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齐齐哈尔大华电气有限公司KSA23/63系列晶闸管直流调速装置用于机床进给驱动和伺服驱动容量30～130A使用说明书V2.22001.11目录1概述…………………………………………………………12产品规格及参数……………………………………………23安装…………………………………………………………54工作原理……………………………………………………65操作和使用…………………………………………………126维修、保养及故障排除……………………………………197产品资料、备件……………………………………………21附录一外部辅助元件的选择…………………………………22附录二电流互感器负载电阻与装置电流……………………2211概述本说明书详细描述了KSA63及KSA23系列产品的工作原理、使用要求及维修方法。用户在安装和使用之前，应学习并掌握这些内容。使用本说明书时请参考该产品的电路图。1.1型号说明KSA□3-□□□/□□□额定直流输出电压V额定直流输出电流A进线方式2变压器、电抗器6电抗器1.2适用范围该系列产品与伺服电机组成伺服系统，用于各种机床进给驱动和数控机床伺服系统以及要求宽调速范围的生产机械。1.3工作条件a.海拔高度不超过1000m，超过时应降额使用；b.周围环境温度不超过+40℃，最低温度不低于0℃；c.空气相对湿度在最高温度40度时不超过50%RH，在较低温度时允许有较高的相对湿度.(如20℃以下时90%RH)；d.空气中不得有过量的尘挨；没有酸、盐、腐蚀及爆炸性气体；e.安装地基处允许振动频率10-150Hz时，最大振动加速度不超过50m/s2；安装斜度不超过5%。f.交流电源电压波形为正弦波，电压幅值持续波动不超过+15～-10%22产品规格及参数2.1产品规格1)序号型号规格额定交流输入相数电压Ｖ电流Ａ额定直流输出电压V电流A短时间2)最大电流进线方式12345KSA23-30/220KSA23-40/220KSA23-60/220KSA23-90/220KSA23-130/220323024323032323048323072323010422030220402206022090220130变压器、电抗器变压器、电抗器变压器、电抗器变压器、电抗器变压器、电抗器678910KSA63-30/400KSA63-40/400KSA63-60/400KSA63-90/400KSA63-130/400338024338032338048338072338010440030400404006040090400130电抗器电抗器电抗器电抗器电抗器1112131415KSA23-30/440KSA23-40/440KSA23-60/440KSA23-90/440KSA23-130/440344024344032344048344072344010444030440404406044090440130变压器、电抗器变压器、电抗器变压器、电抗器变压器、电抗器变压器、电抗器说明:1)特殊规格的装置可以协议供货;2)有要求时需在订货时提出。2.2主要电气参数2.2.1主电路端子号电气参数1U1V1W主电路输入端子额定输入交流电压──KSA23-.../220230V±10%3-ph.50Hz±2%──KSA63-.../400380V+10%-5%3-ph.50Hz±2%──KSA23-.../440440V±10%3-ph.50Hz±2%1C1D主电路输出端子额定输出直流电压──KSA23-.../220±220V──KSA63-.../400±400V──KSA23-.../440±440V短时间最大电流最大为额定输出电流×4(A)32.2.2控制电源端子号电气参数262830控制电源输入端子输入电压──KSA23-.../220230V±10%3-ph.50Hz±2%──KSA63-.../400380V±10%3-ph.50Hz±2%──KSA23-.../440440V±10%3-ph.50Hz±2%7控制电压输出端子非稳压输出输出电压+24V;≤50mA4544给定电源输出端子稳压输出输出电压+15V;≤20mA-15V;≤20mA2.2.3其它技术参数转矩反向时最大延时4～8mS调速范围1:10000防护等级IP0042.3说明2.3.1装置容量与环境温度的关系见表1环境温度额定负载的调整量%℃自然风冷强迫风冷+30+35+40+45+50+55+60+13+8+4+0-6-11-18+40-6-12-17-222.3.2装置容量与海拔高度的关系见表2海拔高度m额定负戴的调整%≤1000≤2000≤3000≤40000-15-25-3053安装KSA□3系列调速装置被设计成垂直安装形式,可安装在电柜或机床上。安装时应注意有足够的空间,以保证装置的冷却条件。安装时请参考图3-1和图3-2。图3-1KSA□3系列≤40A安装图图3-2KSA□3系列40A安装图64工作原理4.1概述KSA□3系列直流调速装置是一种单闭环逻辑无环流电枢可逆的调速系统,采用一个带并联限流环节的转速调节器,具有良好的动态响应特性。原理框图参见图4。4.2主电路单元和冷却方式主电路采用三相桥式反并联电路、逻辑无环流可逆方式，可以四象限运行。采用模块式可控硅元件，并安装在一块散热器上，结构紧凑，便于维修和保养。由A4板提供浪涌吸收和过电压保护电路。额定直流电流≤130A的装置采用自然风冷。额定直流电流130A装置采用强风冷,借助于测量散热器表面温度对冷却风扇进行监控。4.3控制单元全部的控制电路，分装在三块电路板单元上，这些电路板被放置在主电路的前面，但可以向前翻转180°(便于调整和维护)。A1电路板单元转速调节器和适应器转速调节器是一个参数分别可调的PI调节器。它的输入信号是转速给定值和实际值。低速时,与转速给定有关的反馈的改变产生了良好的动态响应。转速调节器的输出通过限流电路直接驱动触发电路，避免了由于电流内环而产生的延时。电流限制限流控制与DC伺服电机的要求相一致。它只在电流实际值达到最大的限流给定值时才插入调节系统;限流给定值由转速和电机特性决定。工厂设置的最大限流给定值可以通过在端子96施加信号来改变。A2电路板单元触发装置触发装置产生与主电路电压同步的触发脉冲(该脉冲由大约10kHz的脉冲信号调制)。无环流逻辑当转矩方向改变时，无环流逻辑电路检测出所需要的电流方向并发出切换命令；当7原来的电流减至0并延时4-8mS后,允许另一方向电流接通。A3电路板单元电源提供两路电源:±15V稳压输出;+24V非稳压输出故障检测可检测出下列故障状态：缺相，相序错；测速机开路；过流延时保护;当电机过载时,产生一个延时;延时到后如电机仍处于过载状态，可发出指示和故障信号。检测出故障后，立即发生瞬时封锁信号，同时准备好继电器断开。“调节器释故”功能（端子64）当“调节释故”无效时，装置内部发生“给定=0”信号，系统处于制动状态，直到“零转速”信号发出，封锁调节器。当装置被接通并且端子64加上+24V电压时，调节器处于释放状态。此时如果有给定信号时，装置将驱动电机运转。84.4端子功能4.4.1动力端子端子功能1U1V1W主电路交流侧联结1C1D主电路直流侧联结4.4.2控制电源端子端子功能2628301、控制回路电源2、产生同步信号3、缺相和相序错检测4.4.3信号端子端子功能1755转速实际值输入输入信号电压60～230V转速实际值输入输入信号电压20～60V测速发电机的输出电压非线性误差不超过额定电压的0.5%～0.7%输出电压的低频脉冲幅值不超过额定电压的1.5%(有效值)1368参考电位0V屏蔽5614转速给定输入0～±10V参考电位0V970屏蔽64637调节器释效+20～+30V──调节器释放有效装置进入运行状态，V7指示灯灭0V或开路──调节器释放无效此时正在运行的装置首先进入制动状态,直到nnmin1(零速信号)时,封锁调节器和触发脉冲,V7指示灯亮脉冲释放+20～+30V──脉冲封锁信号无效0V或开路──脉冲封锁信号有效,V8指示灯亮非稳压电源输出+24V≤50mA端子63和64的控制电源454471稳压电源输出+15V≤20mA稳压电源输出-15V≤20mA用于给定信号的电源参考电位0VR故障复位0V──清除故障信号9669外部限流输入参考电位0V727473常开结点工作准备就续继电器KA0输出端子──当端子26、28、30加入额定电压及监控电路显示正常时端子72、73接通。常闭结点公共点104.5电位器功能4.5.1A1电路板单元上电位器功能电位器功能R11最高转速调节（对应最大给定时的转速）R99限流调节Imax=In(%-100%)R35转速调节器积分时间常数TN调节R56转速调节器积分时间常数自适应系数（TNX系数）调节R25转速调节器比例增益KP调节R51转速调节器比例增益自适应系数（KPX系数）调节R20转速调节器漂移补偿4.5.2A2电路板单元上电位器功能R100死区调节4.5.3A3电路板单元上电位器功能R20转速调节器漂移补偿R303最小转速门限调节最高转速的0.4%-3.4%R331过流保护门限调节R335过流保护延时调节11图4原理框图同步电源脉冲变压器可控硅组触发脉冲控制级调节器释放监视器速度调节器限流电路电流给定顺序控制变压器脉冲可控硅触发脉冲组电源125、操作和使用5.1使用及说明图5-1为KSA3系列产品的典型应用原理图。5.1.1主要元器件的功能序号项目代号名称作用123456789FU1～3TV1FU4～6KM1QF2FU7、FU8RP1RP2RP3熔断器整流变压器快速熔断器交流接触器自动开关快速熔断器电位器电位器电位器普通熔断器保护变压器用使装置输出电压与电机配合(需要时才有)主回路元件保护用接通主回路电源控制电源开关直流侧过流保护用最高给定电压调整(对应最高转速)给定电位器最小给定电压调整(对应最低转速)5.1.2说明A、保证1U、1V、1W与26、28、30同相位;B、保证右旋相序；C、给定和反馈信号线必须加以屏蔽。屏蔽线的一端与装置的屏蔽端子相联结；另一端不得与其它导电物体相联结（保持悬空状态）。D、多台装置共用一台整流变压器时，必须分别安装进线电抗器。E、通电、断电顺序：端子号时序图转速实际值转速给定值13①接通控制电源；②无故障继电器接通；③接通主电路接触器；④接通端子64，按给定转速运转；⑤断开端子64，制动至零转速；⑥接通端子64，按给定转速运转(另一方向转动)；⑦断开端子64，制动至零转速；⑧断开主电路接触器；⑨断开控制电源。5.2调整说明：1)以图5-1、图5-2为例2)过流保护参数由制造厂整定，用户应在定货时提供具体要求。开始1断开全部开关主电路和控制电路无电压2根据设计图样检查接线状况必须保证主电路与控制电路同相3主电路和控制电路必须分开布线必须保证在电源接通时没有寄生信号进入控制信号输入端4改正错误接线5记录电动机测速发电机和装置的铭牌数据6确定最高转速和最大给定电压7检查传动机构在电气和机械上是否准备好8通电检查接通主开关接通控制电源开关9只有V7指示?10是否测量端子26与28380VAC检查1、63端子未接+24V1428与30380VAC30与26380VAC或与铭牌数据符合2、相序错或缺相3、其它原因排除故障重新开始11接通主接触器（注意：端子64应保持开路）12测量端子26与1U0VAC28与1V0VAC30与1W0VAC13测量结果正确？14是否接线错误排除故障重新开始15断开主接触器KM1断开控制电源(断开QF2)将A1板开关S1向左拨动(两个开关一起拨动)16接通控制电源接通主电路电源端子64加+24V17缓慢增加给定电压，直到电机开始转动18测量给定信号与测速机信号的极性19极性相同?是否20断开端子64断开主电路电源断开控制电源断开端子64断开主电路电源断开控制电源调整测速机极性转步骤1621将A1板开关S1向右拨动（两个开关一起拨