ASCS全数字直流调速系统

数字直流调速系统数字直流调速系统摘要本文介绍了数字直流调速系统的组成，工作原理，自动调节的过程和工作特性，并通过实际的模拟电路定性的分析自动控制系统的方法。

介绍了西门子SIMOREG K 6RA24直流数字式调速装置的使用方法，调速系统的设计思路，以及全数字控制系统的优越性。

关键词：数字直流调速系统，直流电动机，SIMOREG K 6RA24直流调速装置AbstractThis article introduced the digital cocurrent velocity modulation system composition, the principle of work, automatic control process and operational factor, and through actual analogous circuit qualitative analysis automatic control system method. Introduced Simens SIMOREG K 6RA24 directs current the digital speeder application method, the velocity modulation system design mentality, as well as entire numerical control system superiority.Keywords: Digital cocurrent velocity modulation system, direct current motor, SIMOREG K 6RA24 cocurrent speeder前言为了更好的巩固所学的自动化知识，学以致用，我选择了《数字直流调速系统的应用》作为毕业设计课题。

我从直流调速系统的发展现状入手，着重分析学习和分析了双闭环直流调速系统的结构和工作原理。

自动控制系统课程设计设计题目：全数字直流调速系统课程设计班级：自动化1006班学号：20103074姓名：李文博指导教师：高明王彦婷设计时间：2013年7月1日~2013年7月19日摘要众所周知，执行机构分为电动、气动及液压三种，而电动执行机构占据了最主要的部分。

在电动的执行机构中，直流电动机因其具有良好的调速特性，被工业界广泛的应用。

直流调速方式有很多种，但是通过改变电动机电枢电压，方便可靠，并且可以做到无级调速，备受工程师偏爱。

本文首先从理论上将传统的直流调速系统和全数字的直流调速系统进行阐述，对比了晶闸管-电动机调速系统和全数字调速系统的特点，并着重介绍了应用全数字调速系统的优势；然后分别介绍了开环调速系统，转速单闭环调速系统，电流单闭环调速系统，转速电流双闭环调速系统的结构，并做出了分析。

本文还通过软件设计的方法实现了8个基本实验和2个综合实验，并详细的对系统功能，系统原理，参数设置，运行曲线分析。

通过这10个实验，我们大体上学会了使用6RA70全数字调速系统，并且能利用软件设计实现开环，单闭环，双闭环，特殊给定等实验，这些实验大多数来自工业现场的要求，通过这些实验，我们也初步具备了一些调试经验和能力。

本文的最后，我们还对我们实验过程中遇到的故障进行了记录和分析，这对我们以后的调试来说，是宝贵的经验，在我们再次碰到同样的问题时，我们能轻而易举的将其解决。

这次课程设计对我们每个学生都是一次非常难得的机会，将我们课程上学到的理论知识进行实践，做到学以致用。

作为工科学生，我们不仅要学得好，还要用得好。

关键词：电动直流调速系统全数字调速系统故障分析目录摘要 (I)1. 概述......................................................................................................................................... - 2 -2. 课程设计任务及要求............................................................................................................. - 2 -2.1 设计目的和任务........................................................................................................... - 2 -2.2 设计要求....................................................................................................................... - 3 -3. 理论设计................................................................................................................................. - 3 -3.1方案论证........................................................................................................................ - 3 -3.1.1 传统的直流调速系统........................................................................................ - 3 -3.1.2 全数字直流调速系统........................................................................................ - 4 -3.1.3 6RA70直流调速控制器 .................................................................................... - 4 -3.2 系统设计....................................................................................................................... - 5 -4. 设计实验题目......................................................................................................................... - 7 -4.1 熟悉6RA70直流调速系统的外部接线，掌握直流调速系统的结构...................... - 7 -4.2 学习DriveMonitor软件的使用方法........................................................................... - 7 -4.3 系统基本参数输入....................................................................................................... - 8 -4.4 速度电流双闭环调速系统的参数优化，系统的参数监视及分析 ........................... - 9 -4.5 速度电流双闭环调速系统的运行............................................................................. - 10 -4.6 斜坡函数发生器的参数设定及波形调整，改变斜率观察系统特性 ..................... - 16 -4.7 利用模拟量输出通道D/A 装换器实现系统电流及速度动态响应曲线的测试.... - 17 -4.8 将手动输入给定改为方波发生器给定，直流电动机正反转调节及显示错误！未定义书签。

ASCS，6系列绕线机双三电平转子变频调速系统在鹤煤三矿的应用0 前言副井提升是煤矿生产运输过程中的关键环节之一。

而鹤煤三矿副井提升机电控系统还使用着比较落后的采用“绕线转子电动机+转子串电阻调速+低频拖动”交流提升电控装置。

在减速和爬行阶段的速度控制性能较差，频繁的启动和制动工作过程，也会使转子串电阻调速产生相当严重的能耗；转子串电阻调速控制电路复杂，接触器，电阻器，绕线电机电刷等容易损坏，影响煤矿安全生产，导致生产成本的增加。

电气传动技术至关重要，其性能的优劣和可靠性的高低，直接关系到矿井能否安全生产运行问题。

1 原绞车电控系统运行中存在的问题鹤煤三矿副井提升电控系统采用2007年洛阳源创电气设备有限公司的tkd-nt系列提升绞车电控系统，采用转子串联电阻调速和低频制动低速运行。

电控装置设备多，占地面积大，调速不平滑，对设备冲击大，故障较多，耗电高。

调速方式不但精度低、保护单一，爬行速度不易控制，而且在重物下放操作时，需动力制动和转子电阻配合操作，全凭司机的经验和感觉，很难准确控制，安全性能差。

针对上述问题，我们必须对副井绞车电控进行改造。

2 改造方案选用徐州中矿大传动与自动化有限公司生产的ascs-6绕线电机双三电平转子变频调速系统。

1）保留原电控系统，新增加一套变频电控系统，新老系统完全独立并可随时通过切换装置切换。

2）选用目前技术最先进的变频器，具有安全可靠、结构简单、故障率低、维护方便等特点。

3）对现有的plc控制系统进行升级，升级为具有极高的处理速度，强大的通讯性能和卓越的cpu资源裕量的西门子s7-300plc，并采用双plc冗余控制。

4）升级安全保护回路，除由两个软件安全回路以外，还由继电器构成一套提升机硬件安全保护回路。

对关键环节采用三重或多重保护，多条安全回路之间互相冗余，保证设备高效、安全运转。

5）该系统具有欠电压、过负荷、防过卷、防过速、限速、闸间隙、松绳、信号与控制系统闭锁、深度指示器失效、减速功能等保护功能。

全数字直流调速系统在高线的应用作者：曹铁军刘肖珊来源：《科技创新导报》2012年第04期概述宣钢高速线材厂拥有三条国产化线材轧制生产线，能轧制不同规格的线材近从φ5.5－φ25共20多个品种。

三条主轧线除精轧机外，均采用直流他励电动机拖动，这些电机的传动系统主要由西门子的小功率6RA70装置结合西门子的S7-200小型可编程控制器，通过电气技术改造，配以国产的功率柜等设备，改造成大功率的传动系统，能安全有效地适应电机运行的工作要求，通过多年的工作实践证明，运行效果非常好，直流调速系统完全具有6RA70的性能指标，而且三条生产线直流传动部分硬件统一，节约了备品备件，降低了运行成本，能快速适应大工业生产的节奏，为打造“精品长材”基地，奠定了强大的基础。

1直流调速系统的运行原理直流调速系统是一个逻辑无环流系统，主回路为正反并联的两组可控硅，是典型的双闭环调速系统，双闭环系统实现了在电流限制下的快速起动。

调速分为两段，在低速时为调压调速，在高速时为弱磁调速。

速度调节器采用PI调节器，其作用是对转速的调节使之在稳态时无静差。

电流调节采用PI调节，其作用是电流跟随，过流自动保护和及时抑制电压波动。

2直流调速系统的组成改造后的直流调速装置主要是将小功率的6RA70经改装成为大功率的传动系统。

开关柜由进线电抗器和ME开关组成，进线电抗器可抑制突变电流，起到保护可控硅、整流变成器的作用；ME开关具有完善的过负荷、过电流保护；主回路三相电源进线装有阻容吸收回路，采用压敏电阻进行过电压保护。

功率柜由12只可控硅组成，用快熔作为对硅的过流保护，用阻容吸收回路对过电压进行吸收。

励磁柜是整个系统的核心，完成对传动柜电机主辅电源的供电，电机传动的调节及励磁回路的供电。

S7-200承担操作联锁和继电保护，对直流电机的运行状态进行监视，如接地、过压、快熔、开关等。

一有故障发生，能够及时发出报警或封锁ENABLE、ON等信号，完成对设备的保护。