調速范圍

調速范圍，是衡量系統(tǒng)變速能力的指標。

調速范圍有兩種表示方式：一是以調速系統(tǒng)實際可以達到的最低轉速與最高轉速之比表示，如1:100等；二是以最高轉速與最低轉速的比值（D值）表示，如D=100等，兩者的本質相同。

《永磁調速器—通用技術規(guī)范》（GB/T 38774-2020）規(guī)定了永磁調速器的術語和定義、型式分類和標識、型號與標記、基本參數(shù)、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則、標志、包裝和貯存。該標準適用于工作環(huán)境溫度在-45℃～65℃，調速范圍為30%～99%，傳遞公稱轉矩40N·m～30000N·m，并具有隔離系統(tǒng)振動、緩沖啟動、過載保護、調速等功能的永磁調速器。

十幾年前，串級調速作為一種高效率的交流無級調速曾經(jīng)盛行一時，隨著近代變頻調速的興起，串級調速日漸蕭條，被認為是落后的調速技術.如何評價交流調速技術的優(yōu)劣，不同的需求有不同的標準。但普遍的共識是：⑴ 效率高；⑵ 調速平滑即無級調速；⑶ 調速范圍寬；⑷調速產(chǎn)生的負面影響（如諧波、功率因數(shù)等）??；⑸成本低廉。

既然串級調速和變頻調速有一致的調速特性。特點和性能：1）串級調速的控制設備焦復雜，成本較高，控制困難。因為轉子回路串入了一個頻率與轉子電壓頻率相同的外加電壓，且要隨頻率變化是相當困難的。因此，在實際應用中，通常是將轉子外加電壓用整流器整流成可控的直流電壓來代替交變電壓。2）串級調速的機械特性較硬，調速平滑性好，轉差功率損耗小，效率較高。3）低速時，轉差功率損耗較大，功率因素較低，過載能力較弱。4）串級調速范圍一般為（2~4）：1，適用用于大容量的通風機，提升機等泵類負載。5）串級調速電機要求是滑環(huán)電機，電機滑環(huán)碳刷需要經(jīng)常更換維護，相比異步電機維護費用增加。6）串級調速裝置，為了順利啟動，會配合轉子串電阻啟動方式，拉到需要轉速之后，逆變器配合觸發(fā)實現(xiàn)調速。

調速器參數(shù)設置

圖為該裝置在機械壓力機應用中的外部接線圖，另外需在電樞電源前端加裝快速熔斷器、電抗器及濾波器，以起到保護直流調速裝置、穩(wěn)定電網(wǎng)、減少電磁干擾等作用，在直流電源輸出和電機之間也要加裝快速熔斷器，電機一側短路時可以快速熔斷以保護直流調速裝置。

圖上直流調速裝置上的1U、1V、l W端子為電樞可控整流電路三相交流電源引入端，KMl為主接觸器，5U1、5W1端子是裝置電子板供電電源輸入端，4U1、4V1、4W1端子為裝置散熱風扇，3Ul、3Wl為電機勵磁可控整流電路交流電源引入端，為了限制電源系統(tǒng)中的換相電壓降，加裝三相進線電抗器L2及勵磁進線單相電抗器L1，直流電機電樞短路保護采用快速熔斷器FU4、FU5，v1為電樞電壓表，裝置3C、3D端子為輸出至電機勵磁繞組，1C1、lD1端子為輸出至電機電樞繞組，裝置4、5端子為模擬量輸入端子，用作給定輸入，103、104端子是直流測速機反饋電壓輸入端，109、110端子是進線接觸器合閘信號，裝置的46和47，48和54端子都是可設置的輸出開關量，46和47控制繼電器K1，檢測裝置正常；48和54控制繼電器K2，檢測主電機零速，裝置的14和15，16和17都是可選擇的模擬量輸出端子，14和15實際編程為電樞電流，16和17實際編程為磁場電流，都引至主操作面板電流表，作現(xiàn)場監(jiān)視用。

查看西門子直流調速使用說明書，通過裝置簡易操作控制面板，將P051設置為40，先將負載電機的基本參數(shù)（額定電壓、額定電流、勵磁電壓、勵磁電流等）輸入直流調速裝置內，然后根據(jù)速度反饋的信號類型選擇P083的數(shù)值，根據(jù)勵磁控制類型選擇P082的數(shù)值，根據(jù)基本工藝功能的選擇設置電流限幅、轉矩限幅、斜坡函數(shù)發(fā)生器等數(shù)據(jù)。

對于直流調速裝置首次使用或者電機首次使用或電機維保之后應該對裝置和電機匹配進行優(yōu)化，在裝置運行狀態(tài)為07．0時，進行最優(yōu)化運行：P051=25電樞和勵磁的預控制和電流調節(jié)器的優(yōu)化（電機軸上無負載時進行，或將電機機械鎖死），持續(xù)大約40S；P051=26速度調節(jié)器的優(yōu)化（在電機軸上必須接上最終有效的機械負載），持續(xù)大約6S；P051=27勵磁減弱的優(yōu)化（此優(yōu)化必須在無機械負載下執(zhí)行），持續(xù)大約1min；P051=28摩擦和轉動慣量補償?shù)膬?yōu)化（根據(jù)需要），持續(xù)大約40S；P051=29具有擺動機構的傳動系統(tǒng)的速度調節(jié)器優(yōu)化，持續(xù)大約10分鐘。優(yōu)化過程完成后，每個優(yōu)化過程所對應的參數(shù)將被自動設置。

首次手動設置裝置參數(shù)并優(yōu)化成功后，可以通過Drive Monitor軟件連接PC和直流調速裝置，打開軟件所有參數(shù)將件中顯示，然后即可在線進行參數(shù)查看、設置、調整。也可將參數(shù)下載保存到PC中備份，以后換了新的直流調速裝置可直接上傳參數(shù)，不必再手動一一設置。

調速器常見故障

生產(chǎn)過程中，直流調速裝置通常會因為直流調速系統(tǒng)硬件故障、電機故障、操作使用不規(guī)范或參數(shù)設置不準確等原因，造成裝置報警無法正常運行，出現(xiàn)故障時，維修人員首先需要觀察裝置操作面板上顯示的故障代碼，用FXXX表示，參考西門子6RA70系列直流調速裝置使用說明書中的故障信息進行故障排查，也可通過查看故障診斷存貯器r047中的內容對故障代碼做進一步判斷。在故障原因消除后，必須按下PMU上的P鍵消除故障報警。

常見故障代碼如下：

F001 電子板電源故障。

F004 電樞電源中的相電壓故障。

F005 勵磁回路故障。

F030 換向故障或產(chǎn)生過電流。

F040 在激活了的故障狀態(tài)下，電子板電源被切斷。

F042 測速機故障。

F050 優(yōu)化運行不可能。

調速器后期維護

1、注意事項

在雷雨季節(jié)，如果整個車間電網(wǎng)防雷效果不好，強烈雷擊會造成電網(wǎng)不穩(wěn)定，容易發(fā)生晶閘管模塊擊穿、熔斷器燒壞現(xiàn)象，這在大功率直流調速器上表現(xiàn)的尤為嚴重。因此保證供電電網(wǎng)的穩(wěn)定是直流調速穩(wěn)定運行的基礎條件，若遇到強烈雷雨天氣或電網(wǎng)不穩(wěn)定時，最好暫時停止使用設備，待電網(wǎng)穩(wěn)定后再重新投入使用。

由于壓力機的啟動為重載啟動，因此，電機不能頻繁啟動，次數(shù)限制在每小時不超過4次為宜，機床斷電時，必須首先停主電機，等主電機停穩(wěn)后，再切斷電源。

只有經(jīng)過審定合格的人員（具備有關整流器的知識，并理解所提供的資料的內容）才能從事整流器的安裝、啟動、操作、故障排除或修理工作。在電源斷開后，吸收電容器上繼續(xù)攜帶危險電壓，出于這個原因，在整流器切斷至少2分鐘內一定不要打開整流器。為了避免飛弧和由此引起的不可挽回的損失，整流器必須對塵埃入口做徹底的保護，根據(jù)污染等級，塵埃和外來物體，特別是通過冷卻氣流帶入的污染物必須定期清理，至少每年一次，整流器必須以干燥壓縮空氣來清掃，最大壓力1bar。

2、后期維護

1）風扇的更換

風扇軸承的設計工作壽命為30000小時，為了維護晶閘管設備的有效性，在使用期滿時應及時更換。

2）印刷電路板的更換

印刷電路板包含靜電敏感元件，在觸摸一塊印刷電路板之前，執(zhí)行工作人員必須自己進行靜電放電，做到這一點最簡單的方法是觸摸一下一個導電接地導體，例如插座的接地線。

3）晶閘管模塊的更換

晶閘管模塊是通過自攻螺絲安裝的，當一個模塊更換時，散熱器支撐表面必須清掃并且在晶閘管模塊上涂上一層新的導熱膏。使用和原來長度相同的公制螺釘和固定件去固定模塊。