ASCS全数字直流调速系统

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直流电动机调速系统

直流电动机调速系统

直流电动机调速系统的能耗分析
能效比
直流电动机的能效比通常较高,可以在较高的效率下运行,减少 能源浪费。
功率因数
直流电动机的功率因数较高,可以减少无功损耗,提高电网效率。
热效率
直流电动机的热效率也较高,可以在长时间运行下保持稳定的性 能。
直流电动机调速系统的稳定性分析
抗干扰能力
直流电动机的调速系统通常具有较强的抗干扰能力,可以在复杂 的工作环境下稳定运行。
直流电动机调速系统的调速性能
调速范围
直流电动机的调速范围通常较大,可以在较 宽的转速范围内实现平滑调节,满足不同工 况下的需求。
调速精度
直流电动机的调速精度较高,可以通过精确的控制 算法实现转速的精确控制,提高生产过程的稳定性 和产品质量。
动态响应
直流电动机的动态响应较快,可以在短时间 内达到稳定转速,满足动态负载变化的需求 。
输标02入题
调压调速是通过改变电枢电压来控制电动机的转速, 具有调节方便、平滑性好等优点,但调速过程中能量 损失较大。
01
03
串级调速是通过改变转子回路的电阻来控制电动机的 转速,具有调节方便、能量损失较小等优点,但调节
范围较小且对电机结构有特殊要求。
04
调磁调速是通过改变励磁电流来控制电动机的转速, 具有调节方便、能量损失较小等优点,但调节范围较 小。
系统调试
在系统集成完成后,进行全面的 调试,确保各部分工作正常,满 足设计要求。
性能测试
对系统的性能进行测试,包括调 速范围、动态响应、稳态精度等 指标,确保系统性能达标。
优化改进
根据测试结果和实际应用情况, 对系统进行必要的优化和改进, 提高系统的稳定性和可靠性。
04

1钻机电气控制系统的基础知识资料

1钻机电气控制系统的基础知识资料

V6 V
2
Control Electronics control, monitoring and communication
Motor
U1
M3
V1
~
W1
AC ~ DC
直流电驱动钻机的主电路部分,交流变频 钻机主电路整流部分,还有钻机电控部分 许多直流电源都是通过可控整流而得到的。
电气控制系统的基础知识 ------整流分类
钻机调速系统的分类
石油钻机用调速系统按照控制电机种类不同将调速系统分为直流控制系统和交流控制系统 两大类。 1、直流调速系统 即AC—SCR—DC可控硅调速控制系统在20世纪80年代有长足发展。它是发展最早,发展时 间最长的电力拖动控制系统,其特点是针对控制模型简单的直流电机进行控制。AC— SCR—DC可控硅调速控制系统又简称SCR(Silicon Controlled Rectifier即:晶闸管整流器) 系统,它经历了模拟系统,半模拟半数字系统,到现在的数字控制和计算机在线监测系统 几个发展阶段。 石油钻机上传动系统采用一对一驱动方案,即:每台电动机均由单独的传动柜供电,为了 实现转盘、绞车电机的正、反向运行,转盘/绞车直流调速系统通过切换柜切换电机励磁回 路实现电机的正、反向运行。 2、交流变频调速系统 交流传动与控制技术是目前发展最为迅速的技术之一,这是和电力电子器件制造技术、变 流技术控制技术、自动控制技术以及微型计算机和大规模集成电路的飞速发展密切相关, 并随着以上这些基础技术的发展而得到不断完善。控制柜可以是单柜方式,也可以是多传 动系统和共用直流母线方式。在钻机中首先利用变频技术的特性,使绞车系统在零转速时 实现最大转矩输出,保证钻机提升系统的悬持功能,彻底改变了传统的司钻操作方式;再 者利用变频技术和全数字控制技术实现了钻机自动送钻,送钻时由变频调速系统按照设定 恒力矩反拖滚筒,速度自动跟随,达到恒压稳速送钻目的,送钻钻压误差小于±500kg; 以及利用钻具下放使绞车电机工作在发电状态,形成制动力矩,钻具下放能量通过逆变系 统、制动单元和制动电阻转化为热能消耗掉,从而实现钻具平稳下放。

《直流调速控制系统》课件

《直流调速控制系统》课件
分,通过接收控制器的控制信号实现转速的调节。
02
直流调速控制系统的主要技术指标
调速范围与静差率
调速范围
指控制系统能够调节的最高和最低转速之比。例如,如果最高转速为1000转/分,最低转速为10转/分,则调速 范围为100:1。
静差率
指在给定的转速变化下,系统的输出转速变化与输入转速变化的比值。例如,如果输入转速变化1%,输出转速 变化2%,则静差率为2%。
03
控制器选择
选择合适的控制器,如单片机、 DSP等,用于实现控制算法和控 制逻辑。
04
软件设计
控制算法选择
选择合适的控制算法,如PID控制、模糊控制 等。
控制逻辑设计
设计合适的人机界面,方便用户对系统进行 操作和控制。
人机界面设计
根据控制算法和控制需求,设计控制逻辑, 实现系统的自动控制。
数据处理程序设计
调速平滑性
调速平滑性
指系统在调节过程中,输出转速变化的连续性和平滑程度。平滑性好的系统, 输出转速变化连续、无突变,对被控对象的振动和冲击小。
调节时间
指系统从某一转速调节到另一转速所需的时间。调节时间越短,系统的响应速 度越快。
动态响应时间与超调量
动态响应时间
指系统在阶跃输入下,达到稳态值的 90%所需的时间。动态响应时间越短 ,系统的快速性越好。
选择合适的仿真软件,如MATLAB/Simulink等,用于建立直流调速控制系统的仿真模 型。
仿真模型建立
根据直流调速控制系统的原理,建立仿真模型的各个模块,包括电机模型、控制器模型 、测速模型等。
仿真结果分析
对仿真结果进行分析,验证仿真模型的正确性和有效性。同时,通过对比实验结果和仿 真结果,进一步理解直流调速控制系统的性能特点和控制效果。

全数字直流调速系统的应用

全数字直流调速系统的应用

数字直流调速系统数字直流调速系统摘要本文介绍了数字直流调速系统的组成,工作原理,自动调节的过程和工作特性,并通过实际的模拟电路定性的分析自动控制系统的方法。

介绍了西门子SIMOREG K 6RA24直流数字式调速装置的使用方法,调速系统的设计思路,以及全数字控制系统的优越性。

关键词:数字直流调速系统,直流电动机,SIMOREG K 6RA24直流调速装置AbstractThis article introduced the digital cocurrent velocity modulation system composition, the principle of work, automatic control process and operational factor, and through actual analogous circuit qualitative analysis automatic control system method. Introduced Simens SIMOREG K 6RA24 directs current the digital speeder application method, the velocity modulation system design mentality, as well as entire numerical control system superiority.Keywords: Digital cocurrent velocity modulation system, direct current motor, SIMOREG K 6RA24 cocurrent speeder前言为了更好的巩固所学的自动化知识,学以致用,我选择了《数字直流调速系统的应用》作为毕业设计课题。

我从直流调速系统的发展现状入手,着重分析学习和分析了双闭环直流调速系统的结构和工作原理。

交直流调速系统之直流调速简介介绍课件

交直流调速系统之直流调速简介介绍课件

机的转速和电流, 机的转速和电流,
实现转速和电流 实现转速和电流
的闭环控制
的闭环控制
直流调速系统的工作过程
01
输入信号:接收来 自控制器的指令信

02
信号处理:将指令 信号转换为控制信

03
驱动控制:控制直 流电机的转速和转

04
反馈控制:根据直 流电机的运行状态, 调整控制信号,实
现闭环控制
05
直流调速系统的挑战与机遇
挑战:提高调速系统的效 率和稳定性,降低能耗和 成本
挑战:提高直流调速系统 的智能化水平,实现对复 杂工况的适应性
机遇:随着新能源技术的 发展,直流调速系统在电 动汽车、轨道交通等领域 的应用前景广阔
机遇:随着物联网技术的 发展,直流调速系统可以 实现远程监控和诊断,提 高系统的可靠性和维护性
直流伺服调 速系统:通 过控制直流 伺服电机的 位置和速度 来控制速度
04
直流变频调 速系统:通 过改变直流 变频器的输 出频率来控 制速度
直流调速系统的基本组成
整流器:将交 流电转换为直
流电
滤波器:滤除 直流电中的交
流成分
逆变器:将直 流电转换为交
流电
控制器:控制 逆变器的输出 频率和电压, 实现调速控制
电机的转矩
03
电压控制:通过控制电压的大小来控制
电机的转速
04
速度-电流双闭环控制:通过速度环和电
流环的协调控制来实现对电机的精确控制
直流调速系统的性能指标
0 1
调速范围:指直流调速系统能够实现的最
高转速和最低转速之间的差值
0 2
调速精度:指直流调速系统能够实现的转

全数字直流调速系统课程设计大学自动化专业课程设计报告 精品

全数字直流调速系统课程设计大学自动化专业课程设计报告 精品

自动控制系统课程设计设计题目:全数字直流调速系统课程设计班级:自动化1006班学号:20103074姓名:李文博指导教师:高明王彦婷设计时间:2013年7月1日~2013年7月19日摘要众所周知,执行机构分为电动、气动及液压三种,而电动执行机构占据了最主要的部分。

在电动的执行机构中,直流电动机因其具有良好的调速特性,被工业界广泛的应用。

直流调速方式有很多种,但是通过改变电动机电枢电压,方便可靠,并且可以做到无级调速,备受工程师偏爱。

本文首先从理论上将传统的直流调速系统和全数字的直流调速系统进行阐述,对比了晶闸管-电动机调速系统和全数字调速系统的特点,并着重介绍了应用全数字调速系统的优势;然后分别介绍了开环调速系统,转速单闭环调速系统,电流单闭环调速系统,转速电流双闭环调速系统的结构,并做出了分析。

本文还通过软件设计的方法实现了8个基本实验和2个综合实验,并详细的对系统功能,系统原理,参数设置,运行曲线分析。

通过这10个实验,我们大体上学会了使用6RA70全数字调速系统,并且能利用软件设计实现开环,单闭环,双闭环,特殊给定等实验,这些实验大多数来自工业现场的要求,通过这些实验,我们也初步具备了一些调试经验和能力。

本文的最后,我们还对我们实验过程中遇到的故障进行了记录和分析,这对我们以后的调试来说,是宝贵的经验,在我们再次碰到同样的问题时,我们能轻而易举的将其解决。

这次课程设计对我们每个学生都是一次非常难得的机会,将我们课程上学到的理论知识进行实践,做到学以致用。

作为工科学生,我们不仅要学得好,还要用得好。

关键词:电动直流调速系统全数字调速系统故障分析目录摘要 (I)1. 概述......................................................................................................................................... - 2 -2. 课程设计任务及要求............................................................................................................. - 2 -2.1 设计目的和任务........................................................................................................... - 2 -2.2 设计要求....................................................................................................................... - 3 -3. 理论设计................................................................................................................................. - 3 -3.1方案论证........................................................................................................................ - 3 -3.1.1 传统的直流调速系统........................................................................................ - 3 -3.1.2 全数字直流调速系统........................................................................................ - 4 -3.1.3 6RA70直流调速控制器 .................................................................................... - 4 -3.2 系统设计....................................................................................................................... - 5 -4. 设计实验题目......................................................................................................................... - 7 -4.1 熟悉6RA70直流调速系统的外部接线,掌握直流调速系统的结构...................... - 7 -4.2 学习DriveMonitor软件的使用方法........................................................................... - 7 -4.3 系统基本参数输入....................................................................................................... - 8 -4.4 速度电流双闭环调速系统的参数优化,系统的参数监视及分析 ........................... - 9 -4.5 速度电流双闭环调速系统的运行............................................................................. - 10 -4.6 斜坡函数发生器的参数设定及波形调整,改变斜率观察系统特性 ..................... - 16 -4.7 利用模拟量输出通道D/A 装换器实现系统电流及速度动态响应曲线的测试.... - 17 -4.8 将手动输入给定改为方波发生器给定,直流电动机正反转调节及显示错误!未定义书签。

全数字直流调速系统在高线的应用

全数字直流调速系统在高线的应用

概述
6 RA2 基 础 上 所 推 出 的 产 品 , 为 三 相 交 相 , 直 流 回 路上 取 到 电压 进 入分 压 板 , 4 它 从 都
宣钢 高 速 线 材 厂 拥 有 三 条 国 产 化 线 材 流 供 电 , 构 紧 凑 , 于 直 流 电 动机 的 电枢 等 效 为4 0 反馈进 入 7 箱 , 数设 置 为等 结 用 0 V, O 参 轧 制 生 产 线 , 轧 制 不 同 规 格 的 线 材 近 从 和 励 磁 供 电 , 担所 有的 调 节 和 控 制 功 能 , 效 的 电 压 。 能 承 5 5 2 共 2 多 个 品 种 。 条主 轧 线 除 完 成 调 速任 务 , 计 容量 为 6 9 0 W , .一 5 O 三 设 ~l 0 k 可 3. 电枢 回路的解 决 2 精轧机外 , 均采 用 直 流 他 励 电动 机 拖 动 , 这 四 象 限 运 行 。 原装的6 RA7 箱 装 置 内 电枢 回路 的 可 0 些 电机 的 传 动 系统 主 要 由西 门 子 的 小 功 率 其 主 要 功 能 是 转 速 转 换 , 根 据 轧 制 控 整流 单 元 远 不 能 满 足 大 电 流 的 要 求 , 能 将 6 A7 装 置结 合 西 门子 的¥ - 0 d 型可 编 不 同规 格 的 钢 种 输 人 不 同 工作 辊 径 和 设 定 其 放 弃 , 用 原 触 发 脉 冲 经 功 率 放 大 后 去 R 0 7 20  ̄ 采 程 控 制 器 , 过 电气 技 术 改造 , 通 配以 国产 的 机 架转速 , 过在 西 门子¥ - 0 系 ̄P C 通 7 4 0 I L 程 触 发 大 功率 硅 , 装 大 功率 单 元 。 个 关键 J 加 一 功 率 柜 等设 备 , 造 成 大 功率 的 传 动 系 统 , 序 中 , 据 机 架 间 的 延 伸 率 自动 计 算 连 轧 的 问题 是 解 决 电流 反 馈 的 问 题 , 改 根 因为 在原 能 安 全 有效 地 适 应 电机 运 行 的 工 作 要 求 , 各 架 轧 机 的 给 定 线 速 度 , 样 可 以 完 成 轧 装 的6 这 RA7 内 当电流 为1 0 0 0 %时对应 5 0 0 mV, 通 过 多年 的 工 作 实 践 证 明 , 行 效 果 非 常 制 线 连 轧 系 统 各 机 架 的 速 度 设 定 。 实 际 通 过 验 证 , 大 功 率 单 元 的 主 回 路 加 装 电 运 在 在 好 , 流 调 速 系统 完 全 具 有 6 直 RA7 的性 能 生 产 过 程 中 也 可 据 实 际 轧 制 情 况 , 动 调 流 互 感 器 , 0 手 改变 电流 反溃 电 阻 , 效 地 解决 有 指 标 , 且 三 条 生 产 线 直 流 传 动 部 分 硬 件 节 各 个 机 架 之 间的 速 度 配 比 , 止 轧 机 间 了这 一 问题 。 以 上 的 改造 看 出 , 置 的 额 而 防 从 装 统 一 , 约 了 备 品 备 件 , 低 了 运 行 成 本 , 出 现 堆 、 钢 现 象 。 外 , 0 还 具 备 网络 定 电流 对 应 电 机 所 设 定 的 电 流 , 装 的 好 节 降 拉 此 7箱 改 能 快速 适 应 大 工 业 生 产 的节 奏 , 打 造 “ 为 精 通 讯 、 参数 自优 化 、 障监 视 和 诊 断 等 功能 处 就 是 可 以 设 定 电机 的过 载 能 力 大 些 , 故 以

矿井提升机传动技术(中矿大,直流、变频系统)

矿井提升机传动技术(中矿大,直流、变频系统)

中矿 传动

转差功率不变型调速系统
在这类系统中,转差功率只有转子铜损,而且无论转 速高低,转差功率基本不变,因此效率更高,上述的 第⑤(变极对数调速)、⑥(变压变频调速)两种调 速方法属于此类。其中变极对数调速是有级的,应用 场合有限。只有变压变频调速应用最广,可以构成高 动态性能的交流调速系统,取代直流调速;但在定子 电路中须配备与电动机容量相当的变压变频器,相比 之下,设备成本最高。
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中矿 传动
V-M系统优点: 动作速度快,维护工作量小,比F-D机组运行效率高, 体积小,重量轻和占地面积小。 缺点:对电网无功冲击大,高次谐波会影响电网电压。 12脉动整流器: 为了抑制谐波分量,减少电网电压波形的畸变,可 以利用组合整流桥得到12脉波的输出电压波形。采用这 种方法需要互差30的两个独立交流电源(可借同一整流 变压器的两个不同的阀侧绕组供电),相位控制可以采 用简单的等同控制原则。
中矿 传动

实现电枢回路和磁场回路的各种故障保护,如:
①磁场变压器超温;
③磁场过电流;
②磁场整流桥快熔熔断;
④磁场回路对地漏电;
⑤磁场可控硅交流阻尼熔丝断; ⑥磁场可控硅过热; ⑦电枢变压器超温;
⑧电枢整流桥快熔熔断; ⑨电枢过电流; ⑩电枢回路对地漏电; ⑪电枢可控硅交流阻尼熔丝断; ⑫电枢可控硅过热。
中矿 传动
3 ASCS系列全数字直流电控调速
2#进线柜 1#出线柜 2#出线柜 3#出线柜 PT柜 1#进线柜
辅助 变压器 来自工厂变电所

直流调速系统原理及应用

直流调速系统原理及应用

系统组成与工作原理
系统组成
直流调速系统主要由直流电动机、电源装置、控制器和执行器等组成。
工作原理
通过控制器对电源装置进行控制,改变直流电动机的端电压或电枢电流,从而实 现对电动机转速的调节。控制器根据设定的转速与实际转速的偏差,采用相应的 控制算法对电源装置进行调节,使电动机转速趋近于设定值。
02
粒子群优化算法
通过模拟鸟群觅食行为来寻找最优解。这种方法具有并行 计算和简单易实现的优点,但容易陷入局部最优解。
模拟退火算法
模拟固体退火过程来寻找全局最优解。这种方法可以避免 陷入局部最优解,但需要合适的退火计划和较长的计算时 间。
05
系统设计与实现举例
设计要求与性能指标
调速范围
满足设备在不同工作条件下的 调速需求,通常调速范围应达
• 缺点:需要配合适当的滤波电路以减小电流脉动对电机和电源的影响; 高速时电机特性变硬,输出转矩增大,可能导致电机过载。
04
控制策略及优化方法
传统控制策略简介
转速负反馈控制
通过测量电机转速,并将其与设定值进行比较,产生误差信号来 控制电机转速。这种方法简单有效,但动态响应较慢。
电压负反馈控制
将输出电压作为反馈信号,通过调节输出电压来控制电机转速。这 种方法可以提高系统的稳定性,但调速范围有限。
直流电机原理及特性
直流电机基本结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定子
电刷与换向器
包括主磁极、换向极、机座和端盖等 部分,主要作用是产生磁场和作为电 机的机械支撑。
电刷与换向器一起构成直流电机的电 流换向装置,使电枢绕组中的电流方 向交变,以产生恒定的电磁转矩。
转子
又称电枢,主要由电枢铁心、电枢绕 组、换向器、轴和风扇等组成,是直 流电机中产生感应电动势和电磁转矩 进行能量转换的部件。

ASCS调节柜原理

ASCS调节柜原理

图3-9 故障保护中断 服务子程序框图
当故障保护引脚的电平发生跳变时申请 故障保护中断,而转速调节和电流调节均 采用定时中断。 三种中断服务中,故障保护中断优先级 故障保护中断优先级 别最高,电流调节中断次之, 别最高,电流调节中断次之,转速调节中 断级别最低。 断级别最低。
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D2 6 D2 4
Z22 -24-2 6
Z22 -24-2 6
Z22 -24-2 6
D2 6
D2 4
D2 2
D2 6
D2 4
D2 2
N(nT)
n数字化微机数字控源自双闭环直流调速系统 的硬件和软件系统组成方式 数字控制直流调速系统的组成方式大致 可分为三种: 1. 数模混合控制系统 2. 数字电路控制系统 3. 计算机控制系统
数模混合控制系统特点: 转速采用模拟调节器,也可采用数字调 节器; 电流调节器采用数字调节器; 脉冲触发装置则采用模拟电路。
数字电路控制系统特点: 除主电路和功放电路外,转速、电流 调节器,以及脉冲触发装置等全部由 数字电路组成。
ASCS直流调速系统为计算机控制系统, 由计算机软硬件实现系统调速功能 。系统的特点:
双闭环系统结构,采用微机控制; 全数字电路,实现脉冲触发、转速给定和检测; 采用数字PI算法,由软件实现转速、电流调节。
模拟给定
脉冲输出——微机数字控制器的控制对象 脉冲输出 是功率变换器,可以用开关量直接控制功 率器件的通断。 ASCS系统由脉冲板完成脉冲输出功能。脉 冲板采用新型C8051F单片机,具有高运行 速度、高触发精度。

ASCS,6系列绕线机双三电平转子变频调速系统在鹤煤三矿的应用

ASCS,6系列绕线机双三电平转子变频调速系统在鹤煤三矿的应用

ASCS,6系列绕线机双三电平转子变频调速系统在鹤煤三矿的应用0 前言副井提升是煤矿生产运输过程中的关键环节之一。

而鹤煤三矿副井提升机电控系统还使用着比较落后的采用“绕线转子电动机+转子串电阻调速+低频拖动”交流提升电控装置。

在减速和爬行阶段的速度控制性能较差,频繁的启动和制动工作过程,也会使转子串电阻调速产生相当严重的能耗;转子串电阻调速控制电路复杂,接触器,电阻器,绕线电机电刷等容易损坏,影响煤矿安全生产,导致生产成本的增加。

电气传动技术至关重要,其性能的优劣和可靠性的高低,直接关系到矿井能否安全生产运行问题。

1 原绞车电控系统运行中存在的问题鹤煤三矿副井提升电控系统采用2007年洛阳源创电气设备有限公司的tkd-nt系列提升绞车电控系统,采用转子串联电阻调速和低频制动低速运行。

电控装置设备多,占地面积大,调速不平滑,对设备冲击大,故障较多,耗电高。

调速方式不但精度低、保护单一,爬行速度不易控制,而且在重物下放操作时,需动力制动和转子电阻配合操作,全凭司机的经验和感觉,很难准确控制,安全性能差。

针对上述问题,我们必须对副井绞车电控进行改造。

2 改造方案选用徐州中矿大传动与自动化有限公司生产的ascs-6绕线电机双三电平转子变频调速系统。

1)保留原电控系统,新增加一套变频电控系统,新老系统完全独立并可随时通过切换装置切换。

2)选用目前技术最先进的变频器,具有安全可靠、结构简单、故障率低、维护方便等特点。

3)对现有的plc控制系统进行升级,升级为具有极高的处理速度,强大的通讯性能和卓越的cpu资源裕量的西门子s7-300plc,并采用双plc冗余控制。

4)升级安全保护回路,除由两个软件安全回路以外,还由继电器构成一套提升机硬件安全保护回路。

对关键环节采用三重或多重保护,多条安全回路之间互相冗余,保证设备高效、安全运转。

5)该系统具有欠电压、过负荷、防过卷、防过速、限速、闸间隙、松绳、信号与控制系统闭锁、深度指示器失效、减速功能等保护功能。

全数字直流调速系统在高线的应用

全数字直流调速系统在高线的应用

全数字直流调速系统在高线的应用作者:曹铁军刘肖珊来源:《科技创新导报》2012年第04期概述宣钢高速线材厂拥有三条国产化线材轧制生产线,能轧制不同规格的线材近从φ5.5-φ25共20多个品种。

三条主轧线除精轧机外,均采用直流他励电动机拖动,这些电机的传动系统主要由西门子的小功率6RA70装置结合西门子的S7-200小型可编程控制器,通过电气技术改造,配以国产的功率柜等设备,改造成大功率的传动系统,能安全有效地适应电机运行的工作要求,通过多年的工作实践证明,运行效果非常好,直流调速系统完全具有6RA70的性能指标,而且三条生产线直流传动部分硬件统一,节约了备品备件,降低了运行成本,能快速适应大工业生产的节奏,为打造“精品长材”基地,奠定了强大的基础。

1直流调速系统的运行原理直流调速系统是一个逻辑无环流系统,主回路为正反并联的两组可控硅,是典型的双闭环调速系统,双闭环系统实现了在电流限制下的快速起动。

调速分为两段,在低速时为调压调速,在高速时为弱磁调速。

速度调节器采用PI调节器,其作用是对转速的调节使之在稳态时无静差。

电流调节采用PI调节,其作用是电流跟随,过流自动保护和及时抑制电压波动。

2直流调速系统的组成改造后的直流调速装置主要是将小功率的6RA70经改装成为大功率的传动系统。

开关柜由进线电抗器和ME开关组成,进线电抗器可抑制突变电流,起到保护可控硅、整流变成器的作用;ME开关具有完善的过负荷、过电流保护;主回路三相电源进线装有阻容吸收回路,采用压敏电阻进行过电压保护。

功率柜由12只可控硅组成,用快熔作为对硅的过流保护,用阻容吸收回路对过电压进行吸收。

励磁柜是整个系统的核心,完成对传动柜电机主辅电源的供电,电机传动的调节及励磁回路的供电。

S7-200承担操作联锁和继电保护,对直流电机的运行状态进行监视,如接地、过压、快熔、开关等。

一有故障发生,能够及时发出报警或封锁ENABLE、ON等信号,完成对设备的保护。

直流调速系统概述

直流调速系统概述
抗干扰能力
指系统在受到外部干扰时,能够保持稳定运行的 能力。抗干扰能力越强,系统鲁棒性越好。
04 典型直流调速系统分析
单闭环直流调速系统
转速负反馈单闭环调速系统
通过引入转速负反馈,实现转速的无静差调节,提高系统的动态性能和稳态精度 。
电压负反馈单闭环调速系统
通过引入电压负反馈,稳定直流电动机的端电压,从而改善系统的静态特性和动 态性能。
现状
目前,直流调速系统已经广泛应用于各个领域,如工业、交 通、能源等。随着电力电子技术和控制理论的不断发展,直 流调速系统的性能不断提高,应用领域也不断扩展。
应用领域与前景
应用领域
直流调速系统广泛应用于需要精确控制转速的场合,如机床、风机、水泵、压缩机、卷扬机等机械设备,以及电 动汽车、电动自行车等交通工具。
前景
随着工业自动化和智能制造的推进,以及新能源汽车等产业的快速发展,直流调速系统的需求将不断增长。同时, 随着电力电子技术和控制理论的不断进步,直流调速系统的性能将不断提高,应用领域也将不断扩展。未来,直 流调速系统将在更多领域发挥重要作用,推动相关产业的持续发展。
02 直流调速系统组成及工作 原理
流。
多环控制直流调速系统
三环控制直流调速系统
在双闭环的基础上,引入第三个控制环,如位置环、速度环或加速度环等,进一步提高系统的控制精 度和动态性能。
多环串级控制直流调速系统
将多个控制环按照串制。该系统适用于对控制精度和动态性能要求较高的场合。
双闭环直流调速系统
转速、电流双闭环调速系统(ASR+ACR)
在转速负反馈的基础上,引入电流负反馈,构成转速、电流双闭环调速系统。其中, ASR为转速调节器,ACR为电流调节器。该系统具有较快的动态响应和良好的稳态精度。

全数字直流调速系统(6RA70)及其应用

全数字直流调速系统(6RA70)及其应用
全数字直流调速系统及其应用
全数字直流调速系统
• 全数字调速系统就是采用微型计算机技术, 应用计算机的软件程序构成调速系统的全 数字式控制系统,实现数字式给定、数字 式比较、数字式调节器、数字式触发器以 及逻辑控制等各种控制功能。
• 全数字调速系统与原传统的模拟式调速系 统相比较,全数字调速系统具有下列优点:
– 无测速机运行(EMF控制) :参数P083=3,速 度实际值信多由“EMF实际值”通道提供。用 参数P115设定-最高转速时的EMF。 – 选择有关励磁数据
• 励磁减弱 :用参数P081选择。P081=0,无弱磁功 能。 • 励磁控制 :用参数P082选择。P082=1,励磁回路 与主回路接触器一起合闸,即主回路接触器合闸/分 闸时,励磁脉冲使能/禁止。P082=2,在达到运行 状态O7或更高时,在P258参数化的延时到达后, 由P257设置的停机励磁自动接入。
– 转速给定值
• 模拟量给定:0 ~± 10 V电压给定,或者0 ~± 20mA (4 ~ 20 mA)电流给定。 • 通过内装的电动电位计给定。 • 通过具有固定给定值,点动,爬行功能的开关量连 接器给定。 • 通过装置的串行接口给定。 • 通过附加板给定。
– 转速实际值
• 模拟测速机方式 • 脉冲编码器方式 • 反电势控制方式
– 脉冲编码器输入端
26端为直流电源(+13.7V~+15.2V),27端为脉 冲编码器地M,28 -29端 ,30 -31端 ,32-32端分 别为通道1、通道2、零标志输入端 。
– 模拟量输出端
• 电流实际值模拟量输出端 12-13端 。 • 可设置的模拟量输出端 :14-15端、16-17端、1819端,20-21端分别为模拟量1、2、3、4通道输出 端。

全数字直流调速系统及其应用共34页文档

全数字直流调速系统及其应用共34页文档

1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事,无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实,会谈使人敏捷,写作使人精确。——培根
全数字直流调速系统及其应用
16、人民应对于不公正的行为加以指责 ,并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ,而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令,就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律,其真实含 义是财 富。— —爱献 生

ASCS直流提升机电控系统组成

ASCS直流提升机电控系统组成
● 可输出16路继电器触点信号。
PLC柜硬件简介
(4)输入模块: 用于将控制系统送来的外部数字信号电平转换成S7-300 内部信号电平,该模块具有下列特性:
● 前面板上有绿色LED,以指示各输入信号状态,输入为高
电平时,绿色亮;输入为低电平时绿色灭。
● 前面板上有一个小门,小门里边是一个插拔型接线端子,
ASCS直流调速系统的构成
徐志鸥
二00七年一月
调节系统硬件简介
一、概述
ASCS(Adjusting speed control system)即调速 控制系统是我们公司董事长谭老师在九三年自己研制开发 的,最初只有调节部分,后来经过发展,辅以SIEMENS的 PLC,组成我们现在的适应大功率矿井提升机的控制系统。 整个系统包括高压、低压配电、调节、操作保护、操作台、 整流部分、励磁部分。具体如下图所示:
直流提升机全数字调速电控系统组成框图
6KV母线 1# 进 线 低压380V 2# 进 线 1# 出 线 主整流 变压器 2# 出 线 主整流 变压器 计 量
3# 出 线 变 压 器 低压柜
全数字 调节柜
PLC 控制柜 液压站
励磁 整流柜 快 开 M
6/12脉动切换 柜 打印机 轴编码 器 轴编码 器 监视器 工控机 操作台上放置 井筒开 关
(3)输入模块用于将提升机系统某些运行状态信号及电枢 回路和磁场回路的故障保护信号输入到ASCS调速系统。
(4)输出模块用于控制继电器箱中的某些继电器,将ASCS 系统中的操作结果反应到其它控制环节。
调节系统硬件简介
( 5 ) 1# 脉冲板用于触发电枢回路的 1# 桥, 2# 脉冲板用于 触发电枢回路的2#桥,3#脉冲板用于触发磁场回路的整流 桥。
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ASCS直流调速系统调试步骤
下图是串口通信的界面,其中的参数是许厂付井的实际参数。
ASCS直流调速系统调试步骤

电流环的调试
电流环参数的合适不合适对系统运行关系非常重大, 调试电流环的方法是将速度环的比例和积分加得很大, 使其输出值模拟一个阶跃响应供给电流环,然后根据电 流上升时间、平滑度以及超调情况进行参数优化。
D/Y-11
D/Y-11
D/Y-1
Y/Y-0
Y/Y0
Y111
Y112
Y113
Y110
Y211
Y212
Y213
Y210
Y311
Y312
Y313
D26
Z22-24-26
Z22-24-26
Z22-24-26
D26
D24
D22
D26
D24
D22
D24
Y310
D22
R1
R2
R3
T1
T2
M?
SCR
M?
SCR
M?
ASCS直流调速系统调试步骤
测量零电流板输出端,在停车状态其正常波形如下图所示
ASCS直流调速系统调试步骤
测量零电流板输出端,在开车状态其正常波形如图所示
ASCS直流调速系统调试步骤
零电流正常后,将调节柜的CR108和Y301短开,此时 调节系统也就处于闭环工作状态了,用232转485的通信电 缆将CPU板和笔记本相连,打开串行通信软件,调入相应 的调试参数,把其中的电流限制参数改为800左右(注意: 如果调试的整流柜是双向的,在更改参数前一定要把整流 柜断电,待参数输入完毕CPU板复位正常后方可给整流柜 送电,每次更改参数都应如此)。通电,调节给定观察整 流柜电流表应稳定在一个数值上,记下此数值,根据此数 值按比例调整电流限制参数,使最大限制电流达到1.5倍电 机额定电流(这是对电枢而言,对磁场就是电机的额定磁 场电流)。接着用示波器观察电流反馈波形应如图所示:
ASCS直流调速系统调试步骤
ASCS直流调速系统调试步骤
以下是 6 脉动磁场恒磁( U119 . U120 )整流柜电流反馈的 波形。(注意:这是磁场在没有开车信号的情况下,磁场半 磁的电流反馈波形)
ASCS直流调速系统调试步骤
以下是6脉动磁场恒磁(U119.U120)整流柜电流 反馈的波形。(注意:这是磁场在有开车信号的情况下, 磁场全磁的电流反馈波形)
ASCS全数字直流调速系统 调试步骤
徐志鸥
二00七年一月
ASCS直流调速系统调试步骤
一、 通电前的检查。 1、检查绝缘情况 此项检查主要是用摇表(即兆欧表)测量各整流柜直流 母线.交流进线等的对地绝缘电阻,以检查设备的绝缘情况。
2、检查接地情况
此项检查主要是检查调节柜的脉冲输出及各模拟信号屏 蔽电缆的屏蔽层的接地是否良好,屏蔽电缆的屏蔽层必须一 端接地,要求:所有的屏蔽电缆的屏蔽层在调节柜端接地。
● 用示波器观察输出脉冲波形应如下图所示
ASCS直流调速系统调试步骤
ASCS直流调速系统调试步骤
脉冲波形正常后,还要检查脉冲接到整流柜的顺序是 否正确,正确连接应如下图所示
ASCS直流调速系统调试步骤
同步电压与脉冲的相位关系
ASCS直流调速系统调试步骤
下图是1#和2#(即U151和U152)脉冲实测波形
ASCS直流调速系统调试步骤
六、闭环调试 在进行闭环调试时,首先要测量零电流信号正常与 否,(注意:对于具有正反两组桥的整流柜,零电流正 常与否特别重要,如果零电流不正常,就会造成环流, 烧快熔,可控硅,高压跳闸等一系列故障发生)用示波 器测量零电流板输入端(即以Z901为基准,示波器探头 接 X8011 或 X8021,X8031 ) , 其正常的波形如下图所示。 同 样 地 , 以 Z902 为 基 准 , 示 波 器 探 头 接 X8021 或 X8022,X8032,其波形也是一样。
用以上方法将所有输入按调节系统的要求接好。
ASCS直流调速系统调试步骤
正常情况下输出板 (11) 、 (13) 、 (15) 、 (21) 、 (23) 、 (25)(27)号灯亮,(17)号灯为故障情况下才亮。这些信 号通过继电器隔离后要接到安全回路里,还要接到高压和 快开分闸回路里。
ASCS直流调速系统调试步骤
SCR
T3
S1
S2
S3
M?
SCR
第1,2组
M?
SCR
第3,4组
M?
SCR
第5,6组
1号脉冲板
Hale Waihona Puke 2号脉冲板3号脉冲板
主回路切换
M
磁场切换
电机
ASCS直流调速系统调试步骤
1,要求各路输入到脉冲板的同步电源相序要和相应各整流 柜动力电源相序一致。 2,要求各路输入到脉冲板的同步电源相位要滞后相应各整 流柜动力电源相位30°。 3,要求各路输入到脉冲板的同步电源电压范围在15V~30V 之间,实际上我们厂的产品的同步电压在27V左右。且 A.B.C.三相电压要平衡。 下 面 就 以 1# 整 流 柜 ( 对 应 1# 脉 冲 板 的 同 步 电 源 Y110,Y111,Y112,Y113 )为例来说明调试的具体方法,每步 调试
ASCS直流调速系统调试步骤
通过以上检查调试后,就可以和整流柜联调了(此时整 流柜应已经通过绝缘等检查,已经具备通电条件)。
将整流柜直流输出用假负载代替,并将示波器探头接到 假负载两端用以观察整流柜的直流输出波形。其实测的正 确波形如下:
这是单整流柜即6脉动的波形
ASCS直流调速系统调试步骤
直流调速系统的理论基础
阶跃响应下的电流波形图如下所示:
ASCS直流调速系统调试步骤
五、开环调试
● 将CR108和Y301短接(作用是使调节系统处于开环状态) ● 将CR104和Y301短接,使调节柜解锁(实际上是开车信
号),调节手动给定电位器(如果在现场调试,因PLC柜已 经和调节柜相连,此时应将PLC柜来的给定断开,即断开 CSAX133A),观察脉冲板上的指示灯应有一组熄灭,说明 已经有脉冲输出。其中,P灯代表正向,N代表反向。
ASCS直流调速系统调试步骤

用示波器检查同步电源的相序是否正确。
下图是三相进线的正弦波波形
ASCS直流调速系统调试步骤
用示波器检查同步电源的相位是否滞后整流柜动力电源 相位30°。且Y111对应A, Y112对应B, Y113对应C。 下图是两正弦波相差30°(即1.65ms)时的波形
ASCS直流调速系统调试步骤
ASCS直流调速系统调试步骤
输入条件是指由外部设备或PLC等送来的开关量。调试时 外部条件可能不满足,所以都采用封接端子的方法来满足 输入条件。 由于输入条件是由调节柜CPU板内部程序所决定的,而且 不同的产品(如提升机,皮带机等)内部逻辑并不完全相 同,所以要根据具体产品来决定。 一般来说我们的产品输入为 1时,即相应端点接 +24V(对 于我们的产品+24V即Y301)时相应指示灯点亮,因此在短 接各端子时,可以通过输入板面板上的指示灯来判断输入 是否正确。
ASCS直流调速系统调试步骤
一般情况下AC/DC板各路输出电压用途如下: Y201-机笼电源24V(为DC/DC板供电,经DC/DC板变换成 +5V及+-15V后作为整个机笼各电路板的工作电源) Y301-输入电源24V(输入开关量及输入继电器工作的电源) Y401-输出电源24V(输出继电器的工作电源) Y501-脉冲电源48V(脉冲触发板的工作电源)
ASCS直流调速系统调试步骤
3、检查接线情况
依照电路图,用万用表或其他手段检查各柜及外部设 备的连线是否正确。 二、通电的步骤
合上空开,检查变压器各个输入,输出端电压是否正常。AC/DC板各 路输入交流电压是否正常。正常后,断电,装上AC/DC板上的各路保险 管(注意:装保险管前要断电),装上保险管后送电检查各路保险管 有无熔断现象,否则要检查相应回路。用万用表检查各直流输出电压 是否正常。断电(即断开空开)将机笼 DC/DC 电源板插上,送电观察 DC/DC电源板面板上的指示灯是否正常亮。其中24V代表输入电压,+5V, +15V,-15V 代表输出电压。用万用表检查+5V,+15V,-15V电压是否正常。
四、输入与输出逻辑的调试 在进行这项调试(包括以下各项的调试)时,首先 要保证机笼中各电路板正常,由于现在的电路板在安装 前已经进行了测试,所以一般说来没有什么太大的问题, 在通电正常的情况下按CPU板上的复位按钮,CPU应该能 正常复位。(注意:CPU能否复位,不但取决于硬件,还 要保证CPU的软件正常,且必须保证CPU板内的数据存储 器已经有PI参数等数据,否则就要利用串行通信的方法 向CPU板写入各种必须的数据)。
这是1#.2#整流柜串联或并联即12脉动的波形
ASCS直流调速系统调试步骤
以上调试正确后,将假负载去掉,整流柜直流输出和 直流电机相连,示波器接到调节柜A/D板电流反馈端(即 U113,U114 )。(注意:反馈取样电阻用一 100 欧左右电 阻临时代用) 观察直流电流表,慢慢调节给定使整流柜 的直流输出电流稳定在其额定值的四分之一左右,观察 示波器的波形应如下图所示,说明电流反馈回路正常。 以下是6脉动磁场强击(U119.U120)整流柜电流 反馈的波形。(注意:这是在正常开车的情况下实测波 形)
ASCS直流调速系统调试步骤
三、同步调试 同步调试,即把调节柜的同步电源和整流柜动力电源,按 调节系统的要求的相位及相序调试合格。 本系统的相位及相序框图如下:
1#电枢变压器
R S T
2#电枢变压器
R S T
磁场主变压器
R S T
同步变压器
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