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CT直流調速系統在機床中的應用

  機床電器的直流調速系統,經歷了電機一一發電機組,模擬V5和數字V5,歐陸系統到現在的英國生產的CT系統各種系統的綜合評定比較見表1,比較而言,CT系統的性能優良,克服了機組的噪音和分立元件的高故障率,檢測方便,裝置不易發生故障表1幾種直流調速系統的比較電機發電機組模擬V5數字V5歐陸系統CT系統噪音大小故障率高較高很低可調性低較高很高維修性低較高高能耗高低性能低較好好2CT系統簡介MENTOR是英國CT公司生產的具有當代水平的全微機化工業用DC電動機調速驅動器的*新系列產品,具有控制,監測,保護和串行通訊的功能CT系統的特點如下:MENTOR系統配有系列參數,提供對工業應用要求的*大適應性。參數編入菜單中,形成使用戶方便快速訪問參數的*簡便方法直流電動機的各種調試參數,通過16項菜單200多個參數的設置,能準確地控制電機的運行,使其性能達到*優由于采用了計算機鎖相技術,保證了脈沖的安全對稱,有助于系統的穩定,尤其是系統的低速穩定性,且有自診斷、自適應能力。

  故障指示全面,能準確地指出外圍電路中電樞過電流電樞開路、勵磁過電流、失磁、反饋丟失反饋極性錯等常見故障,便于維修查找故障點通訊接口是標準的機-機接口配置,允許PLC或計算機控制組成自動化系統。

  3線路連接直流電機在實際運轉中必須控制的量是速度、輸出轉矩和轉向、速度與電樞電勢成正比;轉矩與電樞電流和磁通成正比,轉向簡單地由電樞和勵磁電壓的相對極性決定,因此必須控制電樞電壓和勵磁電壓這兩個量在機床應用中,一般要求電機可逆運行,MENTOR采用兩橋反并聯的四象限(可逆)驅動器,此配置不需要倒向接觸器,能完全控制電機的正反轉及正反制動,克服單相驅動器制動時要求外加電路制動時減速既不可控也不線性的缺點CT系統的基本接線圖見3.1電機電樞控制中,交流輸入端L卜L3與控制電源E卜E3必須同相。給定信號由TB1-TB3輸入,給定電壓通過給定電位器調節,*大給定值為10V,其電源可由內部或外部供給。

  電源,可作為電機調速的給定電源,給定由TB3輸入。

  與給定值比較,控制電機轉速TB21-一運行TB31一一使能端。

  轉信號外圍出現故障時,切斷可控硅電源。

  3.2電機勵磁控制MENTOR系列主控板帶勵磁控制軟件,提供兩種可選的*大勵磁電流值、低一點的值由一個可編程定時器控制。計算出的勵磁電流給定與勵磁電流反饋相運算所得到的電流誤差是勵磁電流環的輸入,勵磁電流環的輸出是觸發角,受觸發角限制控制。勵磁電流給定是反電勢電壓環的輸出,受可編程的*大及*小勵磁電流限制。反電勢設定值是決定勵磁電流給定的因素。當反電勢計算值小于設定值時,電壓環輸出以及隨后的勵磁電流給定均取*大值。當反電勢計算值大于設定值時,電壓環減少勵磁電流給定,保持反電勢為其設定值電機的磁通量決定于勵磁電流,若勵磁電壓獨立于電樞電壓變化,在滿功率下速度可以超過電樞電壓提供的基速點且電流成為*大值。因為轉矩直接與磁通成正比,當速度由弱磁開始增加時,*大轉矩減少。

  4參數設置4.1電樞電流可逆驅動器電流限值按參數4. 05,4.06設定,計算電流限值比例系數=電機滿載電流驅動器額定電流4.2速度反饋當輸入為斜坡后速度及硬速度給定時,兩者可以相加也可相互替換。所選的速度給定與速度偏置相加,其結果作為*終速度給定。它與速度反饋的代數和產生速度偏差。速度偏差通過PID作用形成速度環輸出其反饋形式按3. 12和3.13決定(見表2)表2參數編碼器反饋測速機反饋電壓反饋若采用電樞電壓反饋時,*大電樞電壓值用于對電樞電壓測量值的標定,使得速度反饋滿量程時對應*大電樞電壓如果采用編碼器或測速機作為速度反饋,電樞電壓仍被連續監視,當電壓值超過電樞電壓設定值時,產生電壓箝位,防止電樞電壓超過設定值。

  4.3電樞電壓15設置。

  4.4速度環和電流環的比例、積分系數速度環比例(P):增加該參數值則增加系統的阻尼及加快系統動態響應,對于一定的負載,該參數太大會引起系統的不穩定。

  速度環積分(I):積分增益因子乘以速度偏差得到修正值。該修正值保證穩態時速度無差增加該參數值則增加系統受擾動后速度恢復的速率。若參數值太大,則速度趨于振蕩而不是快速恢復電流環的比例、積分系數可根據電機銘牌參數,運行過程中在線調試使電機的運行狀況達到*優4.5勵磁電流13勵磁允許,CT系統還可6.15和612兩個參數進行經濟勵磁,允許驅動器在停止一定時間后自動選擇*大勵磁電流既可節能,又保護電機在不運行時,磁場發熱量很小。

  5故障監測若驅動器發生故障,索引窗口將顯示trip,數據信息將閃爍,數據窗口顯示故障原因的英文縮寫,見表3表3縮寫碼故障原因電樞過電流由于電樞電路過電流,瞬時保護動作電樞開路反饋丟失測速機或編碼器沒有信號反饋極性錯勵磁丟失勵磁電源電路無電流。

  硬件故障驅動器硬件故障內部電源故障一個或多個內部電源過載失相一相或多相電源開路u散熱器過熱熱阻過限6結束語通過對CT系統的仔細研究,掌握了CT直流調速系統的特點在我分廠主要設備10“,11",190/320等鏜床的實際使用過程中,我們對CT直流調速系統的參數進行了不斷的修正并對外圍控制電路進行了不斷的完善,使分廠的大型設備的故障停機率逐年下降,滿足了生產經營的需要(2003年12月26日收稿)責任編輯龍禮建

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