个信 号加到结合点P612 上。如果没有提供，则P263 应设定为1 或2。 如果外部励磁装置提供一个“I fieldI field min”信号，则这个信号加 到结合点P265 上。 IA&DT CS Open Course 08/09 外部励磁数据参数设置外部励磁数据参数设置外部励磁数据参数设置外部励磁数据参数设置 IA&DT CS Open Course 08/09 外部励磁数据参数设置外部励磁数据参数设置外部励磁数据参数设置外部励磁数据参数设置 IA&DT CS Open Course 08/09 外部励磁装置图例外部励磁装置图例外部励磁装置图例外部励磁装置图例 电枢装置励磁装置 模拟,数字量接口 peer to peer SLB 等 IA&DT CS Open Course 08/09 电枢和励磁电流调节器的最优化运行电枢和励磁电流调节器的最优化运行电枢和励磁电流调节器的最优化运行电枢和励磁电流调节器的最优化运行 优化的前提优化的前提优化的前提优化的前提 优化之前最好不要对内部的连接器进行改动，否则，优化可能不能通过。 电枢和励磁的预控制和电流调节器的优化： A.预控制调节器的优化实际上就是确定电枢和励磁回路的电阻和电感 参数 B.电枢和励磁电流调节器的P系数的调节 .触发角补偿值的确定 P826 如果出现不同电枢电流波头高度(尽管是恒定的触发角)，他可以通过在参 数 P826 中的 电 源相的触发角参考时间的偏置设置来校正。一个电源相 (UV，UW，VW，VU，WU， WV)被分配给每一个参数的变址(i001i006)。 参数的设置每增加数值1 相当于触发角增加1.333 s (在50 Hz 电源频率 时为0.024 度)，从而减小了在相应电源相的电枢电流的波头。 IA&DT CS Open Course 08/09 电枢和励磁电流调节器的自动优化运行电枢和励磁电流调节器的自动优化运行电枢和励磁电流调节器的自动优化运行电枢和励磁电流调节器的自动优化运行 自动优化运行： P051= 25 按P键确认，然后合端子37 ,38 优化进行 电枢电流环和励磁电流环的优化运行，将分别进行。 首先进行电枢电流环的优化，电枢优化完之后在进行励磁电流环的优 化 以下参数被自动设置: P110，P111，P112，P155，P156，P255， P256，P826 IA&DT CS Open Course 08/09 电枢和励磁电流调节器优化运行的前提电枢和励磁电流调节器优化运行的前提电枢和励磁电流调节器优化运行的前提电枢和励磁电流调节器优化运行的前提 注意： 对于剩磁比较大的电机或者永磁电动机，在执行优化过程中必须机械锁住。 这是因为在电枢回路及励磁回路执行优化过程当中，目的是检测电枢和励磁 回路的电阻和电感，确定电机的结构模型。 电机电枢回路动态方程 Ud = EMF+i*Ra + La*di/dt EMF=Ce*n IA&DT CS Open Course 08/09 电枢电流调节器的手动优化运行电枢电流调节器的手动优化运行电枢电流调节器的手动优化运行电枢电流调节器的手动优化运行 手动优化运行 a. 根据电机的铭牌数据进行参数的计算 缺点：根据铭牌的数据只能计算出电机的参数，而电缆或者平波电抗器的参数 不能考虑进去 IA&DT CS Open Course 08/09 电枢电流调节器手动测量电枢电阻步骤电枢电流调节器手动测量电枢电阻步骤电枢电流调节器手动测量电枢电阻步骤电枢电流调节器手动测量电枢电阻步骤 b. 根据电枢回路的电流和电压的实际值测量 ?选择电流控制方式设置 P084=2 ?设置参数P153=0 预控制无效 ?励磁参数设置P082=0 切断励磁输出 ?设置超速保护P380=5% P381=-5% ?输入主给定0 r001显示 ?通过端子37和38 启动装置，此时装置 的输出为零 ?缓慢增加主给定直到实际的电枢电流r019 达到大约70%的电机额定电流 ?读出r019的值转换成安培数 ?同时读出实际电枢电压r038的值 ?计算电枢回路电阻 P110 RA= IA&DT CS Open Course 08/09 电枢电流调节器电阻测量步骤图例电枢电流调节器电阻测量步骤图例电枢电流调节器电阻测量步骤图例电枢电流调节器电阻测量步骤图例 IA&DT CS Open Course 08/09 电枢电流调节器的手动优化运行图例电枢电流调节器的手动优化运行图例电枢电流调节器的手动优化运行图例电枢电流调节器的手动优化运行图例 IA&DT CS Open Course 08/09 电枢回路电流电压参数确定电枢回路电流电压参数确定电枢回路电流电压参数确定电枢回路电流电压参数确定 根据公式 RA= 电枢回路电阻RA=34.6/(74.4%*5.6)=8.305() IA&DT CS Open Course 08/09 电枢回路电感的手动优化步骤电枢回路电感的手动优化步骤电枢回路电感的手动优化步骤电枢回路电感的手动优化步骤 ?在端子12 ,13 处或在直流侧用互感器（5A）通过示波器测量电枢电流的波 形 ? 从零开始缓慢增加主给定r001 通过示波器观察，知道电枢电流从断续到连 续的电流 加示波器图形 402.5r015(V) 31.0r019 (%) 403.1r015(V) 36.0r019 (%) IA&DT CS Open Course 08/09 电枢回路电感的计算电枢回路电感的计算电枢回路电感的计算电枢回路电感的计算 ?测量转折点处的电流ILG，EMF = 0，通过r019 读出并转换成安培数。 ?通过r015 读出电枢功率单元的相间电压 ?用下面的公式计算电枢回路的电感P111： P111=0.4X403.1/(36.0%X5.6)=79.98(mH) IA&DT CS Open Course 08/09 励磁回路手动优化步骤励磁回路手动优化步骤励磁回路手动优化步骤励磁回路手动优化步骤 励磁回路励磁电阻的手动设置： a. 根据电机铭牌数据计算励磁回路的电阻RF(P112) b. 利用励磁电流给定值与实际值比较匹配的方法给出励磁电阻 ?设置参数P112=0 ，产生180的励磁预控输出，因而实际励磁输出电流为零 ?设置参数P254=0 P264=0，即励磁调节器禁止 ?设置参数P102为额定值 ?设置P082=3 励磁始终接入 ?增加P112的值直到励磁实际电流值r035与设定的值r036相等 ?恢复P082为运行值即可。 IA&DT CS Open Course 08/09 励磁回路电阻手动优化参数设置图例励磁回路电阻手动优化参数设置图例励磁回路电阻手动优化参数设置图例励磁回路电阻手动优化参数设置图例 IA&DT CS Open Course 08/09 励磁回路电阻手动优化励磁回路电阻手动优化励磁回路电阻手动优化励磁回路电阻手动优化 P112=273（） IA&DT CS Open Course 08/09 电枢和励磁电路参数值的比较电枢和励磁电路参数值的比较电枢和励磁电路参数值的比较电枢和励磁电路参数值的比较 表格总结 250.28.9测量值 27379.988.304计算值 268.848.898.142优化值 p112（）P111（mH）P110 （） IA&DT CS Open Course 08/09 电枢回路电流调节器的手动优化步骤电枢回路电流调节器的手动优化步骤电枢回路电流调节器的手动优化步骤电枢回路电流调节器的手动优化步骤 根据电枢回路电流调节器的响应特性： ?选择方波发生器或通过drivemonitor给定直接作为阶跃给定 IA&DT CS Open Course 08/09 电枢回路电流调节器电枢回路电流调节器电枢回路电流调节器电枢回路电流调节器P,I系数手动优化步骤系数手动优化步骤系数手动优化步骤系数手动优化步骤 ?设置P601.5=208或者3002 ?设置参数P153=0 预控制无效 ?励磁参数设置P082=0 切断励磁输出 ?设置超速保护P380=5% P381=-5% ? 通过端子37和38 启动装置，此时装置的输出为零 ?阶跃给定70%，通过drivemonitor 的trace功能观察响应的波形 IA&DT CS Open Course 08/09 电枢电流调节器电枢电流调节器电枢电流调节器电枢电流调节器P,I系数系数系数系数p155 p156 P155=0.1 P156=0.2 IA&DT CS Open Course 08/09 电枢电流调节器电枢电流调节器电枢电流调节器电枢电流调节器P,I系数系数系数系数p155 p156 IA&DT CS Open Course 08/09 电枢电流调节器电枢电流调节器电枢电流调节器电枢电流调节器P,I系数系数系数系数p155 p156进一步调节进一步调节进一步调节进一步调节 IA&DT CS Open Course 08/09 电枢电流调节器电枢电流调节器电枢电流调节器电枢电流调节器P,I系数系数系数系数p155 p156 IA&DT CS Open Course 08/09 励磁电流调节器励磁电流调节器励磁电流调节器励磁电流调节器P,I系数系数系数系数 ?设置P613.1=208或者3002 ?设置参数P253=0 励磁电流预控制无效 ?励磁参数设置P082=3 励磁恒定接入 ? 阶跃给定100%，通过drivemonitor 的trace功能观察响应的波形 IA&DT CS Open Course 08/09 励磁电流调节器励磁电流调节器励磁电流调节器励磁电流调节器P,I系数系数系数系数 IA&DT CS Open Course 08/09 励磁电流调节器励磁电流调节器励磁电流调节器励磁电流调节器P,I系数系数系数系数 IA&DT CS Open Course 08/09 励磁电流调节器励磁电流调节器励磁电流调节器励磁电流调节器P,I系数系数系数系数 IA&DT CS Open Course 08/09 励磁电流调节器励磁电流调节器励磁电流调节器励磁电流调节器P,I系数系数系数系数 IA&DT CS Open Course 08/09 速度环的自动优化运行速度环的自动优化运行速度环的自动优化运行速度环的自动优化运行 执行自动优化运行 P051 =26 按P键确认，然后合端子37 ,38 优化进行 以下参数被自动设置: P225，P226 和P228 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。P236的默认值为75%。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。 IA&DT CS Open Course 08/09 速度环的手动优化运行速度环的手动优化运行速度环的手动优化运行速度环的手动优化运行 根据速度调节器的阶跃响应来确定P，I调节系数： ? 选择方波发生器或通过drivemonitor直接作为阶跃给定 ? 设置P625=208 IA&DT CS Open Course 08/09 速度环的比例积分系数的确定速度环的比例积分系数的确定速度环的比例积分系数的确定速度环的比例积分系数的确定 ?设置参数P153=1 预控制有效 ?励磁参数设置P082=2 使能励磁输出 ? 通过端子37和38 启动装置，此时装置的输出为零 ?阶跃给定80%，通过drivemonitor 的trace功能观察响应的波形 ?P225 p226保持默认值状态，即P225=3.00 P226=0.65 IA&DT CS Open Course 08/09 速度环的比例积分系数的确定速度环的比例积分系数的确定速度环的比例积分系数的确定速度环的比例积分系数的确定 IA&DT CS Open Course 08/09 速度环的比例积分系数的确定速度环的比例积分系数的确定速度环的比例积分系数的确定速度环的比例积分系数的确定 IA&DT CS Open Course 08/09 速度环的比例积分系数的确定速度环的比例积分系数的确定速度环的比例积分系数的确定速度环的比例积分系数的确定 IA&DT CS Open Course 08/09 速度环的比例积分系数的进一步确定速度环的比例积分系数的进一步确定速度环的比例积分系数的进一步确定速度环的比例积分系数的进一步确定 P225=20 P226=0.08s P228=0 IA&DT CS Open Course 08/09 速度环的比例积分系数中速度环的比例积分系数中速度环的比例积分系数中速度环的比例积分系数中P228 如果把p228设置成与积分相同的值 IA&DT CS Open Course 08/09 速度环的动态响应速度环的动态响应速度环的动态响应速度环的动态响应 当P236=50%时的图形 IA&DT CS Open Course 08/09 弱磁的优化运行弱磁的优化运行弱磁的优化运行弱磁的优化运行 自动弱磁优化运行 设置参数P051=27 进行弱磁优化运行 按P键确认，然后合端子37 ,38 优化进行 ?以下参数将自动被设置：P117 ，P118 ，P119 ，r120 到P139，以及 P275 ， P276 ?弱磁优化确定电机的磁化曲线，所以在进行弱磁优化时，电机上不能 带任何的负载，否则将影响磁化曲线的准确性。 ?在优化过程中，为了确定磁化曲线，励磁电流将从100%的电机额定励磁电流 最小减小到8%。 ?对于电机的电枢反应比较大的电机，最小的励磁电流要在P103 中设置。 IA&DT CS Open Course 08/09 弱磁的优化运行电动势环投入弱磁的优化运行电动势环投入弱磁的优化运行电动势环投入弱磁的优化运行电动势环投入 P081=0 无弱磁功能 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之上时，电动机的EMF 恒定维持在给定值。 EMF 设定(K0289) = P101-P100 P110. IA&DT CS Open Course 08/09 磁化曲线图磁化曲线图磁化曲线图磁化曲线图 IA&DT CS Open Course 08/09 手动弱磁优化运行原理手动弱磁优化运行原理手动弱磁优化运行原理手动弱磁优化运行原理 如果自动优化运行不能进行，需要进行手动记录磁化曲线 由于电机的励磁电流与电机磁通是非线性的关系 直流电动机的感应电压与磁通的关系为： EMF=Ce*n 当电机的转速为额定转速ne,励磁电流为额定电流If时,则额定电动势为 EMFe=Ce*e*ne（RPM） 励磁电流为额定值时，对应的磁通为额定磁通e 电机在任意情况下， EMFact=Ce*act*nact（RPM） 通过以上的公式可以得出磁通的相对值： = act/e=(EMFact/EMFe)*(ne/nact)*100% 其中额定电动势EMFe=Ue-Ie*Ra= P101-P100 *P110 =420-5.6x8.304=373.50（V） ， 电动势实际值EMFact可通过参数r037读出， 实际转速nact可以通过参数r025读出。 = act/e=(EMFact/EMFe)*(ne/nact)*100%=(r037/373.5)*(1/r025)*100% IA&DT CS Open Course 08/09 手动弱磁优化的具体步骤手动弱磁优化的具体步骤手动弱磁优化的具体步骤手动弱磁优化的具体步骤 ?设置P102 为电机的额定励磁电流 ?设定励磁电流的调节源P613.01=401 则P401 为励磁电流的设定点 ?速度给定点的设定P433=402 则P402 为速度的设定点 ?因此时的电机最大只能运行在额定转速上，设置电机的速度在80%左右， P402=80% ? 调节P401 从100%到8% ，分别读出r037 、r025的值，填入下面的表格： IA&DT CS Open Course 08/09 手动弱磁优化读出的数据手动弱磁优化读出的数据手动弱磁优化读出的数据手动弱磁优化读出的数据 74.8280.12223.9 44% 77.3979.99231.2 47% 80.0979.99239.0 50% 82.4079.90245.9 53% 84.1480.00251.4 56.50% 86.7679.99259.2 60.50% 89.1879.89266.1 65% 91.1079.96272.1 70% 93.1779.97278.3 76% 95.9379.96286.5 83% 97.8780.04292.6 91% 100- 100% (%)r025 (%)r037 (V)IF P401 实际磁通实际转速实际电动势励磁电流百分数 15.9779.9847.7 8% 22.0879.9165.9 11% 29.3080.0587.6 14% 34.6179.99103.4 17% 39.3679.93117.5 20% 45.3980.05135.7