温州久久定子调压说明书.pdf

温州市久久电子电器有限公司 第 1 页 共 56 页 版本 2 2 目目 录录 目目 录录 1 第第 1 章章 概述概述 3 1 1 名词 3 第第 2 章章 调速控制器介绍调速控制器介绍 4 2 1 性能特点 4 2 2 原理框图 6 2 3 工作原理 6 2 3 1 控制原理 6 2 3 2 运行方式 6 2 4 电路板功能 9 2 5 兼容性说明 10 2 5 1 整机兼容性 11 2 5 2 部件兼容性 12 2 5 3 软件兼容性 12 第第 3 章章 调速控制器的应用调速控制器的应用 13 3 1 交流电机电气传动系统比较 13 3 2 QY 调速控制器的成套电控设备 14 3 2 1 QY调速控制器的应用 14 3 2 2 调速系统的电机容量选择 14 3 2 3 QY调速控制器的选型 14 3 2 4 QY调速系统的升级 15 3 2 5 外围元器件选择 16 3 2 6 特殊的应用 24 3 3 转子电阻器的参数计算 26 3 3 1 升降机构转子电阻器的参数计算 26 3 3 2 平移机构转子电阻器的参数计算 27 3 4 QY 定子调压调速系统电动机机械特性分析 27 3 4 1 异步电动机调压调速机械特性 27 3 4 2 异步电动机转子回路串电阻的机械特性 28 3 4 3 QY调速系统电动机转子电阻总值的计算 29 3 4 4 QY调速系统电动机转子三段电阻的参数计算 31 3 4 5 QY调速系统上升过程的电动机机械特性 32 3 4 6 QY调速系统下降过程的电动机机械特性 34 3 4 7 QY调速系统平移应用电动机机械特性 35 第第 4 章章 调试与维护调试与维护 36 4 1 安装注意事项 36 4 2 系统调试 37 4 2 1 通电前检查项目 37 4 2 2 通电不接电机检查项目 37 4 2 3 通电接电机运行 38 温州市久久电子电器有限公司 第 2 页 共 56 页 版本 2 2 4 2 4 通电运行 38 4 2 5 安全试验 39 4 3 调试常见问题 39 4 3 1 一台调速控制器控制多台电机 39 4 4 故障分析与排除 41 4 4 1 QY1 QY1 T系列故障判别方法 41 4 4 2 QY2 QY2 L QY2 T系列故障判别方法 42 4 4 3 常见故障分析与排除 48 4 5 日常维护与保养 54 4 5 1 日常保养 55 4 5 2 零部件更换 55 温州市久久电子电器有限公司 第 3 页 共 56 页 版本 2 2 第第1章章 概述概述 久久公司从 1999 年开始起重机调压调速控制器的研制和生产 到现在已从最初的模 拟式 QY1 发展到晶闸管换向的数字式 QY2 T 并有 2600 多台在现场使用 根据公司员工 在现场调试和维护的经验 以及用户反馈的意见 整理形成了这份使用和维护文档 本文内容分为三部分 第二章介绍调速控制器本身 包括性能 特点 工作原理 以 及兼容性等 第三章介绍调速控制器的应用 包括选型 电阻器参数计算 以及电机的机 械特性 第四章介绍调速控制器及调速系统的调试和维护中的常见故障以及排查方法 和原1 0版本的使用与维护文档相比 本文主要增加了两方面的内容 1 增加对QY1 T QY2 T QY2 L 的介绍 以及和原 QY1 QY2 的兼容性的说明 2 大大丰富了调试和维护 的内容 本文为用户培训资料 1 1 名词名词 主令 主令 用户输入的档位信号 升降机构有上升 1 2 3 4 档 下降 1 2 3 4 档 平移机构有左移 1 2 3 4 档 右移 1 2 3 4 档 调速档 调速档 无论是升降机构还是平移机构 1 2 3 档是闭环控制 称为调速档 全速档 全速档 无论是升降机构还是平移机构 4 档是开环控制 称为全速档 正向转矩 正向转矩 电机输出的转矩和电机运转方向同向 反向转矩 反向转矩 电机输出的转矩和电机运转方向反向 温州市久久电子电器有限公司 第 4 页 共 56 页 版本 2 2 第第2章章 调速控制器介绍调速控制器介绍 2 1 性能特点性能特点 我公司的调压调速控制器自推出以来 经过不断的发展完善 目前形成了 5 大系列产 品 具体如下 QY1 绕线电机调速控制器 以下简称 QY1 为我公司第一代产品 模拟控制 基 本型 QY2 智能起重机调压调速控制器 以下简称 QY2 为我公司第二代产品 数字控 制 全中文界面 具有电机运行数据实时监控 故障记录和查询 参数管理等功 能 QY1 T 起重机调压调速控制器 以下简称 QY1 T 和 QY2 T 智能起重机调压调速 控制器 以下简称 QY2 T 是在 QY1 和 QY2 基础上开发的第三代产品 采用内置晶闸管换向 不需外部换向接触器 提高换向可靠性 不再担心机械 联锁卡死 降低了系统制造和维护成本 主令信号 强电 直接输入 不需要外接继电器转换 不再苛求低电压 小电 流状况下继电器的接通能力 降低了屏柜制作成本和对布线的工艺要求 増设主令输入信号和系统输出信号的 LED 指示 方便调试 维护和对使用过 程的监控 内置快熔保护 带有备品 对晶闸管的保护更加有效 内置备件 充分为用户 考虑 实现现场的快速处理 系统中可用负荷开关代替断路器 降低系统成本 2006 年我公司根据用户的反馈和市场的需求 又对 QY2 和 QY2 T 两个系列的产品做 了改进 QY2 L 智能起重机调压调速控制器 以下简称 QY2 L 是专用于已在使用的 QY2 调速控制器升级的派生品种 属具有 QY2 T 产品的部分优点的新一代产品 弱电采用开关电源 大大降低了控制器的发热量 主令信号 强电 直接输入 不需要外接继电器转换 升级时仅需在原屏柜上 改动 5 根线 不再苛求低电压 小电流状况下继电器的接通能力 降低了屏 柜制作成本和对布线的工艺要求 同同 QY2 T 増设主令输入信号和系统输出信号的 LED 指示 方便调试 维护和对使用过 温州市久久电子电器有限公司 第 5 页 共 56 页 版本 2 2 程的监控 同同 QY2 T QY2 T1 智能起重机调压调速控制器 以下简称 QY2 T1 是 QY2 T 的最新改进 在保留 QY2 T 的优点的基础上 进一步增强了对恶劣电磁环境的适应能力 这几个系列的产品各有千秋 但是具有相同的技术指标和性能特点 1 主要技术指标 环境温度 25 55 调速误差 5 速度变化率 5 均流系数 0 9 耐振强度 5 13Hz 振幅 1 5mm 13 150Hz 加速度 1G 2 采用转子频率反馈实现闭环控制 使电机转速不因载荷和电网电压变化而变化 3 零电流换向 4 平稳的加速和减速 减少了对电机及机械构件的冲击 5 电制动和机械制动合理配合 减少了制动器的磨损 6 耐高温 适应恶劣的工作环境 7 均具升降 平移运行功能 8 对转子电阻器的取值原则和计算方法相同 下面的表格列出我公司各系列的调速器的异同 QY1 QY1 T QY2 QY2 L QY2 T 控制方式 模拟 模拟 数字 数字 数字 系统参数 固定 固定 可调 可调 可调 人机界面 无 无 全中文界面 可 显示实时状态 全中文界面 可 显示实时状态 全中文界面 可 显示实时状态 故障记录 无 无 可记录多达 64 条故障 可记录多达 64 条故障 可记录多达 64 条故障 输入信号处理 外部继电器转换 内置光电转换外部继电器转换内置光电转换 内置光电转换 输入输出指示 无 LED 指示 无 LED 指示 LED 指示 换向方式 外部接触器 内置晶闸管 外部接触器 外部接触器 内置晶闸管 表2 1 注 QY2 T 中包括了 QY2 T1 产品类型 性能特点 温州市久久电子电器有限公司 第 6 页 共 56 页 版本 2 2 2 2 原理框图原理框图 具体的原理框图 详见相应的产品用户手册 2 3 工作原理工作原理 QY 系列控制器把两种传统的调速方式有机地结合起来用于控制三相交流绕线电机 1 3 档时通过控制定子回路晶闸管导通角来改变电动机定子电压 4 档时通过改变电动机转子电阻 改变电动机的机械特性 两种调速方式的结合产生了非常好的控制效果 两种方式的优点得到了充分的发挥 2 3 1 控制原理控制原理 QY2 系列闭环控制的原理见图 2 1 图中 Ag 为主令给定 F V 为频率电压变换 I V 为电流电压变换 MCU 为单片机 AT 为触发器 QY1 系列的控制原理与 QY2 类似 只 是少了定子电流反馈 图 2 1 来自 Ag I V F V 的信号经过 MCU 处理通过 AT 形成触发脉冲控制晶闸管的导通角 达到控制电机定子电压 从而控制电机转矩的目的 也即实现对电机转速的控制 2 3 2 运行方式运行方式 QY1 QY2 QY2 L 系列系列控制器的晶闸管单元有三组反并联的晶闸管模块 U V W Ag MCU AT F V I V 温州市久久电子电器有限公司 第 7 页 共 56 页 版本 2 2 司机通过主令控制器给定电机转速 由速度反馈实现闭环控制 使电机达到并在给定转速 运行 QY1 T QY2 T 系列系列控制器的晶闸管单元有五组反并联的晶闸管模块 U V W A B U V W 导通时 电机输出正向转矩 A B W 导通时 电机输出反向转矩 司机 通过主令控制器给定电机转速 由速度反馈实现闭环控制 不同系列的控制器运行方式基本相同 只是在细节上有所不同 因此下面就以 QY1 系列控制器为例 介绍其运行方式 其他型号的不同之处 以及不同版本的软件的不同运 行方式将在后面说明 2 3 2 1 上升运行上升运行 重载重载 主令置上升某档速度时 上升接触器先接通 电机得电建立力矩 随后制动器打开 电机启动 系统进入闭环控制状态 此后只要主令置于上升调速档 通过主令的速度 给定和速度反馈 系统都能很快使电机达到设定的速度 主令置全速档时 系统进入 开环状态 晶闸管全导通 电机平稳加速 当速度大于 50 和 75 时 分别切除两级 转子电阻 使速度到达全速 当主令回到调速档时 两级转子电阻同时接入 系统重 新进入闭环控制 由于负载本身很重 此时电机转矩小于负载转矩 电机迅速减至设 定速度 并稳定运行 当主令回到零位时 无论电机处于何种速度 制动器都立即制 动 制动器从开始动作到真正闭合需要一定的时间 液压抱闸一般在 500ms 左右 因此控制器延时一段时间再令电机断电 QY2 各版本升降控制软件 同 QY1 轻载轻载 由于负载轻 因此减速和制动的运行状况和重载不同 当主令从全速档回到调速档时 由于负载本身很轻 尤其是空钩时 电机转矩只是略小于负载转矩 因此减速时间 很长 减到调速档一般需要数秒时间 当主令回到零位时 和重载一样 制动器立即 闭合 QY2 1 xx 版本升降控制软件 当主令从全速档回到调速档时 会令制动器快速动作一 下 使电机迅速减速并进入闭环控制状态 其他的运行状况同 QY1 QY2 3 xx 版本升降控制软件 增加了 上升电制动 参数 使能该参数后 轻载上升 减速 回零时 如果在一定的时间内没有明显减速 系统将换向 令下降接触器接通 电机输出下降转矩而快速减速 其他运行方式同 QY1 温州市久久电子电器有限公司 第 8 页 共 56 页 版本 2 2 2 3 2 2 下降运行下降运行 重载重载 当主令置下降调速档时 也是上升接触器先接通 此时电机输出的是反向转矩 小于 负载转矩 因此电机处于倒拉反转状态 和上升相同 系统也是处于闭环控制状态 只要主令置于下降调速档 通过主令的速度给定和速度反馈 系统都能很快使电机达 到设定的速度 当主令置全速档时 上升接触器断开 下降接触器接通 系统进入开 环状态 电机迅速加速 当速度大于 50 和 75 时 分别切除两级转子电阻 电机的 最终速度将略大于同步速度 处于再生发电状态 当主令回到调速档时 两级转子电 阻同时接入 下降接触器断开 上升接触器接通 系统重新进入闭环控制 当主令回 到零位时 和回到调速档一样 电机以反向转矩进行制动 当电机速度接近零时 制 动器制动 待制动器完全闭合后 电机才断电 反向转矩制动减少了对制动器的磨损 QY2 各版本升降控制软件 同 QY1 轻载轻载 由于负载轻 因此加速的运行状况和重载不同 当主令置下降调速档时 控制器首先 使上升接触器接通 再根据负载运行状态进行自动调整 当负载较重时 电机可很快 达到给定速度 当负载较轻时 电机达到给定转速时间较长 此时控制器会使下降接 触器接通 促使电机加速 当转速超过给定转速后 控制器再令上升接触器接通 这 就是轻载判别过程 当负载转矩与机械传动阻力矩接近时 会出现多次判别 这是正 常现象 QY2 各版本升降控制软件 同 QY1 其他 QY2 3 xx 版本升降控制软件 增加了 加速时间 减速时间 制动时间 三个参 数 加速时间 和 减速时间 分别决定了电机加减速的快慢 制动时间 则决定 了主令回到零位时制动的快慢 在轻载上升减速 制动和轻载下降加速时 这三个参 数还决定了是否进行换向和何时换向 2 3 2 3 平移运行平移运行 当主令在某一调速档时 控制器在闭环控制下按该档速度运行 当受到某种阻力 如 风力或桥架倾斜 控制器在闭环控制下仍然维持该档速度 若阻力消失 平移机构将被加 温州市久久电子电器有限公司 第 9 页 共 56 页 版本 2 2 速 当超过给定速度 10 时 控制器使接触器换向 电机输出反向转矩 开始减速 由于 此时反向转矩不超过满载启动转矩 所以电机逐渐减速达到所要求的 略高于 速度 若 此时平移机构受到前推力 则反向转矩用以保持速度 若没有前推力 控制器再次令接触 器换向 平移机构正常运行 在任何状态下 主令回零 控制器先令接触器换向 电机输出反向转矩进行电制动 速度接近零时 制动器制动 控制器运行在某档速度 而主令置反方向档位 控制器先令接触器换向 电机以反向 转矩进行制动 速度过零后 再加速至该档速度 QY2 1 xx 版本平移控制软件 同 QY1 QY2 2 xx 及以上版本平移控制软件 增加了 加速时间 减速时间 和 制动时 间 参数 这 3 个参数的大小分别决定了加速 减速和制动的快慢 2 3 2 4 QY1 T 和和 QY2 T 它们的运行方式分别和 QY1 QY2 相同 只是换向机构改为晶闸管 2 4 电路板功能电路板功能 调速控制器的控制单元的电路板采用插件的形式 同一系列控制单元的电路板均相同 方便用户备件和现场维护 下面的表格介绍了各系列调速控制器的电路板部件 电路板在 控制单元箱体内的放置位置详见相应的用户手册 QY1 QY2 QY1 T 1 QY2 L QY2 T 1 QY2 T1 触发控制板 TS 6 TD 6 TST 6 TD 26 TDT 6 TDT 6 输出控制板 TS 8 TD 8 TST 8 TD 28 TDT 8 TDT 38 TD 7 TDT 7 升降控制板 TS 7 TD 19 升 TST 7 TDT 19 升 TDT 19 升 TDT 19 升 TD 12 2 平移控制板 TS 12 TD 19 平 TST 12 TDT 19 平 TDT 19 平 TDT 19 平 输入控制板 无 无 TST 10 TD 20 TDT 10 TDT 10 底板 TS 9 TD 9 TST 9 TD 29 TDT 9 TDT 39 显示控制板 无 TD 2 无 TDT 2 TDT 2 TDT 2 表2 2 注 1 早期的输入控制板和底板有所不同 将在 兼容性说明 一节中详细说明 注 2 TD 12 板已停产 用控制性能更好的 TD 19 平板代替 产品系列 电路板 温州市久久电子电器有限公司 第 10 页 共 56 页 版本 2 2 下面介绍每个电路板部件的主要功能 由于用于不同的产品系列 相同用途的部件的 具体功能和电路会有不同 这里只做简单的介绍 触发控制板 触发控制板 根据升降 平移控制板送来的控制电压 控制晶闸管的触发信号 确 定晶闸管的导通角 零电流换向控制 TS 6 TD 6 和 TD 26 为接触器换向 因此电路板上只有 6 路触发电路 TST 6 TDT 6 为晶闸管换向 因此电路板上有 10 路触发电路 输出控制板 输出控制板 无速度反馈故障检测 晶闸管过热故障检测 将从升降 平移控制板 送来的正反转 制动和加速等弱电信号转化为强电信号输出 升降升降 平移控制板 平移控制板 速度闭环控制 故障综合处理 该部件有 2 种类型 分别用于 升降控制和平移控制 7 板用于升降控制 12 板用于平移控制 需要注意的是 19 板 电路板本身基本相同 由所配的控制软件决定用于何种运动控制 为了方便 区分 在电路板的拉手上加了标注 比如 TD 19 升 表示升降控制 TD 19 平 表示平移控制 TS 7 12 TST 7 12 为模拟控制 由硬件电路实现 PID 闭环控制 TD 7 12 19 TDT 7 12 19 为数字控制 由软件实现 PID 闭环控制 输入控制板 输入控制板 将 220 伏的主令信号通过光电隔离的方式转换为弱电信号送入升降 平移控制板 提供主令信号和主要输出信号的 LED 指示 QY1 和 QY2 没有该部 件 底板 底板 提供上述各部件的电气连接 显示控制板 显示控制板 档位 速度和三相电流的实时监控 故障记录和查询 参数管理 QY1 和 QY1 T 没有该部件 2 5 兼容性说明兼容性说明 QY 系列调速控制器自推出之日起 就根据用户反馈的意见和建议不断改进 尽管我 们努力保持不同系列之间的兼容性 但由于技术上的代差和局限性 不同系列的调速控制 器之间很难达到完全兼容 为了帮助用户理解 下文对不同系列的调速控制器从整机到部 件的兼容性作了详细的说明 温州市久久电子电器有限公司 第 11 页 共 56 页 版本 2 2 2 5 1 整机兼容性整机兼容性 2 5 1 1 晶闸管单元晶闸管单元 QY1 系列和 QY2 QY2 L 系列的相同规格的晶闸管单元完全相同 QY1 T 系列和 QY2 T 系列的相同规格的晶闸管单元完全相同 由于换向机制不同 QY1 QY2 和 QY2 L 系列的晶闸管单元和 QY1 T QY2 T 系列 的差别很大 后者多了 2 路反并联晶闸管模块 2 5 1 2 控制单元控制单元 QY1 QY1 系列的控制单元有 2 种箱体 型箱体的阻容吸收部件在箱体内部 适用容量在 350A 及以下的调速控制器 型箱体的阻容吸收部件在晶闸管单元 内 适用容量在 500A 及以上的调速控制器 QY2 和 QY1 系列一样 也有 2 种箱体 型箱体的阻容吸收部件在箱体内部 适用容量在 350A 及以下的调速控制器 型箱体的阻容吸收部件在晶闸管单元 内 适用容量在 500A 及以上的调速控制器 QY2 L QY2 L 和 QY2 一样 同样要注意区分两种箱体 QY1 T QY1 T 的早期型号采用的是 QY1 T 210 箱体 简称为 QY1 T 短箱体 现在采用的是 QY1 T 240 箱体 简称为 QY1 T 长箱体 这两种箱体采用不同的 底板 所配的输入控制板也不同 短箱体的输入控制板为 TST 15 长箱体为 TST 10 但是控制单元本身是可以互换可以互换的 QY2 T 类似的 QY2 T 的早期型号采用的是 QY2 T 210 箱体 简称为 QY2 T 短 箱体 现在采用的是 QY2 T 240 箱体 简称为 QY2 T 长箱体 这两种箱体采用 不同的底板 所配的输入控制板也不同 短箱体的输入控制板为 TST 15 长箱体 为 TDT 10 但是控制单元本身是可以互换可以互换的 对应于运行机构 控制单元还可以分为平移和升降 2 种类型 尽管它们的区分只在于 箱体内的电路板 数字式的还取决于软件类型 但是为了避免混淆 特别规定它们互不 兼容 互不 兼容 温州市久久电子电器有限公司 第 12 页 共 56 页 版本 2 2 2 5 2 部件兼容性部件兼容性 在表 2 2 中 不同的产品中凡是电路板序号相同的电路板 均可以互换可以互换 由于底板是 固定在箱体中的 因此不存在互换的问题 同一种电路板也有多种版本号 比如 TD 6 板的基本型板号为 TD 6 第一次改进后为 TD 6A 如没有特别说明 同一种电路板的不同版本都是相互兼容相互兼容的 2 5 3 软件兼容性软件兼容性 目前调速控制器的软件版本号形式为 X XX 其中 X 为 0 9 的数字 我们规定 版 本号的整数部分相同的同一用途的软件 是相互兼容相互兼容的 否则就不能兼容不能兼容 即 1 01 可以和 1 20 兼容 但 1 01 不能和 2 01 兼容 不同机构的控制软件和显示软件不能兼容 比如升降控制软件不能和平移显示软件配 合使用 版本号整数部分不同的控制软件和显示软件不能兼容 比如 1 xx 版本的控制软件 不能和 2 xx 版本的显示软件配合使用 如果控制软件和显示软件不能兼容 界面上将显示 相应的故障信息 由于软件都是烧写在芯片上 后者安装在电路板上 因此软件能否兼容 就决定了所 在电路板能否兼容 目前软件和电路板的兼容性如表 2 3 控制板 控制软件版本 显示板 显示软件版本 TDT 7 1 xx TDT 2 1 xx 升降控制 TDT 19 升 3 xx TDT 2 3 xx TDT 12 1 xx TDT 2 1 xx TDT 19 平 2 xx TDT 2 2 xx 平移控制 TDT 19 平 3 xx TDT 2 3 xx TD 7 1 xx TD 2 1 xx 升降控制 TD 19 升 3 xx TD 2 3 xx TD 12 1 xx TD 2 1 xx TD 19 平 2 xx TD 2 2 xx 平移控制 TD 19 平 3 xx TD 2 3 xx 表 2 3 互配情况 机构类型 温州市久久电子电器有限公司 第 13 页 共 56 页 版本 2 2 第第3章章 调速控制器的应用调速控制器的应用 3 1 交流电机电气传动系统比较交流电机电气传动系统比较 常用交流电机电气传动系统有转子串电阻 动力制动 也称能耗制动 串级调速 转子脉冲调速 液压推动器调速 涡流制动器调速 定子调压调速 变频调速等 现在在 起重机交流电气传动系统中 广泛应用且成熟的主要有三种 转子串电阻 定子调压调速 和变频调速 下面对这三种传动系统各项性能做一下比较 具体参见下表 传动类型 传统转子串电阻系统 定子调压调速系统 变频调速系统 控制对象 绕线电机 绕线电机 变频电机 调速比 1 3 数字 1 20 模拟 1 10 一般可达 1 20 闭环系统时可更高 调速精度 较高 高 档位速度调整 不可以 数字 可以 可以 机械特性 软 硬 开环 较硬 闭环 硬 调速能耗 大 较大 能量回馈式 无 能量消耗式 小 参数管理与 故障显示 无 数字 有 模拟 无 有 通讯接口 无 数字 有 模拟 无 有 外部设备 多 线路复杂 少 线路简单 少 线路简单 环境适应性 对环境要求低 对环境要求较低 对环境要求高 表3 1 注 上表中所列定子调压调速系统是以我公司 QY 各系列调速控制器为核心的系统 串电阻调速系统完全由接触器及时间继电器 或 PLC 完成电动机运行控制 对机械 结构及电气系统冲击大 影响起重机正常使用寿命 接触器拉弧严重 损坏频率高 维护 工作量大 调压调速系统起制动过程平稳 调速精度较高 机械特性硬 过载能力强 对环境要 求较低 可维护性强 成本较低 变频调速系统控制性能及调速精度最高 比较适合高精度作业场所 但对环境要求较 高 过载能力弱 在需要过载运行的情况下 电机及变频器均需作增容考虑 现场可维护 性差 成本高 温州市久久电子电器有限公司 第 14 页 共 56 页 版本 2 2 3 2 QY 调速控制器的成套电控设备调速控制器的成套电控设备 以 QY 各系列调压调速控制器 以下简称 QY 调速控制器 为控制核心的成套电控设 备 线路简单 所需电器元件少 使用维护方便 价格便宜 而且该成套电控设备外形尺 寸小 可以大大减少电控系统在起重机上占用的空间 特别是第三代的 QY1 T 和 QY2 T 和第一 二代产品相比 又减少了 2 个换向接触器 并可用负荷开关代替断路器 系统成 本下降显著 大容量的更为明显 3 2 1 QY 调速控制器的应用调速控制器的应用 具体的应用原理框图 详见相应的产品用户手册 3 2 2 调速系统的电机容量选择调速系统的电机容量选择 由于定子调压调速系统采用相位控制 输出电压 电流都是非正弦波 引起高次谐波 影响电动机出力 其主要原因 a 高次谐波使电动机损耗增大 b 高次谐波使电动机总感抗加大 降低了 cos 从而影响了输出转矩 c 高次谐波电流会产生脉动转矩 影响电动机正常工作 因此在采用调压调速系统时 考虑谐波影响 选用电动机应适当增加容量 增加的容 量约为 10 左右 3 2 3 QY 调速控制器的选型调速控制器的选型 QY 控制器的选型应根据在一定工作制度下电动机拖动实际的额定负载时电动机定子 上通过的电流来确定 如果无法得知电机实际工作电流 则建议以规定工作制下的电机定 子额定电流为依据 不同工作制下 QY 控制器标称电流与电机实际定子电流的关系 如表 3 2 电机定子电流 型 号 控制器 标称电流 工作制 S3 25 及以下 工作制 S3 40 工作制 S3 60 及以上 QY I I 2 1 I 3 1 I 4 1 I 表3 2 温州市久久电子电器有限公司 第 15 页 共 56 页 版本 2 2 3 2 4 QY 调速系统的升级调速系统的升级 3 2 4 1 从从 QY1 升级到升级到 QY2 QY2 L QY2为QY1的更新换代产品 QY2 L为QY2的更新换代产品 从应用原理图上看 QY1系统和QY2系统外部电气原理完全相同 因此从QY1升级到QY2极为方便 只需 用QY2控制单元替换QY1的控制单元 而不需要改动晶闸管单元 因为同一规格 控制 器标称容量 下QY1和QY2的晶闸管单元是相同的 然后在主回路中增加三只规格符合 的电流互感器 再按QY2的要求接好外围线路 最后调整好QY2的CT比值 即可正常 投入使用 但是需要注意 若QY1控制单元为 型箱体时 替换的QY2控制单元也应为 型箱 体 若QY1控制单元为 型箱体时 替换的QY2控制单元也应为 型箱体 从QY1直接升级到QY2 L要求一样 具体的接线要求见QY2 L的用户手册 3 2 4 2 从从 QY2 升级到升级到 QY2 L QY2 L相对于QY2的主要变化就是系统的主令信号可以直接送入到控制器中 不再 需要继电器转换 因此从QY2升级到QY2 L时 只需要用后者的控制单元替换前者的 并按照QY2 L的要求更改主令信号的接线方式即可 同时 要注意两者的控制单元箱体要 同为 型或 型 3 2 4 3 从从 QY1 T 升级到升级到 QY2 T QY1 T 系统和 QY2 T 系统外部电气原理也完全相同 因此从QY1 T升级到QY2 T也很 方便 只需用QY2 T控制单元替换QY1 T的控制单元 而不需要改动晶闸管单元 然后 在主回路中增加三只规格符合的电流互感器 再按QY2 T的要求接好外围线路 最后调整 好QY2 T的CT比值 即可正常投入使用 3 2 4 4 从从 QY2 T 升级到升级到 QY2 T1 QY2 T1为QY2 T的最新改进 升级时只需用QY2 T1的控制单元替换QY2 T的控制 单元 再调整好参数 即可正常投入使用 温州市久久电子电器有限公司 第 16 页 共 56 页 版本 2 2 3 2 4 5 其他升级其他升级 QY1 QY2 QY2 L系统与QY1 T QY2 T系统外部电气原理图不同 而且调速控制 器本身的外形及安装尺寸也不同 因此一般不推荐直接通过升级调速控制器的方式将 QY1 QY2 QY2 L系统升级为QY1 T QY2 T系统 3 2 5 外围元器件选择外围元器件选择 一个电气传动系统 性能的充分发挥很大程度上取决于元器件的性能和质量 元器件 质量的好坏 决定了系统平时维护的工作量 而元器件的性能则制约了QY调速控制器性 能的充分发挥 因此 对于一个以QY调速控制器为核心的电气传动系统 外围电器元件 的选择也是一个很关键的问题 3 2 5 1 输入继电器的选择输入继电器的选择 由于QY1系列和QY2系列调压调速控制器的档位输入信号为电流很小的低压直流信 号 因此对作为档位信号转换输入的五只中间继电器有严格的要求 而QY1 T系列 QY2 L 系列和QY2 T系列调速控制器的档位输入信号是强电信号直接送入调速控制器中 不需要 通过中间继电器转换 因此不需要输入继电器 以一个QY2升降系统的档位信号输入回路为例 见图3 1 图3 2 主令控制器信号 通过中间继电器K01 K05将档位控制信号送入QY2控制器中 QY2控制器的2端子为 零电平 3 4 5 6 7端子为 12V 中间继电器K01 K05处理的是直流低电压小电 流信号 如何准确无误的将这些信号送入QY2控制器关键在五只中间继电器的性能质量 普通的中间继电器触点是开放式的 环境的尘埃及有害气体的腐蚀都会影响触点的正常导 通能力 造成触点接触不良 因此对输入继电器的要求是封闭式触点 在低电压 小电流 时能确保可靠接通 推荐选择产品为日本OMRON公司的MY2NJ系列继电器 以及我公 司WJJG1 A无触点继电器 这2种中间继电器 外形相仿 在这种应用场合 可互换 虽然上述继电器有在低电压 小电流时有可靠接通的优异特性 但由于输入阻抗高 存在在强电环境中不易释放的缺点 特别在升降应用时 如在K01 K02串有上 下限位 开关 由于引线长 而且往往和动力线平行走线 由于感应电荷的存在 在回路断开后 继电器存在不能可靠释放的可能 因此在引线较长的K01 K02线圈上并接0 22 F 630VAC 的电容器 就可以很容易克服这种弊病 温州市久久电子电器有限公司 第 17 页 共 56 页 版本 2 2 图3 1 图3 2 由于QY1 QY2调速控制器输入回路 K01 K05 处理的是低电压 小电流信号 因此在布线上应严格与其它强电线路分开 避免引起干扰 如果无法与其他线路分开 则 建议采用屏蔽线 下 降 上 升 n A2 A1 G 3 4 1 S40 1 2 2 4 3 6 51 2 3 4 7 8 9 10 11 12 A2 A1 A2 A1 A2 A1 A2 A1 A2 A1 C1 C2 K00 K01 K02 K03 K04 K05 K00 超速开关 60 F4 超载限制器 40 F7 F21 Q71 上升限位 05 S91 下降限位 05 S92 4 12 5Hz 上升 10 电源 11891012 25Hz 13 制动器 A1 IUIVIW1 COM 2 下降 10 3 181415 下降 16 上升 17 20 5 30 6 100 7 K02K02K01K03K04K05 温州市久久电子电器有限公司 第 18 页 共 56 页 版本 2 2 3 2 5 2 主断路器的选择主断路器的选择 在以QY1系列 QY2系列或QY2 L系列调速控制器为核心的电气传动系统中 系统 对主断路器的要求是既要方便的分断电源 又要在发生短路时能迅速脱扣 有效保护控制 器的晶闸管 因此宜选用反应灵敏的断路器 最好带有电子脱扣器 瞬时脱扣电流一般整 定为电机额定电流的3 5 5倍 脱扣时间不大于20ms 而在以QY1 T或QY2 T系列调速控制器为核心的电气传动系统中 由于控制器本身 自带了快速熔断器保护晶闸管 对主断路器的要求大大降低 只要求能够方便的分断电源 即可 因此可以选用价格较低的负荷开关或者刀开关 3 2 5 3 换向接触器的选择换向接触器的选择 在以QY1 QY2和QY2 L系列调速控制器为核心的电气传动系统中 换向接触器是 系统中最重要的外围电器元件 直接关系到整个系统的性能稳定 QY1 QY2和QY2 L 调速系统的一个很大特点就是零电流换向 这使得我们在选择换向接触器时无需降容使 用 一般根据电机额定电流来选择接触器容量即可 由于零电流换向存在时间限制 因此 对换向接触器的动作反应时间就提出了要求 一般的 出于安全方面考虑 零电流换向时间控制在100ms左右 也就要求换向接触器的 释放和吸合时间之和不应大于100ms QY2 控制软件版本为2 xx及以上时 增加了 换向时间 参数来适应换向接触器反 应时间过长的问题 因此在应用时对换向接触器的反应时间没有严格的要求 QY1 T或者QY2 T系列调压调速控制器是内部晶闸管换向 没有外部换向接触器 这里我们给出几种品牌接触器反应时间表 见表3 3 供参考 温州市久久电子电器有限公司 第 19 页 共 56 页 版本 2 2 型号 3TF5022 OXMO 3TF5122 OXMO 3TF5222 OXMO 3TF5322 OXMO 3TF5422 OXMO 3TF5522 OXMO 3TF5622 OXMO 3TF5722 OXMO 3TF6822 OXMO 3TF6922 OXMO 吸合 ms 20 50 20 50 20 50 20 50 20 50 20 50 17 65 西 门 子 释放 ms 8 30 8 30 10 30 10 30 10 30 10 30 8 20 型号 A110 AC220V A145 AC220V A185 AC220V A210 AC220V A260 AC220V A300 AC220V AF400 AC220V AF460 AC220V AF580 AC220V AF750 AC220V NO 吸合 ms 10 25 13 27 13 27 17 35 17 35 17 35 50 120 50 120 50 12050 120 通 电 NC 释放 ms 7 22 8 22 8 22 12 30 12 30 12 30 50 120 50 120 50 12050 120 NC 吸合 ms 7 15 5 10 5 10 7 13 7 13 7 13 40 70 40 70 40 70 40 70 A B B 断 电 NO 释放 ms 10 18 9 13 9 13 10 16 10 16 10 16 40 70 40 70 40 70 40 70 型号 S N125 AC220V S N150 AC220V S N180 AC220V S N220 AC220V S N300 AC220V S N400 AC220V S N600 AC220V S N800 AC220V 吸合 ms 25 27 30 30 35 35 65 65 释放 ms 85 85 100 100 120 120 75 75 型号 SD N125 DC220V SD N150 DC220V SD N220 DC220V SD N300 DC220V SD N400 DC220V SD N600 DC220V SD N800 DC220V 吸合 ms 125 135 145 175 175 105 105 三 菱 释放 ms 22 37 40 55 55 80 80 型号 CL10 CK75C CK08C CK85B CK09B CK95B CK10C CK11C CK12B CK13B 吸合 ms 15 30 20 25 20 25 36 40 60 70 60 70 80 90 80 90 70 80 50 55 美 国 G E 释放 ms 9 15 10 13 10 13 10 15 13 17 13 17 40 50 40 50 70 80 115 130 型号 LC1 F115 LC1 F150 LC1 F185 LC1 F225LC1 F265LC1 F330LC1 F400 LC1 F500 LC1 F630LC1 F800 吸合 ms 23 35 23 35 20 35 20 35 40 65 40 65 40 75 40 75 40 80 60 80 L X 1 线 圈 释放 ms 5 15 5 15 7 15 7 15 100 170100 170100 170 100 170 100 200150 180 吸合 ms 30 40 30 40 30 40 30 40 40 50 40 50 50 60 50 60 60 70 60 80 L X 4 线 圈 释放 ms 30 50 30 50 30 50 30 50 40 65 40 65 45 60 45 60 40 50 40 50 吸合 ms 35 35 35 35 45 45 60 60 60 施 耐 德 L X 9 线 圈 释放 ms 130 130 130 130 25 25 50 50 50 表3 3 温州市久久电子电器有限公司 第 20 页 共 56 页 版本 2 2 3 2 5 4 转子加速接触器的选择转子加速接触器的选择 QY调压调速控制系统在升降机构一般采用二级切换加速 而平移机构一般无需切换 电阻 加速接触器的常用接法如图3 3 三角接法三角接法 2 电机转子电流 接触器电流 例如 电机转子电流 100A 接触器电流 100 1 4 71 4A 图3 3 A V型接法型接法 接触器电流 电机转子电流 例如 电机转子电流 100A 接触器电流 100A 图3 3 B 该方法在两台电机的转子电阻同时切换时特别合适 可使用一台四极接触器 同时切换 两台电机的转子电阻 星形接法星形接法 接触器电流 电机转子电流 例如 电机转子电流 100A 接触器电流 100A 图3 3 C 在 QY 调压调速控制系统运行过程中 当主令控制器从下降第四档回到调速档时 换 向接触器迅速从下降接触器吸合转换成上升接触器吸合 进入反接制动状态 此时应要求 转子加速接触器在零电流换向的 100ms 时间内迅速释放 将切除的电阻重新接回电机转子 回路 防止因瞬间电流过大而引起的断路器跳闸保护动作 因此对转子加速接触器的动作 反应时间也有要求 即在选择上遵循与选择换向接触器相同的原则 具体可参考 3 2 5 3 在 QY2 控制软件版本为 2 xx 及以上时 增加了 加速动作时间 参数来适应加速接 触器反应时间过长的问题 因此在应用时对加速接触器反应时间没有严格要求 温州市久久电子电器有限公司 第 21 页 共 56 页 版本 2 2 3 2 5 5 输出回路的处理及输出继电器的选择输出回路的处理及输出继电器的选择 由于调速控制器内部继电器触点容量的限制 触点容量 阻性负载 2A 当触点控制 的接触器容量较大时 不能直接驱动 需要中间继电器来过渡 该中间继电器触点容量应 保证在 5A 感性负载时 以上 当驱动的接触器特别大时 还应考虑提高中间继电器的触 点容量 以保证系统的可靠运行 为了保证系统的可靠运行及使用寿命 建议当所选择的 QY 系列控制器的标称容量 150A 时 输出回路应通过中间继电器来过渡 以一个 QY2 调速控制器输出回路为例 如 图 3 4 所示 图3 4 3 2 5 6 制动接触器的选择制动接触器的选择 QY 调压调速系统对制动接触器在选择上没有特殊要求 由于现在在很多地方都使用交流液压推杆制动装置 其液压驱动电流小 因此 制动 接触器容量选择也比较小 接触器的弹簧弹力也小 在恶劣的环境下 特别是粉尘较多的 环境中使用时 由于粉尘的积累 导致接触器释放时摩擦力增大 严重时会导致接触器断 电不释放的现象出现 最终造成溜钩事故 在此 建议制动接触器可采用两只接触器 线 765 17 上升 16 下降 151418 321IWIVIU 制动 13 1级加速 12109811 电源2级加速 4 K401 K400 K2 K101 K201 K1 K2 K1 K40 K41 K401 K7 K400 K201 K101 K101 K201 K401 K1 K2 K400 温州市久久电子电器有限公司 第 22 页 共 56 页 版本 2 2 圈并联 主触点串联使用 或者采用较大容量的接触器作为制动接触器 这样可以杜绝上 述现象的发生 3 2 5 7 主令控制器的选择主令控制器的选择 与 QY 调压调速控制器配合使用的主令控制器 其闭合表如表 3 4 所列 其闭合示意 图如图 3 5 所示 上升 左移 下降 右移 触 点 4 3 2 1 0 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 表 3 4 图3 5 3 2 5 8 电流互感器的选择电流互感器的选择 QY2 QY2 L 和 QY2 T 调速控制器为数字化产品 这两个系列的产品附带了电流互感 器作为电流环的检测元件 电流互感器的选择原则是互感器的一次电流标称值应大于电机在规定工作制度下的 电流值 如电机电流 70A 应选 80 0 1 的电流互感器 除 QY2 350 及其以下容量的调压调速控制器外 其他控制器与电流互感器均已组装 12 11 10 9 8 7 4 3 2 15 6 3 4 2 2 1 S40 1 4 3 温州市久久电子电器有限公司 第 23 页 共 56 页 版本 2 2 为一体 表 3 5 列出了和调速控制器规格相对应的电流互感器的规格 QY2 控制器规格 电流互感器规格 互感器一次匝数 6A 4 12A 2 QY2 30 25 0 1 12A 25A QY2 60 50 0 1 1 QY2 100 80 0 1 1 QY2 150 125 0 1 1 QY2 200 170 0 1 1 QY2 260 200 0 1 1 QY2 350 300 0 1 1 QY2 500 400 5 5 0 1 1 第 1 级 QY2 700 600 5 5 0 1 1 第 1 级 QY2 1000 800 5 5 0 1 1 第 1 级 QY2 1200 1000 5 5 0 1 1 第 1 级 QY2 1500 1200 5 5 0 1 1 第 1 级 QY2 2000 1600 5 5 0 1 1 第 1 级 QY2 2500 2000 5 5 0 1 1 第 1 级 QY2 3000 2400 5 5 0 1 1 第 1 级 表3 5 控制器容量 500A 的 需配二级电流互感器 连线如图 3 6 所示 图3 6 P2 P1 P1 P2 P2 P1 S1 S2 Pe com Iw Iv Iu S1 S2 S2 S1 S2 S1 S2 S1 S1 S2 一次电流互感器 二次电流互感器 温州市久久电子电器有限公司 第 24 页 共 56 页 版本 2 2 3 2 6 特殊的应用特殊的应用 3 2 6 1 大容量电机的应用大容量电机的应用 在升降应用时 一般当电机功率 132KW 时 我们设计转子电阻器一般均为三段电阻 当电机功率超过 132KW 时 为了提高电机的功率因数和性能 我们将转子电阻器设计成 四段 第四段电阻只在下降 1 2 3 档时参与工作 这段电阻的控制方式如图 3 7 所示 图3 7 在 K01 K02 K05 上并联一只普通的中间继电器 不占用 K01 K02 K05 的触点 是为了将强 弱电线路严格分开 此时可取消 K01 K02 线圈上