dcm-直流调速器快速调试

SINAMICSDCM简明调试指南SINAMICSDCMCommissioningGuideUserGuideEdition(2012年6月)摘要本文介绍了SINAMICSDCM的选型，基本调试步骤。关键词SINMICSDCM，6RA80，选型，调试KeyWordsSINMICSDCM，6RA80，Selection,Commissioning目录1DCM介绍1.1DCM介绍1.2SINAMICSDCM选型和接线2调试2.1BOP20调试2.2Starter配置和调试3DCM功能介绍3.1优化3.2数据组3.3参数复位和存储3.4第二块CUD3.5自由功能块和DCC1DCM介绍1.1DCM介绍SINAMICSDCM是SINAMICS家族中的直流驱动装置，包含直流驱动装置和控制模块两种产品。直流驱动装置功率范围从15-3000A，超过3000A可以用装置并联实现。控制模块主要用来替代原来的SIMOREGCM系列产品，实现设备的改造。其型谱如图1：图1SINAMICSDCM型谱1.2SINAMICSDCM选型和接线1.2.1控制单元选件标配的DCM包含以下部分：控制单元电子板CUD标准面板BOP20三相晶闸管全控桥（2Q和4Q）；单相励磁模块风扇（125A及以下装置自冷）DCM上有两个控制单元电子板插槽（左槽和右槽）。左槽为整个驱动装置发出控制指令，右槽的CUD的主要功能可以扩展端子数量，增加计算能力（如DCC的编程），增加选件插槽（如CBE20）等功能。控制单元CUD分成两类：StandardCUD和AdvancedCUD(选件G00)，其接线如图1-2所示：图2SINAMICSDCMCUD接线与StandardCUD相比，AdvancedCUD增加了选件插槽，Drive-CliQ和右槽CUD的扩展端口等等。SINAMICSDCM主控板的配置有如下方式，可以根据现场工艺需求选择以下四种不同配置：表1SINAMICSDCMCUD四种配置方式左槽右槽选件配置1StandardCUD-标准配置2AdvancedCUD-G003AdvancedCUDStandardCUDG00+G104AdvancedCUDAdvancedCUDG00+G11存储卡：CUD板上都有存储卡插槽，存储卡在以下场合下是必要选件：固件升级AOP30使用其他语言包使用SINAMICSLink通讯功能装载DCC程序存储卡在以下场合作为可选件：保存多组参数；将参数传送到其他DCM设备中；串口调试。CBE20通讯板：只能插在AdvancedCUD的选件插槽中，用于实现Profinet通讯。下图为CUD上的所有可选件列表：图3SINAMICSDCM控制部分选件1.2.2功率部分选件和接线图4SINAMICSDCM功率部分接线举例电子版电源供电：有三种供电方式：400VAC：230VAC24VDC：需在订购时，加选L05选件图5SINAMICSDCM电子板电源接线电枢电源：电枢电源三相供电：通过1U1，1V1，1W1供电，电源电压应当在装置额定电压以内，但不能低于85V。如果供电电压低于85V，需要选取选件L04，可以实现10-50V低电压供电。电枢电源单相供电：DCM额定直流电流小于125A，且额定电压小于575V的SINAMICSDCM装置，可以单相供电运行。必须使用短路阻抗为4%的单相进线电抗器或者变压器。单相供电设定参数p51799=1。单相供电接线：整流器接线端子为1U1和1V1，1W1端子空置图6SINAMICSDCM单相供电单相供电时，整流装置进线电流等于直流电流。因此整流装置需要降容使用，其额定直流电流自动降为3相运行时额定电流的67%。由于与6脉动整流相比单相供电时电流波动更大，因此直流回路上需要串联平滑电抗器（选型时请咨询电机生产商）。电流的脉动可能会导致速度波动，为使速度更加平稳，推荐设定速度环滤波参数p50200=10ms。单相供电时，不能使用动态过载功能，且I2t功能必须禁止(p50075=0),否则会出现故障F60058（故障值为4）。如果单相供电的装置超过要求的额定值范围，装置启动时会出现故障F60058。励磁供电：装置内标配1Q的励磁模块，进线端子为3U1，3W1（接电网），出线端子为3C，3D（接电机励磁线圈）。励磁部分有以下三种选件：2Q：需要在订购时加L11选件无励磁模块：需要在订购时加L10选件85A励磁模块：需要在订购时加L85选件。风扇供电：根据装置功率不同，装置配有不同大小，不同供电方式的风机，可以通过4U1，4V1，4W1给风机供电。对于使用三相交流供电的风机的装置，可以加选件L21实现单相电源供电。降容：温度和海拔对装置的影响：图7SINAMICSDCM降容功率接口板上还有以下端子：XT1：103,104，模拟测速机反馈信号XS1：105,106，E-StopXR1：109,110，用于控制主接触器合闸信号功率部分选件列表：图8功率部分选件表2SINAMICSDCMASTER仅支持以下SINAMICS驱动组件：模块含义CBE20通讯板SMC30传感器模块（仅支持6SL3055-0AA00-5CA2）TM15端子模块TM31端子模块（仅支持TM316SL3055-0AA00-3AA1）SMC30,TM15,andTM31模块通过Drive-CliQ接口和SINAMICSDCM连接的，CBE20可以在订购时直接以选件形式订购，插在CUD板上的OMI插槽中。SINAMICSDCMASTER最多可以连接3个端子模块TM15/TM31和1个SMC30。CUD上有两个Drive–CliQ接口（X100，X101），模块可以串联或者并联，但是SMC30必须安装在总线的末端。高级操作面板AOP30（仅6SL3055-0AA00-4CA4支持DCM的调试）AOP30可以用于对设定参数（调试），监控状态变量，控制驱动装置，诊断故障和报警，可以安装在柜门上。图9AOP30AOP30面板上可以显示驱动装置最重要的变量：工厂设定值，显示驱动装置的运行状态，转矩方向，时间，和四个驱动变量值（参数）和两个参数以进度条方式显示，如下图所示。.图10AOP30运行界面AOP30需要24V供电，如果用CUD供电，电缆长度应当小于50m。如果电缆大于50m，需要使用外部24V供电。通讯电缆需要单独订购，有如下三种连接方式：图11AOP30与装置之间的连线①使用CUD板的24V电源供电，RS485电缆-最大.50m②一个CUD的24V电源供电，用于控制两个CUD运行的RS485电缆–最大.50m③外部24V供电，RS485电缆-最大.200m通讯电缆订货号请参考SINAMICSDCM样本D23.1。2调试2.1BOP20调试2.1.1BOP20介绍BOP20可以用来调试和显示参数，还可以用来起停电机，确认故障。图12BOP20面板表4BOP20显示含义：显示含义左上两位当前显示的驱动对象RUN装置状态右上两位S参数发生变化，但是其值还没有存储在非易失存储区中，此时显示“S”P仅在按P键之后，设定值才有效，此时显示“P”C下面六位显示参数，下标，故障，报警等2.1.2BOP20调试步骤1．工厂复位与参数权限工厂复位：设定，p009=30p976=1参数权限：必须在BOP20上激活驱动对象1(DO1)p0003=1标准p0003=2高级p0003=3专家级2.调整额定电流如果最大电枢电流大于装置额定电枢直流电流*0.5，装置的电枢额定直流电流必须通过参数p50076[0](I%)或p50067调整：如果最大励磁电流小于装置额定励磁直流电流*0.5，装置的额定励磁直流电流必须通过参数p50076[1](I%)调整3.调整电网电压参数p50078[0]装置电枢电压参数(V)p50078[1]装置励磁电压参数(V)4.设定电机参数p50100[D]额定电枢电流(A)p50101[D]额定电枢电压(V)p50102[D]额定励磁电流(A)p50104[D]速度n1(rpm)p50105[D]电枢电流I1(A)p50106[D]速度n2(rpm)p50107[D]电枢电流I2(A)p50108[D]最大运行速度n3(rpm)p50109[D]激活速度-电流限幅的功能p50114[D]电机温度时间常数(S)5.速度实际值的来源测速机反馈：p50083[D]=1测速机端子XT103和XT104返回的测量值r52013p50741[D]最大转速对应的测速机实际电压值(–270.00to+270.00V)注意:1．此值设定之后决定了100%转速对应的实际转速值，参数P2000设定为参数P50741[0]设定的电压对应的实际转速值（rpm），参数P2000用于将%的转速转化为rpm为单位的转速实际值，用于以下场合：StarterControlPanel速度设定值，AOP30速度设定值，显示参数r0020,r0021,r0060，r0063的值编码器反馈：p50083[D]=2速度实际值来自于(r0061)端子X177.p0400[0]编码器类型p2000100%转速对应的速度实际值.无测速机反馈(闭环EMF控制)p50083[D]=3速度实际值来自于“实际EMF值”(r52287)，但是需要参数p50115计算。p50115[D]100%转速时的EMF值(1.00到140.00%电源电压(p50078[0]))注意：P2000位P50115设定的EMF设定值对应的实际转速。自由连接p50083[D]=4速度实际值来自于p50609设定的连接器[C]p2000100%转速对应的速度实际值SMC30增量式编码器反馈p50083[D]=5速度实际值来自于SMC30连接的增量式编码器的反馈值(r3770).p0400[1]编码器类型p2000100%转速对应的速度实际值l.注意：需要正确设置参数P2000，否则装置会报故障。6.励磁数据励磁回路控制p50082=0不使用内部励磁(e.g.永磁电机)p50082=1励磁随着主接触器动作(励磁脉冲随着主接触器的动作激活或禁止)p50082=2在达到运行状态o7或更高时，在P50258参数化的延时到达后，由P50257设置的停机励磁自动接入p50082=3励磁永久有效弱磁p50081=0无弱磁功能p50081=1通过内部闭环EMF控制实现弱磁，如：速度超过额定转速时，电机的实际EMF值保持为EMF设定值r52289=p50101–p50100xp501107.设置基本的工艺功能电流限幅p50171[D]转矩方向I系统电流限幅(参数p50100的值对应100%)p50172[D]转矩方向II系统电流限幅(参数p50100的值对应100%)转矩限幅p50180[D]转矩方向I转矩限幅1(电机额定转矩为100%)p50181[D]转矩方向II转矩限幅1(电机额定转矩为100%)斜坡函数发生器p50303[D]斜坡上升时间1(S)p50304[D]斜坡下降时间1(S)p50305[D]起始圆弧1(S)p50306[D]终止圆弧1(S)8.完成快速调试设置p3900=3.执行电机数据的计算和根据之前输入参数进行的调节器参数计算。完成之后，P3900为0。在一般的运行场合，执行快速调试之后，电机可以正常运行，不需要再执行优化。如果设备要做优化，不需要进行此步骤的快速调试。9.优化p50051=24励磁回路电流环调节器优化p50051=25电枢回路电流环调节器优化p50051=26速度控制优化p50051=27闭环EMF控制优化(包括弱磁特性曲线)p50051=28摩擦特性优化p50051=29具有摆动机构的传动系统的速度调节器的优化运行10.最高转速的校准和可能的精密调整优化执行之后，需要检测最大转速是否精确。如果最大转速改变超过了10%，则需要检查速度调节器的响应。有必要的话，可以重新进行优化。如果最大转速改变，必须重新进行弱磁和惯性补偿的优化。11.检查驱动优化运行不能对每种应用提供最优结果。因而