直流调速控制器TPD32中文手册

目录

应用范围 (2)

功能和特点 (2)

控制精度 (5)

环境温度........................................................................................................................... 错误！未定义书签。

参数设定单元 (6)

变流器的主回路构造及功能 (11)

优化过程 (13)

可编程报警 (13)

端子功能的说明 (14)

标准规格 (9)

标准连接图 (16)

尺寸和重量 (18)

应用范围

TPD32系列整流装置为三相交流电源直接供电的全数字控制装置，其用途为调节它励直流电动机的速度和转矩。它的结构紧凑，功能强大，产品性能稳定，可以满足各种生产和工艺的调速要求。设计电流范围为15至4800A ，并可通过并联可控硅单元进行扩展。

TPD32变流器有两种类型： ? TPD32…2B 二象限变流器 ? TPD32…4B 四象限变流器

功能和特点

功能说明

TPD32系列直流传动装置的特色是功能强大，即为了满足各种应用的要求，可以灵活的设定和修改参数。

这种直流传动装置可以用不同方法控制： ? 端子板 ? 键盘

? RS485串行接口 ? 总线连接（可选）

所需设定值是通过更改CONFIGURATION menu(配置菜单)中的Main commands（主指令）和Control mode（控制方式）参数来实现。

该装置装有在MS-WINDOWS TM环境下使用的用户接口软件，以便通过RS485串行接口来控制传动装置。

装置出厂设定为用级联电流调节的方法进行调速的，并按“标准接线图”所示的接线图连接。该器件初始试运行只需要将直流电动机的参数输入该软件START UP（起动）菜单中。然后，可在所有参数通过键盘（START UP/Main Commands（起动/主指令））设定后通过端子板控制传动装置。

如果所需功能在标准配置中不存在，则可以通过相应的菜单选择这些功能并设定它们的参数。

用可编程输入/输出扩展标准器件，需要TBO任选卡。可以装设多

达2个TBO。每一个具有4个数字输入、4个数字输出和2个模拟输出。

在标准传动装置上装有三个模拟输入。（见右图）

TPD32系列传动装置可以用不同的计量单位来设置给定积分器

（RAMP）和转速调节器的参数值：

? Speed base value（转速基值）百分数

?也可用因数功能函数定义的一个计量单位（量纲），例如转速用

m/s表示。

可自由选择的口令1将防止闲杂人员擅自操作传动装置。它是以一个五位数字组合的形式输入的。口令2是由制造厂提供的。这一口令能使维护人员访问用户不能访问的维护菜单。

功能特点

? TPD32系列变流器装置具有极佳的调节特点和很宽的调节范围。

?极为稳定的硬件系统。

?易于操作的调试软件。

?连续的数据记录试波器。

?磁场变流部分集成化。

?功率与调节部分电气隔离并具有高阻抗。

?调节部分与数字I/O口电气隔离。

?差分模拟量输入。

?提供具备诊断功能的LED标准组件（KC），安装在装置的前盖上。

?能拆卸的可选操作面板。

?轻松掌握的“基本菜单”。

?操作简单

?通过端子操作，

?通过带有指示灯的面板操作，

?通过缺省设置的PC程序和RS485串口操作，

?通过现场总线（可选），DRIVECOM协议的INTERBUS S总线，PROFIBUS DP操作, ?可储存前10个故障信息和故障时间。

?对每一个故障报警均可单独设置装置的动作。

?当速度反馈信号丢失后可自动转换成电枢反馈（恒转矩工作模式）。

?过载控制。

?标准配置的装置中有三个可自由定义的模拟量输入口。

?可选的数字量输入/输出，模拟量输出板。

?以百分制还是以其它量纲方式设置参考信号和显示反馈信号均由用户定义。

?速度和转矩调节可选。

?速度调节器自适应。

?带有自适应功能的电流预测调节器。

?电动电位计功能（增加/减少给定速度信号）。

?点动功能。

? 8个内部速度参考信号。

? 5个内部线性或S型给定积分器。

?内部参数调整（放大倍数，最大/最小限幅，偏置等）

?特殊应用场合下可拓展装置其它功能。

控制精度

内部参考电压(±10V,端子7/8)

温度引起的偏差：100ppm/°C

参考信号

操作面板/串行口/总线

分辨率: 16位或15位+符号位端子(1/2,3/4,5/6)

分辨率: 11位+符号位

线性度: 满量程的±0.1%

模拟量输出(仅为TBO卡)

分辨率: 11位+符号位

线性度: 满量程的±0.1%

速度调节

对所有工作模式

最大速度: 8000rpm

数字参考信号分辨率: 0.25 rpm

模拟参考信号分辨率: ≥0.25 rpm 带有正弦波编码器

速度反馈分辨率: 0.25 rpm

精度: 典型值 0.01%

调速范围: 大于1:10000 带有数字编码器

速度反馈分辨率: 0.5 rpm

精度: 典型值 0.02%

调速范围: 大于1:1000 带有测速发电机

速度反馈分辨率: 大于1:2000

精度: 典型值 0.1%

调速范围: 大于1:1000

转矩调节

分辨率: 大于1:2000

精度: 典型值 0.2%

调速范围: 大于1:500

规范标准

环境条件：IEC68-2 2和3部分

绝缘距离：IEC664，IEC664A；污染等级2

湿度：IEC801第2和4部分，湿度等级4（VDE0483 2和4部分）

污染等级：II

震动测试：IEC68-2 第6部分

EMC兼容：EN68110-3，请遵守附件“电磁兼容指南”说明

参数设定单元

可编程面板KB

可编程面板由2排16字符LCD显示器，8个功能按键和6个监视变流器运行状态的发光二极管指示灯。

可编程面板用作：

-输入命令

-系统运行时显示速度，电压值

-设置参数

▲键选择同一层菜单中的上项

▼键选择同一层菜单中的下项

ENT 键相应的参数值将出现

CANC键返回相应菜单项

键选择左侧的下一位数

键选择右侧的下一位数

＋键增加数值

－键减少数值

START键启动

STOP键停止

发光二极管KC

作为标准配置，发光二极管KC被装在装置的前盖上。它包括6个装置状态运行监视灯。KC可以在通过专用的连接电缆与调节器板连接，并可在操作面板上进行手工拆卸和安装。作为可选件的操作面板已安装了KC组件。

诊断用发光二极管

通过PC设定参数

为了通过PC调试和启动装置，随机提供相应的软件。TPD32和PC之间的数据通讯通过主机的串行接口完成具有如下功能：

?菜单索引的本机参数存取。

?参数写入及存储。

?将现在的参数复制到同系列的其他装置上

?打印输出参数组

?通过控制字进行操作控制（开关指令），如启动指令等）及施加给定值

?通过状态字观察（整流装置工作状态，反馈信号）及读出实际值

?读出故障信号和报警信号

?通过示波器观察电机电枢电流、励磁电流、速度、输出电压、转距给定等（如下图）

标准规格

输入电压等级

* 输出电压符合DIN40030标准。

**型号为280A到1050A的装置在控制电源115V时,请在SA-SB端子之间（在装置后部）插入跳线。

输出电流等级

* 更高温度时电流会减少。

** 过载时的型号与持续时间根据过载循环周期而定。

型号参阅

TPD32-400/470-280-2B

TPD32 紧凑型变流器，三相交流电源

V

400 进线电压 U

LN

V

470 额定电枢电压 U

dAN

A

280 额定电枢电流 I

dAN

2B 功能 2B=二象限

4B=四象限

变流器的选择是以电机的额定电流和交流进线电压为基础，输出电流必须大于或等于所用的电机电流。

变流器的主回路构造及功能

主回路构造

变流器框图

1)交流电源： 230V, 3Ph, 50/60Hz

400V, 3Ph, 50/60Hz

460V, 3Ph, 50/60Hz

500V, 3Ph, 50/60Hz

690V, 3Ph, 50/60Hz

1000V, 3Ph, 50/60Hz

2)电枢变流单元：三相全控桥，把交流电转换成直流电。（TPD32…4B…可逆桥）

3)磁场变流单元：单相半控桥。

4)可编程控制部分：功率部分的控制和调节板。

命令信号，参考信号和反馈信号连到这里。

5)输出电压：直流电从0V到U

dAN

输出额定电流： 20…4800A（最大环境温度为40?C）

主回路功能

转速给定值

给定方式：模拟量给定、开关量端子给定、PC机的串行口给定、面板给定

一般情况下百分之百给定值（主给定值和附加给定值之和）对应电机的最大转速。

转速实际值

转速信号反馈方式：模拟测速机、数字量编码器、正弦波编码器

给定积分器

给定积分器的作用是把阶越变化的给定值输入变为一个随时间连续变化的给定值信号。加速时间和减速时间可以分别设定。参数可通过可设置的开关量输入口或串行口来选用。

速度调节器

速度调节器比较转速给定值与反馈值，依据他们之间的差值输出相应的电流给定值送电流调节器（原理：带有电流内环的速度控制）。

电流调节器

电流调节器是PI调节器，P和I参数分别设定。电流实际值通过交流侧的电流互感器检测，经负载电阻，整流以及模数变换后送电流调节器，电流限幅器的输出为电流给定值。

予控制器

予控制器能够改善系统的动态响应，予控触发角的大小与电流给定值和电机反电势有关，并兼顾电流连续和断续工作状态及转矩改变符号时所要求的控制角的快速变化。

无环流控制逻辑

无环流控制逻辑（仅用于四象限运行的装置）与电流调节回路共同完成转矩改变符号时的逻辑控制。必要时可借助参数设定单元，封锁一个转矩方向。

触发角控制单元

触发角控制单元形成与电源同步的可控硅控制触发脉冲。同步信号取自功率部分，与控制电路供电电源有关。触发脉冲的控制角由电流调节器和予控制器决定。

优化过程

TPD32系列整流装置出厂时已做了参数设定。自优化过程的使用，通过Current regulator,Speed regulator参数设定。

下列调节器功能在自优化过程中得到优化的设定：

电流调节器的优化：设定电流调节器和予控制器（电枢和励磁回路）参数。

速度调节器的优化：设定速度调节器的参数。

自动测取用于速度调节器和予控制器的摩擦和惯性力矩补偿量。

自动测取电机的磁化特性曲线（用于实现与反电势相关的弱磁控制）。

需弱磁时自动优化反电势调节器。

所有在自优化过程中设定的参数都可通过基本参数设定单元和操作面板修改。

可编程报警

TPD32系列传动装置具有广泛的监视功能。可能对装置造成影响的报警在PROG ALARMS （可编程报警）子菜单中定义：

?保存报警状态

?驱动器如何对报警做出反应

?通过端子35与36（中心报警）之间的继电器来指示。继电器的开关状态可用CONFIG RATION菜单中的OK Relay func参数来定义。

?自动重新起动

?故障复位

对于某些报警，驱动器的特性可以分开地配置。所有的报警也可以分配给一个可自由编程的数字输出（仅当具有TBO任选卡）。

端子功能的说明

除了具有固定功能（例如Enables）的端子外，TPD32系列传动装置提供了将可自由编程的输入/输出分配给特定功能的可能性。这可以通过键盘、串行接口或任何现有的总线连接来实施。

可自由编程的输入/输出的出厂设定是按最常用的功能分配的。但是，用户可对这些设定进行修改以满足手头应用的要求。

基本设备装有三个模拟输入，这些都被指定为差分输入。如果需要数字输入/输出和/或模拟输出的话，就需要TBO选项卡。这个卡安装在传动装置的调节器板上。该器件至多可以安装两个这种类型的卡（选项“A”和选项“B”）。

主回路端子

控制回路端子

标准连接图

E m e r g e n c y

E m e r g e n c y

K 0

K 0Q 2

F 2M o t o r t h e r m a l p r o t e c t i o n S 11O f f / S t o p

S 2O n / S t a r t O n / O f f S t a r t / S t o p K 2

K 2K 2

K 1M

M a i n s l i n e

N o t e !Q 2 f o r f a n s m o u n t e d o n d r i v e s f r o m 770 A

L 01

L 00

35

36

K 1M

K 1M

K 0G 1o k [P 412]

K 2K 0

J u m p e r : e m e r g e n c y b r a k i n g ,d i s c o n n e c t i o n a f t e r t h e m o t o r s t o p

A n y j u m p e r : d i r e c t d i s c o n n e c t i o n ,t h e m o t o r c e a s e s t o s t o p

75

76G 1S t o p c o n t r o l [P 629]

t > t

b r

G 1(f r o m 770 A )

Q 1 C o n t r o l c i r c u i t s u p p l y

81

82

K 1M

控制顺续图

典型连接图

尺寸和重量

20A…1050A型号尺寸

20A…1050A型号尺寸

1200A 以上型号尺寸

1200A 以上型号尺寸

注：1200A 以上的TPD32，功率桥与控制器分离，其具体尺寸与重量，可参阅TPD32手册。

装置的安装

注意!安装时要考虑到本手册列出的装置尺寸和重量。应当使用专门要求的设备（例如大重量装置要用到抬车或天车）。不恰当的操作或使用了不适合的工具都会对装置造成损坏。

图3.3.1: 最大倾斜角

-最大倾斜角为30°。

-变流器必须保证安装在空气流通的地方。

-设备之间的间距至少为150mm。

-前面必须留出至少50 mm空间。

-大量发热的变流器不能紧邻变频器安装。