西门子直流调速装置调试方法

西门子直流调速装置调试方法

•控制系统组成

主电路由交流阻熔吸收、传动装置、平波电抗器（利旧）、直流快开组成。

交流进线侧装有阻熔吸收电路，用于吸收变压器合闸对传动装置的冲击。

直流侧安装直流快开DS14，用于完成直流侧的保护。

其数字控制系统为SIEMENS公司的6RA70系列数字控制系统，功率控制系统采用晶闸管元件组成三相全控桥反并联整流系统。采用北京景新制造的西门子控制的混装模块。

装置以成套柜的形式供货，每套装置中安装：

λ S7-200PLC：用于完成开机逻辑。

λ用于Profibus-DP通讯的CBP2通讯板；下传数据：控制字和速度给定值；上传数据：状态字、故障字和各种运行数据。

λ三相励磁主电路包括进线断路器、接触器、熔断器、励磁变压器、直流全数字装置。

λ测量和显示仪表包括：电枢电流、电枢电压、励磁电流、励磁电压；控制电路中包括：内、外控功能（内控完成调试与检修，外控完成基础自动化控制），配置温度巡检仪用于监测电机的测温元件，配置给电机风机电源和控制，配置给电机防凝露加热器的电源和控制。

λ传动装置带有标准的脉冲编码器接口。

λ传动装置带有急停接口。急停功能分为本地急停和系统急停。本地急停用于调试和巡检；系统急停一般来自现场，由基础自动化供应商确定。急停信号通过硬线连接。

λ传动装置带有基本操作单元和调试工具的接口，它可以完成运行要求的所有参数的设定、调整及实测值的显示。参数设定也可以由计算机通过数据通讯来完成。

装置的高效能处理器承担电枢回路的调节功能、励磁回路的调节功能、参数优化、监控与诊断、保护及通讯功能。装置具有优良的动、静态性能，调试简单，维护容易。每台直流装置均开放S00代码，用于完成速度同步和负荷平衡。

•西门子全数字直流装置调试步骤

1.一般控制参数的设定

按照电路图，将模块外部急停和抱闸等外部控制先满足条件，给模块上控制电，如无问题就恢复工厂值，按照西门子直流调速装置说明书的启动步骤进行系统参数设定（此时电机应为空载）：

λ恢复工厂值

设置脉冲编码器λ

选择控制方式λ

输入输出设定λ

给定选择λ

λ保护参数设置

2.优化运行

验证码盘的正确性

进行优化设置：P83=2 将速度反馈改为编码器，改完后让电机运行一下确保没有其他故障。

进行电流环自优化的验证

P51=25 电流环优化，优化修改电枢与励磁电流环基本参数，可以多做几回观察是否参数相同。

电流环优化改变以下几个参数：P110电枢电阻、P111电枢电感、P112励磁电阻、P155电枢调节器P增益，P156电枢调节器I积分、P255励磁调节器P增益、P256励磁调节器I积分、P826自然换向时间。

电流环响应曲线：

上图为电流环自由化过后手动阶跃的实验图，绿色为设定，红色为实际值。

可以看出电流的响应比较快而且没有超调。

对速度环进行优化并验证

P51=26 速度环优化，主要修改速度环PI值：P225速度环增益、P226速度环积分时间、P228速度给定的滤波时间。

速度环响应曲线

如上图黄色为速度实际值、红色为电流实际值、蓝色速度设定值。此特性即为无

超调。

上图红色为电机速度实际值，蓝色为设定值；可以看出速度超调比较大，但响应

比较快。

速度环的特性，根据现场电机特性要求调节PI参数让电机达到控制要求。

弱磁优化

P51=27，主要绘制模块弱磁曲线：P81=1 将模块改为有弱磁。弱磁优化完成后

对弱磁进行验证需要做以下几点：

λ对电机进行升速控制，主要观察电机在进入弱磁区后，直流电枢电压是否升高，

励磁电流是否降低

λ对电机进行满速控制，观察电机励磁电流，电枢电流，直流电压是否稳定受控。

λ利用计算机对各波形观察并记录。

弱磁升速曲线

上图为弱磁后验证波形，黄色为励磁电流，红色为电机实际速度，绿色为EMF 电压。可以看出在电机由恒磁区进入到弱磁区后，电枢电压和励磁电流都基本比较稳定，弱磁比较成功。

3.通讯设置

P918 与PLC 通讯的站地址

P927=7 参数化使能（39主从控制）

U734.1=K32 传给PLC 的第一个字，一般为状态字1

U734.2=167 速度

U734.3=117 电枢电流

U734.4=142 转矩

其他需要传送的数据和PLC 进行商量

复制参数组P55=112；P57=112

设置远程控制此处只是举例，实际情况需要与PLC 协商

P648.2=3001 远程控制时，控制字通过PLC 第一个字

P644.2=3003 远程控制时，速度给定通过第3个字

其他类似

以上为西门子参数的基本设置，其他设置根据具体情况不同更改

4.空载调试和带载调试

单机测试；电机运行考核，根据用户要求在不同速度下考核电机；机械设备运行考核，根据用户要求在不同速度条件下考核变速箱等机械设备；系统联调；带载调试，联合试车。

6RA70系列主从应用

1、系统描述

两台或多台SIMOREG DCｍａｓｔｅｒ直流装置在不同工艺应用中的相关使用。

在多电机传动系统中，有一些应用将电机轴通过齿轮、链条或传送带等相互耦合在一起，而电机也要用多台驱动装置来驱动，这种情况下，就要用到传动装置的主/从功能。正是由于这些主从功能，负载可以均匀地分配在各传动单元之间。对于主从控制，有以下几个功能要实现：

λ主机控制从机的起动/停止和复位信号；

主机给定从机的给定信号；λ

主机监控从机的状态显示信号；λ

λ主机显示从机的实际值信号。

2、驱动电机之间硬性连接

2.1 应用

λ两台或多台电机之间硬性连接，主机工作在速度控制模式

从机工作在电流或者转矩控制模式λ

从机接收主机的控制字1作为控制源λ

λ从机接收主机的转矩给定信号

从机接收主机的速度实际值信号λ

2.2 硬件线路配置

当两台电机是硬轴连接时，推荐的线路连接图如下：