西門子6RA70直流調(diào)速器參數(shù)設(shè)置

摘 要：文章以我公司10*40米龍門車銑車主軸直流驅(qū)動(dòng)改造為例，說明6RA70直流調(diào)速器的參數(shù)設(shè)置過程。希望通過文章的分析，可以為相關(guān)人士提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：速度調(diào)節(jié)器；電樞和勵(lì)磁電流預(yù)控制和電流環(huán)；勵(lì)磁減弱；優(yōu)化運(yùn)行

1 概述

西門子 SIMOREG DC Master 6RA70系列直流調(diào)速器，以其優(yōu)越的調(diào)速性能、強(qiáng)大的功能組合、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于機(jī)床直流主軸電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制上。本機(jī)床采用的是1P6RA7081-6DV62-0的調(diào)速器，被驅(qū)動(dòng)的直流電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：LAK 4200-B 額定功率為：132kW。速度反饋用的是直流模擬測速發(fā)電機(jī)，型號(hào)：RE.O444RTIB 0.06 CA。

該驅(qū)動(dòng)的參數(shù)設(shè)置，通過安裝在調(diào)速器柜門上的簡易操作面板PMU進(jìn)行。PMU上有3個(gè)按鍵分別是：P鍵（用來切換驅(qū)動(dòng)狀態(tài)和參數(shù)顯示、報(bào)警信息的應(yīng)答以及在參數(shù)顯示時(shí)在參數(shù)號(hào)、參數(shù)值和編址值之間的切換、確認(rèn)現(xiàn)有報(bào)警信息。P+△鍵組合用于將故障和報(bào)警信息切換到背景，P+？犖將故障和報(bào)警信息切換到PMU的5位7段LED顯示板上），上升鍵△（用來增加參數(shù)的數(shù)值和顯示更高的參數(shù)號(hào)，當(dāng)已經(jīng)顯示最高參數(shù)號(hào)時(shí)，再次按壓該鍵將顯示最低參數(shù)號(hào)），下降鍵？犖（用來減少參數(shù)的數(shù)值和顯示更低的參數(shù)號(hào)，當(dāng)已經(jīng)顯示最低參數(shù)號(hào)時(shí)，再次按壓該鍵將顯示最高參數(shù)號(hào)）。調(diào)速器當(dāng)前的狀態(tài)由5位7段LED和RUN綠色LED（運(yùn)行）、READY黃色（準(zhǔn)備好）、FAULT紅色（故障）3個(gè)指示燈來顯示。

2 參數(shù)設(shè)置

2.1 通過簡易操作面板PMU的參數(shù)設(shè)置步驟

參數(shù)化是通過操作面板更改參數(shù)值，從而激活調(diào)速器的相關(guān)功能或者顯示測量值的過程。調(diào)速器的基本參數(shù)分為：可調(diào)參數(shù)P，只讀參數(shù)r，和內(nèi)部參數(shù)n，U。參數(shù)設(shè)置只涉及到可調(diào)參數(shù)P。參數(shù)類型共有三種：（1）顯示參數(shù)。例如：電樞實(shí)際電流，電流調(diào)節(jié)器給定值與實(shí)際偏差等等。顯示的參數(shù)為只讀值，不能修改。（2）設(shè)定參數(shù)：既作為顯示量，又作為修改量。例如：電動(dòng)機(jī)的額定電樞電壓，電動(dòng)機(jī)的熱過載時(shí)間常數(shù)，以及速度調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間等等。（3）編址參數(shù)：既可以作為顯示量，又可以作為改變賦值給同一參數(shù)編號(hào)的幾個(gè)參數(shù)值的量。

確認(rèn)調(diào)速器所有的接線鏈接正確的情況下上電，系統(tǒng)首先進(jìn)行初始化，正常啟動(dòng)后PMU顯示要么處于07.0（等待端子37的合閘指令）狀態(tài)，要么就在故障或者報(bào)警狀態(tài)，并且顯示一個(gè)故障或者報(bào)警號(hào)。

（1）要從運(yùn)行顯示狀態(tài)切換到參數(shù)號(hào)狀態(tài)，按P鍵，然后再按上升鍵△或者下降鍵？犖選擇所要修改的參數(shù)。

（2）從參數(shù)號(hào)到變址參數(shù)（對(duì)于變址參數(shù)），按P鍵，然后再按上升鍵△或者下降鍵？犖選擇所要修改的變址參數(shù)。如果當(dāng)前顯示的是非變址參數(shù)時(shí)，如果按P鍵，將直接進(jìn)入?yún)?shù)值。

（3）從變址參數(shù)進(jìn)入?yún)?shù)狀態(tài)時(shí)，按P鍵。

（4）在參數(shù)值狀態(tài)時(shí)，通過按然后在按上升鍵△或者下降鍵？犖修改要設(shè)定參數(shù)的數(shù)值。

2.2 前期準(zhǔn)備

設(shè)定參數(shù)訪問權(quán)P051=40（可修改所有參數(shù)）、顯示參數(shù)選擇P052=3（顯示所有參數(shù)）。然后調(diào)整調(diào)速器額定電樞直流電流（%）P076.001=100、額定勵(lì)磁電流（%）P076.002=50。根據(jù)實(shí)際電壓來調(diào)整電樞和勵(lì)磁回路的供電電壓（V）P078.001=380、P078.002=380。按照電動(dòng)機(jī)名牌參數(shù)設(shè)定調(diào)速器以下參數(shù)：電樞額定電流（A）P100.001=364、電樞額定電壓（V）P101.001=400、額定勵(lì)磁電流（A）P102.001=6.6、速度N1（rpm）=1500、電樞電流I1（A）=364、速度N2（rpm）=3600、電樞電流I2（A）=368、最大運(yùn)行速度（rpm）P108.001=3600、電動(dòng)機(jī)過載時(shí)間常數(shù)（min）P114.001=10。實(shí)際速度檢測P083.001=1（采用模擬測速發(fā)電機(jī)），電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速測速機(jī)電壓（V）P741.001=216（0.06V/rpm*3600rpm）。勵(lì)磁運(yùn)行方式P082=1（勵(lì)磁回路與主回路接觸器一起上電），弱磁運(yùn)行P081=1（由內(nèi)部閉環(huán)反電動(dòng)勢(shì)控制的弱磁運(yùn)行）?？刂七^程：轉(zhuǎn)矩I方向上的電樞電流限幅（%）P171.001=100、轉(zhuǎn)矩II方向上的電樞電流限幅（%）P172.001=-100、轉(zhuǎn)矩I方向上的轉(zhuǎn)矩限幅（%）P180.001=300、轉(zhuǎn)矩II方向上的轉(zhuǎn)矩流限幅（%）P171.001=-300、加速時(shí)間（S）P303.001=20、減速時(shí)間（S）P304.001=10。

當(dāng)以上參數(shù)設(shè)置完成后，在驅(qū)動(dòng)處于07.0狀態(tài)或者07.1（停止）狀態(tài)時(shí)便可以進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。其目的是利用6RA70自身強(qiáng)大的運(yùn)算功能對(duì)輸入的電動(dòng)機(jī)的參數(shù)以及控制過程參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算。然后對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)設(shè)置。這樣便可以達(dá)到最佳的控制品質(zhì)。必須按照以下順序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化：

2.3 電樞和勵(lì)磁的預(yù)控制和電流環(huán)的優(yōu)化運(yùn)行

為了防止在優(yōu)化運(yùn)行時(shí)電動(dòng)機(jī)電樞的意外轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)優(yōu)化結(jié)果造成不良的影響，這時(shí)必須要將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸進(jìn)行機(jī)械抱死。設(shè)置參數(shù)P051=25，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，該過程將持續(xù)40s。

注意：在電流調(diào)節(jié)器的優(yōu)化過程中，電流限幅功能不起作用，電動(dòng)機(jī)電樞將流過持續(xù)時(shí)間為0.7秒、75%的額定電樞電流，個(gè)別情況下將產(chǎn)生120%額定電樞電流的尖峰。

2.4 速度調(diào)節(jié)器的優(yōu)化運(yùn)行

由于該機(jī)床的主軸齒輪減速箱內(nèi)的齒輪間有間隙，所以在優(yōu)化前應(yīng)該將速度環(huán)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)程度參數(shù)（%）P236.001=10，從較低的值開始優(yōu)化。而且優(yōu)化的結(jié)果和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上連接有效的機(jī)械負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量有關(guān)，此時(shí)應(yīng)該解除機(jī)械抱死，將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與主軸齒輪減速箱相連。設(shè)置參數(shù)P051=26，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化，該過程大約持續(xù)6s。

注意：在速度調(diào)節(jié)器的優(yōu)化過程中，電動(dòng)機(jī)將以大約45%的額定電樞電流加速，并可能達(dá)到20%的最大運(yùn)行速度。

2.5 減弱勵(lì)磁的優(yōu)化運(yùn)行

該項(xiàng)優(yōu)化運(yùn)行只能在無機(jī)械負(fù)載的時(shí)候進(jìn)行，所以將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與主軸齒輪減速箱脫開。然后設(shè)置P051=27，優(yōu)化過程持續(xù)1分鐘。

注意：在此項(xiàng)優(yōu)化過程中，調(diào)速器大約加速到80%的電動(dòng)機(jī)額定速度（電樞實(shí)際電壓相當(dāng)于80%的電樞額定電壓P101）。

所有確定的參數(shù)與電動(dòng)機(jī)的當(dāng)前實(shí)際溫度有關(guān)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于冷態(tài)時(shí)，自動(dòng)設(shè)定的參數(shù)都可以作為有效的缺省值。

執(zhí)行完最后一項(xiàng)優(yōu)化后P051在操作面板上顯示，調(diào)速器轉(zhuǎn)換到運(yùn)行狀態(tài)07.2。為了防止誤操作導(dǎo)致參數(shù)被修改，將P051=0（禁止修改所有參數(shù)）。最后將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與主軸齒輪減速箱連接，然后啟動(dòng)調(diào)速器機(jī)床主軸正常運(yùn)行。

3 結(jié)束語

正確合理地輸入電動(dòng)機(jī)和模擬測速發(fā)電機(jī)的名牌數(shù)據(jù)，以及控制過程數(shù)據(jù)對(duì)于優(yōu)化過程十分重要。

參考文獻(xiàn)

[1]SIMOREG DC Master 6RA70系列 使用說書 6RX1700-0AD50 7-1～7-13[Z].

作者簡介：孫浩，男，工作單位：北方重工集團(tuán)有限公司重大部件加工分公司，職稱：工程師，研究領(lǐng)域：數(shù)控機(jī)床及普通機(jī)床的電氣維修與改造。