調(diào)速范圍簡介

調(diào)速范圍，是衡量系統(tǒng)變速能力的指標(biāo)。

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

《永磁調(diào)速器—通用技術(shù)規(guī)范》（GB/T 38774-2020）規(guī)定了永磁調(diào)速器的術(shù)語和定義、型式分類和標(biāo)識(shí)、型號(hào)與標(biāo)記、基本參數(shù)、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝和貯存。該標(biāo)準(zhǔn)適用于工作環(huán)境溫度在-45℃～65℃，調(diào)速范圍為30%～99%，傳遞公稱轉(zhuǎn)矩40N·m～30000N·m，并具有隔離系統(tǒng)振動(dòng)、緩沖啟動(dòng)、過載保護(hù)、調(diào)速等功能的永磁調(diào)速器。

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

既然串級調(diào)速和變頻調(diào)速有一致的調(diào)速特性。特點(diǎn)和性能：1）串級調(diào)速的控制設(shè)備焦復(fù)雜，成本較高，控制困難。因?yàn)檗D(zhuǎn)子回路串入了一個(gè)頻率與轉(zhuǎn)子電壓頻率相同的外加電壓，且要隨頻率變化是相當(dāng)困難的。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，通常是將轉(zhuǎn)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(diào)速的機(jī)械特性較硬，調(diào)速平滑性好，轉(zhuǎn)差功率損耗小，效率較高。3）低速時(shí)，轉(zhuǎn)差功率損耗較大，功率因素較低，過載能力較弱。4）串級調(diào)速范圍一般為（2~4）：1，適用用于大容量的通風(fēng)機(jī)，提升機(jī)等泵類負(fù)載。5）串級調(diào)速電機(jī)要求是滑環(huán)電機(jī)，電機(jī)滑環(huán)碳刷需要經(jīng)常更換維護(hù)，相比異步電機(jī)維護(hù)費(fèi)用增加。6）串級調(diào)速裝置，為了順利啟動(dòng)，會(huì)配合轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)方式，拉到需要轉(zhuǎn)速之后，逆變器配合觸發(fā)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。

調(diào)速器參數(shù)設(shè)置

圖為該裝置在機(jī)械壓力機(jī)應(yīng)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(hù)直流調(diào)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(jī)之間也要加裝快速熔斷器，電機(jī)一側(cè)短路時(shí)可以快速熔斷以保護(hù)直流調(diào)速裝置。

圖上直流調(diào)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(fēng)扇，3Ul、3Wl為電機(jī)勵(lì)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(jìn)線電抗器L2及勵(lì)磁進(jìn)線單相電抗器L1，直流電機(jī)電樞短路保護(hù)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(jī)勵(lì)磁繞組，1C1、lD1端子為輸出至電機(jī)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(jī)反饋電壓輸入端，109、110端子是進(jìn)線接觸器合閘信號(hào)，裝置的46和47，48和54端子都是可設(shè)置的輸出開關(guān)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(jī)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(shí)際編程為電樞電流，16和17實(shí)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(diào)速使用說明書，通過裝置簡易操作控制面板，將P051設(shè)置為40，先將負(fù)載電機(jī)的基本參數(shù)（額定電壓、額定電流、勵(lì)磁電壓、勵(lì)磁電流等）輸入直流調(diào)速裝置內(nèi)，然后根據(jù)速度反饋的信號(hào)類型選擇P083的數(shù)值，根據(jù)勵(lì)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(shè)置電流限幅、轉(zhuǎn)矩限幅、斜坡函數(shù)發(fā)生器等數(shù)據(jù)。

對于直流調(diào)速裝置首次使用或者電機(jī)首次使用或電機(jī)維保之后應(yīng)該對裝置和電機(jī)匹配進(jìn)行優(yōu)化，在裝置運(yùn)行狀態(tài)為07．0時(shí)，進(jìn)行最優(yōu)化運(yùn)行：P051=25電樞和勵(lì)磁的預(yù)控制和電流調(diào)節(jié)器的優(yōu)化（電機(jī)軸上無負(fù)載時(shí)進(jìn)行，或?qū)㈦姍C(jī)機(jī)械鎖死），持續(xù)大約40S；P051=26速度調(diào)節(jié)器的優(yōu)化（在電機(jī)軸上必須接上最終有效的機(jī)械負(fù)載），持續(xù)大約6S；P051=27勵(lì)磁減弱的優(yōu)化（此優(yōu)化必須在無機(jī)械負(fù)載下執(zhí)行），持續(xù)大約1min；P051=28摩擦和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量補(bǔ)償?shù)膬?yōu)化（根據(jù)需要），持續(xù)大約40S；P051=29具有擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)系統(tǒng)的速度調(diào)節(jié)器優(yōu)化，持續(xù)大約10分鐘。優(yōu)化過程完成后，每個(gè)優(yōu)化過程所對應(yīng)的參數(shù)將被自動(dòng)設(shè)置。

首次手動(dòng)設(shè)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(diào)速裝置，打開軟件所有參數(shù)將件中顯示，然后即可在線進(jìn)行參數(shù)查看、設(shè)置、調(diào)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(diào)速裝置可直接上傳參數(shù)，不必再手動(dòng)一一設(shè)置。

調(diào)速器常見故障

生產(chǎn)過程中，直流調(diào)速裝置通常會(huì)因?yàn)橹绷髡{(diào)速系統(tǒng)硬件故障、電機(jī)故障、操作使用不規(guī)范或參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確等原因，造成裝置報(bào)警無法正常運(yùn)行，出現(xiàn)故障時(shí)，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(diào)速裝置使用說明書中的故障信息進(jìn)行故障排查，也可通過查看故障診斷存貯器r047中的內(nèi)容對故障代碼做進(jìn)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(bào)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(lì)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(jī)故障。

F050 優(yōu)化運(yùn)行不可能。

調(diào)速器后期維護(hù)

1、注意事項(xiàng)

在雷雨季節(jié)，如果整個(gè)車間電網(wǎng)防雷效果不好，強(qiáng)烈雷擊會(huì)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(diào)速器上表現(xiàn)的尤為嚴(yán)重。因此保證供電電網(wǎng)的穩(wěn)定是直流調(diào)速穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)條件，若遇到強(qiáng)烈雷雨天氣或電網(wǎng)不穩(wěn)定時(shí)，最好暫時(shí)停止使用設(shè)備，待電網(wǎng)穩(wěn)定后再重新投入使用。

由于壓力機(jī)的啟動(dòng)為重載啟動(dòng)，因此，電機(jī)不能頻繁啟動(dòng)，次數(shù)限制在每小時(shí)不超過4次為宜，機(jī)床斷電時(shí)，必須首先停主電機(jī)，等主電機(jī)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(guān)整流器的知識(shí)，并理解所提供的資料的內(nèi)容）才能從事整流器的安裝、啟動(dòng)、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(xiǎn)電壓，出于這個(gè)原因，在整流器切斷至少2分鐘內(nèi)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(hù)，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(hù)

1）風(fēng)扇的更換

風(fēng)扇軸承的設(shè)計(jì)工作壽命為30000小時(shí)，為了維護(hù)晶閘管設(shè)備的有效性，在使用期滿時(shí)應(yīng)及時(shí)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(jìn)行靜電放電，做到這一點(diǎn)最簡單的方法是觸摸一下一個(gè)導(dǎo)電接地導(dǎo)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(dāng)一個(gè)模塊更換時(shí)，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(dǎo)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。