西門子6RA70直流調速器參數設置

摘 要：文章以我公司10*40米龍門車銑車主軸直流驅動改造為例，說明6RA70直流調速器的參數設置過程。希望通過文章的分析，可以為相關人士提供一定的參考和借鑒。

關鍵詞：速度調節器；電樞和勵磁電流預控制和電流環；勵磁減弱；優化運行

1 概述

西門子 SIMOREG DC Master 6RA70系列直流調速器，以其優越的調速性能、強大的功能組合、合理的結構設計、經久耐用等優點，被廣泛的應用于機床直流主軸電動機的驅動控制上。本機床采用的是1P6RA7081-6DV62-0的調速器，被驅動的直流電動機型號為：LAK 4200-B 額定功率為：132kW。速度反饋用的是直流模擬測速發電機，型號：RE.O444RTIB 0.06 CA。

該驅動的參數設置，通過安裝在調速器柜門上的簡易操作面板PMU進行。PMU上有3個按鍵分別是：P鍵（用來切換驅動狀態和參數顯示、報警信息的應答以及在參數顯示時在參數號、參數值和編址值之間的切換、確認現有報警信息。P+△鍵組合用于將故障和報警信息切換到背景，P+？犖將故障和報警信息切換到PMU的5位7段LED顯示板上），上升鍵△（用來增加參數的數值和顯示更高的參數號，當已經顯示最高參數號時，再次按壓該鍵將顯示最低參數號），下降鍵？犖（用來減少參數的數值和顯示更低的參數號，當已經顯示最低參數號時，再次按壓該鍵將顯示最高參數號）。調速器當前的狀態由5位7段LED和RUN綠色LED（運行）、READY黃色（準備好）、FAULT紅色（故障）3個指示燈來顯示。

2 參數設置

2.1 通過簡易操作面板PMU的參數設置步驟

參數化是通過操作面板更改參數值，從而激活調速器的相關功能或者顯示測量值的過程。調速器的基本參數分為：可調參數P，只讀參數r，和內部參數n，U。參數設置只涉及到可調參數P。參數類型共有三種：（1）顯示參數。例如：電樞實際電流，電流調節器給定值與實際偏差等等。顯示的參數為只讀值，不能修改。（2）設定參數：既作為顯示量，又作為修改量。例如：電動機的額定電樞電壓，電動機的熱過載時間常數，以及速度調節器的積分時間等等。（3）編址參數：既可以作為顯示量，又可以作為改變賦值給同一參數編號的幾個參數值的量。

確認調速器所有的接線鏈接正確的情況下上電，系統首先進行初始化，正常啟動后PMU顯示要么處于07.0（等待端子37的合閘指令）狀態，要么就在故障或者報警狀態，并且顯示一個故障或者報警號。

（1）要從運行顯示狀態切換到參數號狀態，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。

（2）從參數號到變址參數（對于變址參數），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。如果當前顯示的是非變址參數時，如果按P鍵，將直接進入參數值。

（3）從變址參數進入參數狀態時，按P鍵。

（4）在參數值狀態時，通過按然后在按上升鍵△或者下降鍵？犖修改要設定參數的數值。

2.2 前期準備

設定參數訪問權P051=40（可修改所有參數）、顯示參數選擇P052=3（顯示所有參數）。然后調整調速器額定電樞直流電流（%）P076.001=100、額定勵磁電流（%）P076.002=50。根據實際電壓來調整電樞和勵磁回路的供電電壓（V）P078.001=380、P078.002=380。按照電動機名牌參數設定調速器以下參數：電樞額定電流（A）P100.001=364、電樞額定電壓（V）P101.001=400、額定勵磁電流（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、最大運行速度（rpm）P108.001=3600、電動機過載時間常數（min）P114.001=10。實際速度檢測P083.001=1（采用模擬測速發電機），電動機最高轉速測速機電壓（V）P741.001=216（0.06V/rpm*3600rpm）。勵磁運行方式P082=1（勵磁回路與主回路接觸器一起上電），弱磁運行P081=1（由內部閉環反電動勢控制的弱磁運行）。控制過程：轉矩I方向上的電樞電流限幅（%）P171.001=100、轉矩II方向上的電樞電流限幅（%）P172.001=-100、轉矩I方向上的轉矩限幅（%）P180.001=300、轉矩II方向上的轉矩流限幅（%）P171.001=-300、加速時間（S）P303.001=20、減速時間（S）P304.001=10。

當以上參數設置完成后，在驅動處于07.0狀態或者07.1（停止）狀態時便可以進行系統優化。其目的是利用6RA70自身強大的運算功能對輸入的電動機的參數以及控制過程參數進行自動計算。然后對相關參數進行自動設置。這樣便可以達到最佳的控制品質。必須按照以下順序對系統進行優化：

2.3 電樞和勵磁的預控制和電流環的優化運行

為了防止在優化運行時電動機電樞的意外轉動對優化結果造成不良的影響，這時必須要將電動機的轉軸進行機械抱死。設置參數P051=25，系統自動進行優化，該過程將持續40s。

注意：在電流調節器的優化過程中，電流限幅功能不起作用，電動機電樞將流過持續時間為0.7秒、75%的額定電樞電流，個別情況下將產生120%額定電樞電流的尖峰。

2.4 速度調節器的優化運行

由于該機床的主軸齒輪減速箱內的齒輪間有間隙，所以在優化前應該將速度環的動態響應程度參數（%）P236.001=10，從較低的值開始優化。而且優化的結果和電動機轉軸上連接有效的機械負載的轉動慣量有關，此時應該解除機械抱死，將電動機的轉軸與主軸齒輪減速箱相連。設置參數P051=26，系統自動進行優化，該過程大約持續6s。

注意：在速度調節器的優化過程中，電動機將以大約45%的額定電樞電流加速，并可能達到20%的最大運行速度。

2.5 減弱勵磁的優化運行

該項優化運行只能在無機械負載的時候進行，所以將電動機的轉軸與主軸齒輪減速箱脫開。然后設置P051=27，優化過程持續1分鐘。

注意：在此項優化過程中，調速器大約加速到80%的電動機額定速度（電樞實際電壓相當于80%的電樞額定電壓P101）。

所有確定的參數與電動機的當前實際溫度有關，當電動機處于冷態時，自動設定的參數都可以作為有效的缺省值。

執行完最后一項優化后P051在操作面板上顯示，調速器轉換到運行狀態07.2。為了防止誤操作導致參數被修改，將P051=0（禁止修改所有參數）。最后將電動機的轉軸與主軸齒輪減速箱連接，然后啟動調速器機床主軸正常運行。

3 結束語

正確合理地輸入電動機和模擬測速發電機的名牌數據，以及控制過程數據對于優化過程十分重要。

參考文獻

[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：北方重工集團有限公司重大部件加工分公司，職稱：工程師，研究領域：數控機床及普通機床的電氣維修與改造。