【文章內容簡介】 6RA70 直流調速控制器 本實驗設計采用 SIMENS 公司的 6RA70 系列全數(shù)字直流調速控制器， 6RA70 SIMOREG DC MASTER 系列整流器為全數(shù)字緊湊型整流器，輸入為三相電源，可向變速直流驅動用的電樞和勵磁供電，額定電樞電流從 15A 至 2200A。緊湊型整流器可以并聯(lián)使用，提供高至 12020A 的電流，勵磁電路可以提供最大 85A的電流 (此電流取決于電樞額定電流 )[3]。 利用該直流調速 控制器實現(xiàn)以下實驗： ⑴ 熟悉 6RA70 直流調速系統(tǒng)的外部接線 ,掌握直流調速系統(tǒng)的結構 ⑵ 學習 DriveMonitor 軟件的使用方法 ⑶ 系統(tǒng)基本參數(shù)輸入 ⑷ 速度、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化，系統(tǒng)的控制參數(shù)監(jiān)視及分析 ⑸ 速度、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的運行 ⑹ 用 r 顯示參數(shù)觀測給定值、電樞電流及電壓、速度及控制角等參數(shù) ⑺ 斜坡函數(shù)發(fā)生器的參數(shù)設定及波形調整，改變斜率觀察系統(tǒng)特性 ⑻ 利用模擬量輸出通道 D/A轉換器實現(xiàn)系統(tǒng)電流及速度動態(tài)響應曲線的測試 全數(shù)字直流調速系統(tǒng)課程設計 李文博 20203074 5 ⑼ 將手動輸入給定改為方波發(fā)生器給定。直流電動機正反轉調節(jié)及顯示 ⑽ 將斜坡輸入改為階躍輸入 系統(tǒng)設計 如下所示，分別為開環(huán)調速系統(tǒng)，轉速單閉環(huán)調速系統(tǒng)，電流單閉環(huán)調速系統(tǒng)，轉速電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的結構框圖。 MK pG TVL*nU ctU dI0dU圖 MA S R A C RGT GnG T VL*nUnU? nU*ii?iU ctU dI 0dUR 圖 全數(shù)字直流調速系統(tǒng)課程設計 李文博 20203074 6 MA S R A C RG T VT AL*nUnU? nU*iUiU? iU ctU dI 0dU圖 MA S R A C RGnG T VT AL*nU nU? n*iU i? iU ctU dI 0dUR圖 雙閉環(huán)系統(tǒng)中設置兩個調節(jié)器，分別轉速調節(jié)器（ ASR）和電流調節(jié)器（ ACR），如圖 所示。轉速調節(jié)器的輸出是電流調節(jié)器的輸入，用電流調節(jié)器的輸出去控制晶閘管變流裝置。從閉環(huán)框圖的結構上看， 電流環(huán) 在里，稱為內環(huán)；轉速環(huán)在外，稱為外環(huán)。 轉速和電流兩個調節(jié)器一般都采用 PI 調節(jié)器，兩個調節(jié)器的輸出都帶限幅，轉速調節(jié)器 ASR 的輸出限幅電壓 *imU 決定了電流給定電壓的最大值，電流調節(jié)器 ACR 的輸出限幅電壓 cmU 限制了電力電子變換器的最大輸出電壓 dmU 。 全數(shù)字直流調速系統(tǒng)課程設計 李文博 20203074 7 4. 設計實驗題目 熟悉 6RA70 直流調速系統(tǒng)的外部接線，掌握直流調速系統(tǒng)的結構； 學習 DriveMonitor 軟件的 使用方法； 系統(tǒng)基本參數(shù)輸入： 如下圖所示，系統(tǒng)設計主要是通過對系統(tǒng)的給定信號的大小、給定信號的形式、轉速控制器（ ASR）的參數(shù)、轉矩的限幅值、電樞電流的限幅值、轉速反饋方式、方波發(fā)生器等。 圖 系統(tǒng)的初始參數(shù)輸入（系統(tǒng)初始化） ⑴ 功能說明：實驗前，為了保證系統(tǒng)正常運行，都要對系統(tǒng)進行初始化，初始化過程主要通過設置合適的參數(shù)來實現(xiàn)。 ⑵ 參數(shù)設置 全數(shù)字直流調速系統(tǒng)課程設計 李文博 20203074 8 P051=21 恢復工廠設置，等待操作控制面板恢復正常； P052=0 僅顯示已改動的參數(shù)； P052=3 顯示所有參數(shù)； ⑶ 結論：通過對系統(tǒng)初始參數(shù)值設定，系統(tǒng)不受之前運行狀態(tài)的影響，之后，通過其他控制參數(shù)的設置，實現(xiàn)不同的功能。 系統(tǒng)的控制參數(shù)設定 =10 額定電樞電流百分比 =10 額定勵磁電流百分比 =220 電樞回路供電電壓 =380 勵磁回路供電電壓 P083=1 使用模擬測速機 P083=2 使 用脈沖編碼器 P083=3 無測速機運行（ EMF 控制）；此次選 3 P100= 電樞額定電流 P101=220 電樞額定電壓 P102= 額定勵磁電流 P104=1500 電機額定轉速 速度、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化，系統(tǒng)的控制參數(shù)監(jiān)視及分析 系統(tǒng)優(yōu)化前，驅動裝置必須運行在 或 接下來選擇 P051 P051=25 電樞和勵磁的預控制和電流調節(jié)器的優(yōu)化 P051=26 速度調節(jié)器的優(yōu)化 P051=27 勵磁減弱優(yōu)化 P051=28 摩擦和轉動慣量補償?shù)膬?yōu) 化 P051=29 具有擺動機構的傳動系統(tǒng)的速度調節(jié)器的優(yōu)化 ① 電流環(huán)優(yōu)化 設置 P051=25， 點擊 OK，在 30s 內分別合上使能端子、輸入端子，同時用 全數(shù)字直流調速系統(tǒng)課程設計 李文博 20203074 9 手堵轉，大約 1min 左右，觀察驅動裝置由 變換至 ，分別斷開輸入端子、使能端子，即電流環(huán)優(yōu)化結束。 ② 速度環(huán)優(yōu)化 設置 P051=26， 點擊 OK，立即合上使能端子、輸入端子，大約 10s 左右，完成速度環(huán)優(yōu)化。 總結：通過系統(tǒng)初始參數(shù)值設定以及系統(tǒng)優(yōu)化，由于系統(tǒng)具有自調節(jié)能力，使得系統(tǒng)經(jīng)過調節(jié) ，得到合適的電樞和勵磁參數(shù)，此時系統(tǒng)即為雙閉環(huán)直流調速系統(tǒng)，之后的各個實驗在此基礎上，改變不同的參數(shù)，實現(xiàn)預期的功能。 速度、電流雙閉環(huán)調速系統(tǒng)運行 ⑴ 參數(shù)設置 實際參數(shù)與單閉環(huán)和電樞電流閉環(huán)系統(tǒng)參數(shù)設置相同。 ⑵ 運行曲線 圖 . 雙閉環(huán) 調速系統(tǒng)運行曲線圖 全數(shù)字直流調速系統(tǒng)課程設計 李文博 20203074 10 斜坡函數(shù)發(fā)生器的參數(shù)設定及波形調整，改變斜率觀察系統(tǒng)特性 ⑴ 功能說明 ① 斜坡上升 =從低加速，正到高，正向速度 (例如 :從 10%到 90%)或從低，負到高，反向速度 (例如 : 從 10%到 90%)。 斜坡下降 =從高減速，正到低，正向速度 (例如 : 從 90%到 10%)或從高，負到低，反向