直流调速控制器TPD32中文手册.doc

全数字直流装置 Typact - TPD32目录 应用范围2 功能和特点2 控制精度5 环境温度6 参数设定单元7 变流器的主回路构造及功能10 优化过程14 可编程报警15 端子功能的说明15 标准规格17 标准连接图20 尺寸和重量22 应用范围TPD32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，其用途为调节它励直流电动机的速度和转矩。它的结构紧凑，功能强大，产品性能稳定，可以满足各种生产和工艺的调速要求。设计电流范围为15至4800A，并可通过并联可控硅单元进行扩展。TPD32变流器有两种类型： TPD322B 二象限变流器 TPD324B 四象限变流器 功能和特点控 制 卡（CPU）电 源 卡励 磁 整 流 卡特 殊 功 能 卡功能说明TPD32系列直流传动装置的特色是功能强大，即为了满足各种应用的要求，可以灵活的设定和修改参数。这种直流传动装置可以用不同方法控制： 端子板 键盘 RS485串行接口 总线连接（可选）所需设定值是通过更改CONFIGURATION menu(配置菜单)中的Main commands（主指令）和Control mode（控制方式）参数来实现。该装置装有在MS-WINDOWSTM环境下使用的用户接口软件，以便通过RS485串行接口来控制传动装置。装置出厂设定为用级联电流调节的方法进行调速的，并按“标准接线图”所示的接线图连接。该器件初始试运行只需要将直流电动机的参数输入该软件START UP（起动）菜单中。然后，可在所有参数通过键盘（START UP/Main Commands（起动/主指令）设定后通过端子板控制传动装置。如果所需功能在标准配置中不存在，则可以通过相应的菜单选择这些功能并设定它们的参数。用可编程输入/输出扩展标准器件，需要TBO任选卡。可以装设多达2个TBO。每一个具有4个数字输入、4个数字输出和2个模拟输出。在标准传动装置上装有三个模拟输入。（见右图）TPD32系列传动装置可以用不同的计量单位来设置给定积分器（RAMP）和转速调节器的参数值： Speed base value（转速基值）百分数 也可用因数功能函数定义的一个计量单位（量纲），例如转速用m/s表示。可自由选择的口令1将防止闲杂人员擅自操作传动装置。它是以一个五位数字组合的形式输入的。口令2是由制造厂提供的。这一口令能使维护人员访问用户不能访问的维护菜单。功能特点 TPD32系列变流器装置具有极佳的调节特点和很宽的调节范围。 极为稳定的硬件系统。 易于操作的调试软件。 连续的数据记录试波器。 磁场变流部分集成化。 功率与调节部分电气隔离并具有高阻抗。 调节部分与数字I/O口电气隔离。 差分模拟量输入。 提供具备诊断功能的LED标准组件（KC），安装在装置的前盖上。 能拆卸的可选操作面板。 轻松掌握的“基本菜单”。 操作简单 通过端子操作， 通过带有指示灯的面板操作， 通过缺省设置的PC程序和RS485串口操作， 通过现场总线（可选），DRIVECOM协议的INTERBUS S总线，PROFIBUS DP操作, 可储存前10个故障信息和故障时间。 对每一个故障报警均可单独设置装置的动作。 当速度反馈信号丢失后可自动转换成电枢反馈（恒转矩工作模式）。 过载控制。 标准配置的装置中有三个可自由定义的模拟量输入口。 可选的数字量输入/输出，模拟量输出板。 以百分制还是以其它量纲方式设置参考信号和显示反馈信号均由用户定义。 速度和转矩调节可选。 速度调节器自适应。 带有自适应功能的电流预测调节器。 电动电位计功能（增加/减少给定速度信号）。 点动功能。 8个内部速度参考信号。 5个内部线性或S型给定积分器。 内部参数调整（放大倍数，最大/最小限幅，偏置等） 特殊应用场合下可拓展装置其它功能。 控制精度内部参考电压(10V,端子7/8)温度引起的偏差： 100ppm/C参考信号操作面板/串行口/总线 分辨率: 16位或15位+符号位端子(1/2,3/4,5/6)分辨率: 11位+符号位线性度:满量程的0.1%模拟量输出(仅为TBO卡)分辨率: 11位+符号位线性度:满量程的0.1%速度调节对所有工作模式 最大速度: 8000rpm 数字参考信号分辨率: 0.25 rpm 模拟参考信号分辨率: 0.25 rpm带有正弦波编码器 速度反馈分辨率: 0.25 rpm 精度: 典型值 0.01% 调速范围: 大于1:10000带有数字编码器 速度反馈分辨率: 0.5 rpm 精度: 典型值 0.02% 调速范围: 大于1:1000带有测速发电机 速度反馈分辨率: 大于1:2000 精度: 典型值 0.1% 调速范围: 大于1:1000转矩调节 分辨率: 大于1:2000 精度: 典型值 0.2% 调速范围: 大于1:500 规范标准环境条件： IEC68-2 2和3部分绝缘距离： IEC664，IEC664A；污染等级2湿度： IEC801第2和4部分，湿度等级4（VDE0483 2和4部分）污染等级： II震动测试： IEC68-2 第6部分EMC兼容： EN68110-3，请遵守附件“电磁兼容指南”说明 参数设定单元可编程面板KB可编程面板由2排16字符LCD显示器，8个功能按键和6个监视变流器运行状态的发光二极管指示灯。可编程面板用作： -输入命令 -系统运行时显示速度，电压值 -设置参数 键 选择同一层菜单中的上项 键 选择同一层菜单中的下项ENT 键 相应的参数值将出现CANC键 返回相应菜单项键 选择左侧的下一位数键 选择右侧的下一位数 键 增加数值 键 减少数值START键 启动STOP键 停止发光二极管KC作为标准配置，发光二极管KC被装在装置的前盖上。它包括6个装置状态运行监视灯。KC可以在通过专用的连接电缆与调节器板连接，并可在操作面板上进行手工拆卸和安装。作为可选件的操作面板已安装了KC组件。 诊断用发光二极管名称颜色功能-Torque黄色当传动以负转矩方向（逆时针方向电动或顺时针方向制动）运行时，此灯亮。仅对TPD32- -4B而言。+Torque黄色当传动以正转矩方向（顺时针方向电动或逆时针方向制动）运行时，此灯亮。制动仅对TPD32 -4B而言。Alarm红色此灯亮时表明传动处于中止和报警状态。Enable绿色当变流器使能时，此灯亮。Zero speed黄色当转速低于零速电平所设置的门槛值时，此灯亮。I limit黄色当变流器工作于电流限幅状态时，此灯亮。通过PC设定参数为了通过PC调试和启动装置，随机提供相应的软件。TPD32和PC之间的数据通讯通过主机的串行接口完成具有如下功能： 菜单索引的本机参数存取。 参数写入及存储。 将现在的参数复制到同系列的其他装置上 打印输出参数组 通过控制字进行操作控制（开关指令），如启动指令等）及施加给定值 通过状态字观察（整流装置工作状态，反馈信号）及读出实际值 读出故障信号和报警信号 通过示波器观察电机电枢电流、励磁电流、速度、输出电压、转距给定等（如下图） 标准规格输入电压等级装置系列主回路(端子U/V/W)励磁回路(端子U1/V1)控制电源(端子U1/V1)TPD32-400/230V10%*,3Ph400V10%*,3Ph50/60Hz5%230V10%*,1Ph400V10%*,1Ph460V10%,1Ph50/60Hz5%115V15%或230V15%*,1Ph50/60Hz5%TPD32-500/230V10%*,3Ph400V10%*,3Ph440V10%,3Ph460V10%,3Ph480V10%,3Ph500V10%,3Ph50/60Hz5%TPD32-690/230V10%*,3Ph400V10%*,3Ph440V10%,3Ph460V10%,3Ph480V10%,3Ph500V10%,3Ph690V10%,3Ph50/60Hz5%TPD32-1000/230V10%*,3Ph400V10%*,3Ph440V10%,3Ph460V10%,3Ph480V10%,3Ph500V10%,3Ph690V10%,3Ph850V10%,3Ph1000V10%,3Ph50/60Hz5%* 输出电压符合DIN40030标准。*型号为280A到1050A的装置在控制电源115V时,请在SA-SB端子之间（在装置后部）插入跳线。输出电流等级型 号AC输入DC输出电枢磁场电枢变流单元(端子C/D)磁场变流单元(端子C1/D1)连续电流值环境温度40C*最大电流值(过载方式) *连续电流值环境温度40CTPD32-/-20-17.2A10A20A40A10ATPD32-/-40-34.4A10A40A80A10ATPD32-/-70-60.2A10A70A140A10ATPD32-/-110-94.6A14A110A220A14ATPD32-/-140-120.4A14A140A280A14ATPD32-/-185-159.1A14A185A370A14ATPD32-/-280240.8A20A280A560A20ATPD32-/-350-301A20A350A700A20ATPD32-/-420-361.2A20A420A840A20ATPD32-/-500-430A20A500A1000A20ATPD32-/-650-559A20A650A1300A20ATPD32-/-770-662.2A25A770A1540A25ATPD32-/-1000-860A25A1000A2000A25ATPD32-/-1050-903A25A1050A2100A25ATPD32-/-1400-1205A40A1400A2800A40ATPD32-/-1500-1290A40A1500A3000A40ATPD32-/-1700-1464A40A1700A3400A40ATPD32-/-1800-1542A40A1800A3600A40ATPD32-/-2000-1720A40A2000A4000A40ATPD32-/-2400-2064A40A2400A4800A70ATPD32-/-2700-2313A70A2700A5400A70ATPD32-/-2900-2485A70A2900A5800A70ATPD32-/-3300-2827A70A3300A6600A70ATPD32-/-4800-4112A140A4800A9600A140A* 更高温度时电流会减少。* 过载时的型号与持续时间根据过载循环周期而定。型号参阅TPD32-400/470-280-2BTPD32 紧凑型变流器，三相交流电源400 进线电压 ULN V470 额定电枢电压 UdAN V280 额定电枢电流 IdAN A2B 功能 2B=二象限4B=四象限变流器的选择是以电机的额定电流和交流进线电压为基础，输出电流必须大于或等于所用的电机电流。 变流器的主回路构造及功能主回路构造励磁绕组变流器框图1) 交流电源： 230V, 3Ph, 50/60Hz400V, 3Ph, 50/60Hz460V, 3Ph, 50/60Hz500V, 3Ph, 50/60Hz690V, 3Ph, 50/60Hz1000V, 3Ph, 50/60Hz2) 电枢变流单元： 三相全控桥，把交流电转换成直流电。（TPD324B可逆桥）3) 磁场变流单元： 单相半控桥。4) 可编程控制部分： 功率部分的控制和调节板。命令信号，参考信号和反馈信号连到这里。 5) 输出电压： 直流电从0V到UdAN输出额定电流： 204800A（最大环境温度为40C）主回路功能转速给定值给定方式：模拟量给定、开关量端子给定、PC机的串行口给定、面板给定一般情况下百分之百给定值（主给定值和附加给定值之和）对应电机的最大转速。转速实际值转速信号反馈方式：模拟测速机、数字量编码器、正弦波编码器给定积分器给定积分器的作用是把阶越变化的给定值输入变为一个随时间连续变化的给定值信号。加速时间和减速时间可以分别设定。参数可通过可设置的开关量输入口或串行口来选用。速度调节器速度调节器比较转速给定值与反馈值，依据他们之间的差值输出相应的电流给定值送电流调节器（原理：带有电流内环的速度控制）。电流调节器电流调节器是PI调节器，P和I参数分别设定。电流实际值通过交流侧的电流互感器检测，经负载电阻，整流以及模数变换后送电流调节器，电流限幅器的输出为电流给定值。予控制器予控制器能够改善系统的动态响应，予控触发角的大小与电流给定值和电机反电势有关，并兼顾电流连续和断续工作状态及转矩改变符号时所要求的控制角的快速变化。无环流控制逻辑无环流控制逻辑（仅用于四象限运行的装置）与电流调节回路共同完成转矩改变符号时的逻辑控制。必要时可借助参数设定单元，封锁一个转矩方向。触发角控制单元触发角控制单元形成与电源同步的可控硅控制触发脉冲。同步信号取自功率部分，与控制电路供电电源有关。触发脉冲的控制角由电流调节器和予控制器决定。 优化过程TPD32系列整流装置出厂时已做了参数设定。自优化过程的使用，通过Current regulator,Speed regulator参数设定。下列调节器功能在自优化过程中得到优化的设定：电流调节器的优化：设定电流调节器和予控制器（电枢和励磁回路）参数。速度调节器的优化：设定速度调节器的参数。自动测取用于速度调节器和予控制器的摩擦和惯性力矩补偿量。自动测取电机的磁化特性曲线（用于实现与反电势相关的弱磁控制）。需弱磁时自动优化反电势调节器。所有在自优化过程中设定的参数都可通过基本参数设定单元和操作面板修改。 可编程报警TPD32系列传动装置具有广泛的监视功能。可能对装置造成影响的报警在PROG ALARMS（可编程报警）子菜单中定义： 保存报警状态 驱动器如何对报警做出反应 通过端子35与36（中心报警）之间的继电器来指示。继电器的开关状态可用CONFIG RATION菜单中的OK Relay func参数来定义。 自动重新起动 故障复位对于某些报警，驱动器的特性可以分开地配置。所有的报警也可以分配给一个可自由编程的数字输出（仅当具有TBO任选卡）。 端子功能的说明除了具有固定功能（例如Enables）的端子外，TPD32系列传动装置提供了将可自由编程的输入/输出分配给特定功能的可能性。这可以通过键盘、串行接口或任何现有的总线连接来实施。可自由编程的输入/输出的出厂设定是按最常用的功能分配的。但是，用户可对这些设定进行修改以满足手头应用的要求。基本设备装有三个模拟输入，这些都被指定为差分输入。如果需要数字输入/输出和/或模拟输出的话，就需要TBO选项卡。这个卡安装在传动装置的调节器板上。该器件至多可以安装两个这种类型的卡（选项“A”和选项“B”）。主回路端子名称功能I/Q最大电压最大电流U,V,W连接电枢回路的电源I500VAC+10%,3Ph参见规格表C,D连接电机电枢Q参见规格表U1,V1连接磁场回路的电源I460VAC+15%,1Ph参见规格表C1,D1连接电机磁场（励磁）Q0.87交流电压参见规格表U2,V2控制电源I115VAC-10%,1Ph230VAC+10%,1Ph参见规格表U3,V3连接内部风扇电源(电枢电流770A型号)I230VAC,1Ph1A35/36OK 继电器干结点在“CONFIGURAYION/数字量输出”菜单内设置功能Q250VAC1A AC1175/76Relay2继电器干结点在“CONFIGURAYION/数字量输出”菜单内设置功能Q250VAC1A AC1178/79连接热敏电阻I-81/82内部快熔辅助干结点Q控制回路端子端子名称功能I/Q最大电压最大电流1+2模拟量输入1可配置的差分模拟量输入信号: 端子1, 参考电位: 端子2出厂设置为给定积分器参考值1I10V0.25mA(电流信号输入时20mA)3+4模拟量输入2可配置的差分模拟量输入信号: 端子3, 参考电位: 端子4无出厂设置I10V0.25mA(电流信号输入时20mA)5+6模拟量输入3可配置的差分模拟量输入信号: 端子5, 参考电位: 端子6无出厂设置I10V0.25mA(电流信号输入时20mA)7+10V+10V参考电压参考电位: 端子9Q+10V10 mA8-10V-10V参考电压参考电位: 端子9Q-10V10 mA90V10端子7和8的参考电位点-10屏蔽接线端子(PE)(带屏蔽套)-11内部0V-12使能变流器使能0V 封锁+1530V 使能I+30V15V/3.2 mA24V/5 mA30V/6.4 mA13启动启动命令0V 无启动命令+1530V 启动I+30V15V/3.2 mA24V/5 mA30V/6.4 mA14快停快停0V 快停+1530V 无快停I+30V15V/3.2 mA24V/5 mA30V/6.4 mA15外故障外故障0V 有外故障+1530V 无外故障I+30V15V/3.2 mA24V/5 mA30V/6.4 mA16COM ID数字量输入参考电位点,端子12到15-180V2424V参考电位点,对端子19-19 +24V+24V 参考点在端子18Q+2030V200 mA*20屏蔽接线端子(PE)(带屏蔽套)- 标准连接图控制顺续图典型连接图 尺寸和重量20A1050A型号尺寸20A1050A型号尺寸型号类型ammbmmcmma1mmb1mm重量kgTPD32-/-20-1263360274250275M68.4TPD32-/-40-263360274250275M68.4TPD32-/-70-263360274250275M68.8TPD32-/-110-263360274250275M610.8TPD32-/-140-263360274250275M610.8TPD32-/-185-263360274250275M610.8TPD32-/-280-2311388338275375M625.5TPD32-/-350-311388338275375M624.5TPD32-/-420-311388338275375M629.5TPD32-/-500-311388338275375M629.5TPD32-/-650-311388338275375M632TPD32-/-770-3521510402500200M661TPD32-/-1000-521510402500200M665TPD32-/-1050-521510402500200M66562538026310385202E525max 600274359CCBA856 x M10D1200A以上型号尺寸1200A以上型号尺寸TypeAmmBmmCmmDmmEmmWeightkgTPD32.-1200.56030012514531067,5/8,4TPD32.-1500.965700300145333125/8,4TPD32.-1600.74048020015031074,5/8,4TPD32.-2000-2B.74048020015031084,5/8,4TPD32.-2000-4B.965700300145333125/8,4TPD32.-2500.965700300150333127/8,4TPD32.-3000.965700300150333127/8,4注：1200A以上的TPD32，功率桥与控制器分离，其具体尺寸与重量，可参阅TPD32手册。 装置的安装注意! 安装时要考虑到本手册列出的装置尺寸和重量。应当使用专门要求的设备（例如 大重量装置要用到抬车或天车）。不恰当的操作或使用了不适合的工具都会对装置造成损坏。图3.3.1: 最大倾斜角-最大倾斜角为30。-变流器必须保证安装在空气流通的地方。-设备之间的间距至少为150mm。-前面必须留出至少50 mm空间。-大量发热的变流器不能紧邻变频器安装。图3.3.2: 安装间距故障诊断故障报警可能的起因Failure supply(电源故障)电源故障=电压低于允许值当心！在拆下端子板前应断开电源。在大多数情况下，起因是在外部接线中。拉出调节器卡的插入式端子板并输入Reset(复位)指令。如果没有出现其它故障，就应检查你的接线是否短路，在某些情况下应使电缆屏蔽。如果还没有排除故障，就应拆下I/O option card(输入/输出选项卡)的端子板（如果有的话）并再一次RESET（复位）。如果仍然没有成功，可能就是内部故障，请与销售商办事处联络。Undervoltage（欠压）Undervoltage（欠压）电源电路上欠压。Undervoltage thr（欠压阈值）参数设定不正确（虽然设备是在230V上运行，但可能设定为400V）。校正措施：正确设定参数，然后通过RESET确认故障。输到设备端子U/V/W上的电压由于下列情况太低： 交流输入电压太低 电缆接线不良（例如接触器、扼流圈、滤波器上的端子没有正确固定）校正措施：检查连接情况插入线路熔断器交流输入电压骤降或电源电压高度畸变，在没有电源时已启用变频器。Overvoltage(过压)电源电路过压。Max out voltage(最大输出电压)参数设定太低。虽然只能通过励磁弱化来达到设定转速，但驱动器不能在励磁弱化时运行。检查Flux reg mode参数。Heastsink(散热器)散热器温度太高环境温度太高变频器风扇失灵设备110A散热器太脏Overtemp Motor（电动机过热）电动机温度过高（由热敏电阻向端子78/79发出信号）电动机未装一个热敏电阻：端子78与79之间没有跳线。电动机上热敏电阻接线与端子78与79之间的电缆断开电动机过热：负载周期太大电动机所在位置环境温度太高电动机外部风扇已坏电动机没有外部风扇：低速时负载太大电动机转轴上的风扇冷却作用对这一负载周期太低。改变负载周期或安装外部风扇External fault(外部故障)外部故障，出现在端子15上。如果“External fault”（外部故障）信号未被使用：端子16与18（基准点）和/或15与19之间接线脱漏。如果“External fault”信息被使用：端子15上的信号遗漏（至端子16的1530V）。对于外部电源：基准点必须相互连接！Overcurrent(过电流)电动机电路中过电流变频器输出处短路或接地故障电流调节器没有正确优化参数Over current thr（过电流阈值）太低Field loss(励磁损失)励磁电流太低励磁调节受阻励磁电路中的导线断开励磁熔断器起作用Speed fbk loss(转速反馈损失)无转速反馈信号反馈信号线断开一个或几个编码器信道脱漏（导线断开，无编码器电源）Opt 2 failure(选项2故障)选项卡2（option card 2）故障试一下RESET，如果仍不成功，可能是内部故障，请与销售商办事处联系。Bus loss(总线损失)总线接线故障（仅有具有总线选项卡时）。检查总线接线情况电磁兼容性有问题试一下RESET。如果仍不成功，可能是内部故障，请与销售商办事处联系。Enable seq err(启用顺序错误)驱动器加电或Enable input(启用输入)接至24V（拾取的）且驱动器配置成通过端子运行时RESET（复位）。参见CONFIGURATION/MAINS COMMAND（配置/主指令）。Hw opt 1 failure(硬件选项卡1故障)Option card 1(选项卡1)上故障。试一下RESET，如果仍不成功，可能是内部故障，请与销售商办事处联系。电动机不转显示故障报警，见上表一旦错误排除，就给出RESET指令。键盘显示屏不亮：端子U2/V2电源故障或内部熔断器被烧断或故障。缺少启用和/或起动指令变频器不接受指令：所选操作方式不正确或错误电源保持装置脱扣：保护装置规格不对或可控硅电桥上故障用于基准值的模拟输入未被分配或分配不同。TPD322B负基准值，两象限变频器的基准值必须始终为正的！电动机误运转（TPD324B）基准值符号的极性错误。电动机接线错误。注意！当电动机误运转但旋转方向可以改变时，记住应改变电枢或励磁导体和两个编码器接线（A+与A-交换，或B+与B- 交换），利用一只转速计改变导体极性。电动机达不到额定转速驱动器在转速限制值范围内。校正措施：检查Speed max amount(最大转速值)、Speed max pos(最大正向转速)和Speed max neg(最大反向转速)参数。驱动器以电流限制值工作（LED lLIM 灯亮），可能的起因是：电动机过载变频器规格太小通过Torque reduct(转矩减小)选择的励磁减小输入的编码器脉冲数的数值太高。校正措施:检查有关参数（当使用插塞接头XE1时为编码器1脉冲，使用插塞接头XE2时为编码器2脉冲），并设定正确值。转速计电压自适应错误。检查电压场选择情况（至端子A/B/C的跳线）。检查Tacho scale(转速计换算)参数。校正值将减小主基准值。校正措施：检查配置情况。因数功能设定不正确。电动机立即达到最大转速通过端子设定基准值：检查该基准值是否从最小值到最大值变化。使用电位计进行基准值设定：是否有一个0V接线存在？编码器/转速计没有连接，或连接不正确，或没有电：在DRIVE STATUS（驱动器状态）菜单中，预先设置Actual spd（实际转速）参数。当调节器禁用时，顺时针方向转动电动机（从转轴前方看）。所指示的值必须是正的。如果所指示的值没有变化或示出莫明其妙的数值，应检查电源和编码器/转速计布线情况。如果所有指示的值是负的，应使编码器接线颠倒过来。交换信道A+和A-