M3R全数字直流电动机调速器及其在挤塑机等设备上的应用

摘要：本文介绍了四川英杰电气有限公司开发生产的M3R系列全数字式直流电动机调速器产品，通过对产品功能特点、操作使用方法和产品在挤塑机等设备上的应用阐述，较完整地介绍了目前这一款在国产调速器中具有代表性的产品。关键词：全数字直流调速应用1．引言近年来，随着数字化技术的快速发展，数字式产品以其强大的功能在各个领域得到越来越广泛的应用。在直流电动机驱动领域，数字式的产品也已广泛应用在金属加工机床、轻工机械等各种设备上。但是综观国内直流电动机调速器市场，除了各种模拟式产品外，国产的全数字式产品目前仍寥寥无几，来自欧美的产品基本垄断了直流调速的中高端市场。英杰电气公司是一家专业的电力电子产品研发、制造企业，通过多年的经验积累和潜心开发，所推出的全数字式直流电动机调速器以其功能齐全、性能稳定，已开始在挤塑机、拉丝机、焊管机以及金属加工机床等机械设备直流驱动系统上广泛应用，获得了良好的反馈和认可。2．产品功能特点M3R10系列全数字直流电动机调速器,分为M3R10可逆(4Q：4象限驱动)与M3D10不可逆(1Q：1象限驱动)调速器。产品采用全数字化设计,输入为三相电源，经过AC/DC（交流/直流）变流器提供直流电源输出，向直流电动机的电枢和励磁供电，实现直流电动机高性能控制。额定电枢电流从25A至3000A，额定励磁电流从10A至80A(取决于电枢额定电流)。主要特点如下：（1）3D10全数字直流电动机调速器，电枢回路采用三相全控桥结构；（2）M3R10全数字直流电动机调速器，电枢回路采用三相全控桥逻辑无环流反并联结构；（3）励磁单元独立供电，单相全桥可控整流方案，与电枢电源无相位要求，适应不同励磁的需求；（4）主回路、控制一体化，结构紧凑；（5）高级单片机作为控制核心,所有的控制、调节、监视及附加功能都由微处理器来实现，有丰富的软件功能模块、完善的检测和保护功能；（6）自带操作面板、LCD中文显示，方便的参数设定、监测；（7）多种速度给定方式：i.模拟量给定：0～＋10V（M3D）、-10V～＋10V（M3R）；ii.开关量给定：通过上升、下降软件模块实现；iii.通讯给定；（8）三种速度反馈方式：iv.电枢电压反馈；v.测速机反馈；vi.脉冲编码器反馈；（9）具有多路可编程开关量和模拟量输入、输出；（10）具有标准通讯接口及通讯协议：调速器配置一个RS485通讯接口，采用标准MODBUS通讯协议的RTU模式和ASCII模式，支持标准功能3、4、6、16。其中，RTU模式下的数据格式为8n2、8e1、8o1；ASCII模式下的数据格式为7n2、7e1、7o1。（11）开关量输入、输出、通讯、晶闸管回路间电气隔离，抗干扰能力强，安全性能高。M3R全数字直流电动机调速器及其在挤塑机等设备上的应用王军贺伟四川英杰电气有限公司四川省德阳市618000Email：[e-mail]3D10(1Q)：调速器提供一个正向直流电流，在一个象限内实现驱动（正向驱动：转速和转矩总是正的），如图1。电枢回路为6只晶闸管组成的三相全控桥，如图2。M3R10(4Q)：调速器既能供给正向直流电流，又能供给负向直流电流，即能提供正直流电压，又能提供负直流电压，在四个象限内实现驱动。电枢回路由桥1、桥2两个三相全控桥反向并联组成，如图3。在制动控制中（正向或反向），把能量从电动机传输给交流线路（发电运行）。图1图2图33．操作3.1操作面板用操作面板，可对调速器进行参数设定、状态监控等操作，其外形示意如图4所示：图4操作面板示意指示灯功能说明：准备好：运行有效、无故障时亮；运行：运行时亮；正转：正转时亮；反转：反转时亮；桥1：桥1工作时亮；桥2：桥2工作时亮；限流：电枢电流限制时亮；故障：故障时亮；按键功能如图5所示。参数内容如图6所示。100.0R参数序号参数名称参数内容读写属性速度给定0.01图6参数内容示意3.2操作方法M3R10系列调速器设有12个子菜单，每个子菜单下设有数目不等的参数单元，见图7。参数操作：图8以“电枢电压反馈”更改成“测速机反馈”（3.10由0改至1）为例，说明参数设置方法。图图5按键功能表键名意义功能说明进入进入参数、提取数据、修改确认退出不保存退出、用于故障复位增加参数切换、修改数据（增加）减少参数切换、修改数据（减少）左移参数切换、左移右移参数切换、右移00.0100.**01.0101.**02.0102.**03.0103.**04.0104.**06.0106.**07.0107.**08.0108.**09.0109.**10.0110.**11.0111.**常用参数速度给定斜坡处理速度环电流环输入输出功能模块故障处理综合参数模拟量连接器开关量连接器M3R10系列调速器参数菜单05.0105.**励磁控制图7：菜单示意图4．应用英杰电气公司10年前曾经推出一体化的模拟式直流调速器产品TS3D，在一些没有可逆要求、调速范围和精度不太高的场合曾得到了广泛应用。M3R是英杰电气公司跟随数字化控制技术的发展，通过多年的经验技术积累，潜心研制，不断总结改进，于2005年初推出的国产中高端调速器产品。近两年来该系列产品已经在挤塑机、拉丝机、焊管机以及金属加工机床等机械设备直流驱动系统上得到广泛试验使用，运行情况反馈非常喜人，逐渐被许多质疑国产数字式直流调速器的业内专家和用户所接受，一些机械设备厂家已开始批量使用以替代进口产品。低速大力矩输出的稳定性是调速器的一个重要性能指标，对于挤塑机而言对此也有较高的要求，以达到保证挤出量的均匀性。目前在国内多家塑机厂已有多台挤塑机直流驱动系统应用英杰M3D10调速器，通过长时间负荷试机运行，验证了低速大力矩输出稳定性以及其它各项重要指标的情况，均达到控制要求，客户非常满意。M3R系列产品具有完善的功能（满足多种需要的控制、通讯、信息查询和保护功能）、调速精度高、性能稳定、友好的中、英文人机界面。相比于国外品牌，除了毫不逊色的性能和质量，更重要的优势在于英杰及时充分的技术服务以及合理的价格定位。参考文献：[1]四川英杰电气有限公司.M3R10系列全数字直流电动机调速器用户手册，2006.速度给定0.01INTDATA速度给定3.010.0%R0.0%R反馈选择3.100R/W反馈选择3.100R/W反馈选择3.101R/WINTDATAESCRESETESCRESET校正前电枢电压3.11125.0VR保存退出不保存退出不修改退出反馈选择3.101R/W修改参数窗口移动修改数据窗口移动图8：参数设置示意图