手 机：18523963297崔工
Q Q：1015646647
地址：重庆市九龙坡区石桥铺华宇名都商务楼19-1
|
作者：苏旭辉，卫华，李志敏 摘要:本文简要分析了直流调速器在压力湘L主传动上应用的必要性，简要介绍了西门子6RA70全数字直流调速器的组成及特点，并结合其在压力湘L上的具体应用对装置各主要模块的功能进行了论述。最后对西门子6RA70全数字直流调速器的参数设置及优化运行和在压力机上应用的注意事项进行了阐述。 关键词:机械制造;直流调速器;机械压力机;应用 1引言 同一吨位的压力机加工不同的零件，须有不同的行程次数设计。例如加工带有拉深要求的冲压件，往往要求压力机的行程次数较少，而冲裁板料或落料时往往要求压力机的行程次数较多。为满足用户对冲压的不同工艺要求，压力机主传动系统要采用变速电机驱动，以实现滑块行程次数的可调且无级变速。 直流电动机具有低转速大力矩的特点，而且启、制动性能好，宜于在大范围内平滑调速这类电机用于机械压力机上不仅可简化传动机构，提高传动效率，还能满足对滑块行程速度有特定要求的工艺需要，因此，在机械压力机上得到了广泛的应用。但是，驱动直流电动机的调速装置如果配置的不合理，就会降低整机可靠性。卜面以西门子6RA70SIMOREG DC MASTER系列直流调速器为例，就有关问题做一简述。 2西门子6RA70直流调速器 2.1 6RA70 SIMOREG DC MASTER系列整流器为全数字四象限紧凑型整流器，输入三相电源，可为变速直流驱动提供电枢和励磁供电，额定电枢电流15A--2000A。励磁电路可以提供最大40A的电流(此电流取决于电枢额定电流; 2.2 6RA70基本装置具有4个开关量输入口，4个开关量输出口，2个模拟量输入口，2个模拟量输出口，还可选择CUD么EB1,EB2端子扩展板进行端口扩展;此外还可选配附加通ifs板，通过PROFIBUS或DEVICENET总线实现直流调速器与PLC或上位机的通ifs o 2.3所有SIMOREG DC MASTER装置均配备一个安装在整流器门上的简易操作面板PMU.面板由一个5位、7段显示和三个参数化键组成。PMU也具有根据RS232或RS485标准同USS接口的连接器X300。操作面板提供了为启动调速器所需进行的调整和设定及测量值显示的所有手段。 2.4具有完善的故障和报警。故障用FXXX表示，操作面板(<PMU)显示故障代码，可通过查看故障诊断存贮器r047中的内容对故障代码做进一步判断。如果在电子板电源断开前故障没有应答，则故障信息F040在电源恢复后又显示。报警信息用AXXX表示，报警信息不能被复位，当报警原因消除后，它们自动消失。 2.5所有的控制、调节、监视及附加功能都由16位高性能微处理器来实现，控制功能和控制精度很理想，具有完善的保护功能，如过压、欠压、过流等。在运行状态下，过载电流为装置铭牌上所标注的额定直流电流(最大的允许持续直流电流)的1.5倍，非常适合应用在压力机这种冲击性负载上。 3。西门子6RA70直流调速器容量的选取 装置电枢额定电流的计算: A=1.5Ad式中:A—直流调速器的额定电流;Ad—电机电枢额定电流。 选装置时，按计算结果就近选取，但装置电枢额定电流必须满足1.2Ad<A <2.5Ad，装置的最大允许励磁电流必须大于电机额定励磁电流，但不大于2.5倍的电机额定励磁电流。 4直流调速器内部单元(图1工作原理简介及外围电路设计  模拟量输入端子，用作给定输入，参数P700可选择输入信号的类型o SU1,SW1端子是电子板供电电源输入端，103,104端子是直流测速机反馈电压输入端，109,110端子是进线接触器合闸信号。  西门子6RA70直流调速器的14和15.16和17都是可选择的模拟量输出端子，可编程为整流器内任意参数，14和15实际编程为电枢电流(从K0109引出).16和17实际编程为磁场电流(从K0266引出)，都引至主操作面板电流表，作现场监视用。 西门子6RA70直流调速器输出开关量的37端子为电源启/停端:高电位有效，整流器微处理器开始自检，无故障时，端子109/110闭合，发出启动信号，允许进线接触器IBM 1合闸，整流器按照斜坡函数发生器的斜率加速至给定运行速度。低电位时通过开关连接器B0161使斜坡函数发生器、电流调节器给定值限幅闭锁，当转速低于由参数P370设定的最低转速时，端子109/110断开进线接触器。 西门子6RA70直流调速器输出开关量的38端子为运行使能信号端，高电位有效，斜坡函数发生器放开，当端子37高电位且进线电压己到达，整流器允许调速。低电位时电动机减速至零速，斜坡函数发生器闭锁。 斜坡函数发生器:将处理过的给定值信号，输出成软化的斜坡曲线，并经限幅，输出至软连结开关K01700速度调节器:K0170经PI调节处理，与测速机反馈信号比较处理输出至软连结开关K01480电流限幅:P601 <K0148)经P171,P172正、反限幅，输出至软连结开关K01200 电流调节器及触发单元:K0120经PI处理，输出至电流调节器微处理器进行PI处理，冉输出到脉冲触发器微处理器处理，输出正反两组共12个触发脉冲。 功率单元:有6个固态继电器SCR和6个快速熔断器组成主功率单元，4个SCR组成励磁功率单元。 励磁电流闭环控制及触发单元:经PI闭环控制输出4个触发脉冲。 5 西门子6RA70直流调速器参数设置及优化 由于装置本身自带参数设定单元采用了参数号设定方式，设定参数简单方便。 5.1先将负载电机的基本参数(额定电压、额定电流、励磁电压、励磁电流等输入直流调速器内，然后根据速度反馈的信号类型选择P083的数值，根据励磁控制类型选择P082的数值，在装置运行状态为07.0时，进行最优化运行:PO51=25电枢和励磁的预控制和电流调节器的优化(电机轴上无负载时进行，或将电机机械锁死);P051=26速度调节器的优化(在电机轴上必须接上最终有效的机械负载);P051=27励磁减弱的优化(此优化必须在无机械负载h执行);P051=28摩擦和转动惯量补偿的优化。 在优化过程中最容易发生的故障信息为F042.即速度反馈极性不正确或速度反馈开路可根据实际情况做相应处理。在优化运行己经执行后，压力机的最大转速必须核对，如果实际的最大转速与设计的有偏差，则要更改其所对应的参数值。如速度反馈为测速机，则更改参数P741的值;如速度反馈为增量式编码器，则更改参数P143的值。当更改完成后，励磁减弱的优化与摩擦和转动惯量补偿的优化必须重做。 5.2自动优化完成后，可根据实际需要进行一定的手工优化调整，常用的手动调整参数有:速度环比例、速度环积分、电流环比例、电流环积分等。当然，这个过程并不是必须的厂 6 西门子6RA70直流调速器在压力机上应用的注意事项 6.1停直流电机时不能直接停主回路，而应先停给定，冉延时停主回路。如果将主回路和给定同时停，一则会增加传动系统的冲击和磨损;二则不能将飞轮储存的大量动能回馈电网而浪费能源;三则因不能将电枢自感电动势产生的高压吸收掉而对可控硅造成不良影响，缩短使用寿命，甚至经常击穿晶闸管。 6.2机械压力机属于冲击性负载，滑块运行至下死点区负载增加时，负载力矩大于电动机的电磁力矩，使它的转速下降。为了让飞轮在滑块上升期问能充分补充能量，装置的电流限幅不宜调的太小，以电机额定电流的1.2倍为宜，否则在连续行程时会因飞轮转速不能及时恢复而影响压力机性能。 6.3通过参数P370来设定直流电机的零速阑值，驱动零速继电器K2实现主电机的防逆转保护，能够防I F:在电机和飞轮转速尚未降低到零速以前就开动反方向运转。否则，易造成电动机过载脱扣，机床传动系统产生巨大压力，皮带打滑磨损，乃至拉断或脱槽等不良后果。 6.4由于压力机的启动为重载启动，因此，电机不能频繁启动，次数限制在4h-，为宜。机床断电时，必须首先停主电机，等停20s后，冉切断电源。 6.5如果压力机所处地区电网电压波动较大，电压谐波较杂，最好在压机的供电回路上并联有源谐波滤波器。其次还应对直流调速电气柜严格按EMC规则检查，特别是把电子板的供电电源SU1 ,5W1和功率部分电源1U1,1V1,1W1分开布线，尽最大可能消除电网谐波对西门子6RA70直流调速器的干扰。否则有可能使电枢回路快速熔断器熔断，有时甚至烧坏晶闸管模块，这在大功率直流调速器上表现的尤为严重。 (责任编辑：妙工科技) |
