全数字直流调速系统的应用
6RA70全数字直流调速装置在板材轧机副传动控制系统中的应用
（ 长 钢公 司 轧 钢 厂 ， 攀 四川 江 油 ６ １０ ） ２７２ 摘 要 ： 据 电流 双 闭环 调 速 原 理 ，采 用 ６ Ａ ０直流 全 数 字调 速 装 置 与 ｓ —４０ Ｉ 结合 。 用 一 台调 速 器控 制 根 Ｒ７ ７ ０Ｐ． Ｃ 对
两 台 电机 的 控 制 原 理 加 以 深 入 阐 述 ， 成 了控 制 板 材 轧 机 电控 系 统 。 系统 精 度 高、 应 速 度 快 、 于稳 定 、 于 调 完 响 易 便
Ｌｕ Ｘ ｉ ｎ ｉ ｉａ ｉ
（ ｉｉ ｌ ｔ Ｓ ｈ ａ ｈｎ ｃ ｅｇＳ ｅ ｉ ｔ ｌ ｏ ， ｔ ． Ｐ ｎ ａ ｇＧ ｏｐ Ｊ ｎ ｙｕ Ｓ ｈ ａ ２ ７ ） Ｍ ｌｎ Ｐ ｎ ， ｉ ｕｎ Ｃ ａｇ ｈｎ ｐ ｃ ｌ ｅ ． Ｌ ， ａ ｇｎ ｒ ， ｉ ｇ ｏ ，ｉ ｕ ｎ６ １ ０ ｌｇ ａ ｃ ａＳ ｅＣ ｄ ｕ ａ ｃ ２
收 件 日期 ：ｏ９ ｏ一０ ２０ —１ ５ 修 回 日期 ： １ ０ ２ ０— ２—１ ０ ４
凑型整 流器 ， 人 为三相 电源 ， 直流 电动机 提供 电 输 为 枢 和励 磁 供 电 ， 定 电枢 电 流 输 出 可 高 达 ２ ０ Ａ 额 ００ 。 实际应 用 中应 根据 负载 的具 体情 况 自主选 型 。该装
轧 钢厂 扁平材 车 间传 统 的板材轧 机副传 动 电气
控制 系统采用 由北 京冶金 自动 化研究 院 的模 拟 直流 调速 系统 Ｕ 板 。改造之初 ， ２ 因其 控制 装置采 用 高精 度线性 、 高抗 干扰 逻辑 集 成 电路 ， 路简 单 ， 件 数 电 元
合 ， 系统 具有 良好 的扩 展性 ，很 强 的适 应 性 。改 此 造运 行至今 ， 大降低 了故 障率 ， 大 有效 的保 障 了生 产
全数字直流调速系统在刘庄煤矿的应用
（ ｉｚｕｎ ｏｌ ｎ ， Ｄ ＣＸｎｉ ｎ ｒ ｏ ｔ ， ｕｉａ ３ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｌｕｈ ａｇＣ ａ Ｍｉｅ Ｓ Ｉ ｉ ｅ ｙＣ ．Ｌｄ Ｈ ａｎｎ２ ２０ ， ｈ ） ｊＥ ｇ ｎ
Ａｂｓ ｒ ｃ ： ＡＣ ｐ ｅ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｏ ｂｅａ ｐ ｉ ｄ ｉ ｕ ｉｉｒ ｈ ｆ ｆＬｉｚ ｕａ ｇ Ｃｏ ｌＭｉ ｅ ｈ ｓ ｓｍｐ ｅ ｓｒ ｃｕ ｅ， ｔａ ｔ ｓ ｅ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｔ ｐ ｌｅ ｎ ａ ｘｌａｙ ｓ ａｔｏ ｕ ｈ ｎ ａ ｎ ａ ｉ ｌ ｔｕ ｔ ｒ
２１ ００年第 １期
煤
矿
机 电
・ ５・ ８
全 数 字 直 流 调 速 系统 在 刘 庄 煤 矿 的应 用
冯 宝泉 ， 春 雷 赵
（ 投 新 集 能 源 股 份 有 限公 司 刘 庄 煤矿 ， 徽 淮 南 ２２ ０ ） 国 安 ３ ０ ０
摘
要 ： 刘庄煤 矿 副 井采用 的直 流调 速 系统 ， 构简 单 、 现 方便 ， 种 保 护 动作 灵 敏 可 靠 ， 足 结 实 各 满
刘庄 煤矿 副 井 提 升机 采 用 洛 矿 生 产 的 Ｊ ＭＤ－ Ｋ ４
Ｘ （ 型 多 绳摩 擦 式 提 升 机 ， 筒 直 径 ６ 提 ４ Ⅲ） 滚 ４ｍ，
升 高度 ７ ９ｍ， ８ 最大 提升 重量 ２ ０ ｇ 提升 机 电机 １０ ０ｋ ； 采用 上海 电机 厂 Ｚ Ｔ ２ ０ ６ Ｋ Ｄ ５ ／ ０型他 励 直 流 电动 机 ， 功率 ： ７ ０ ｋ 电压 ：０ 电流 ： ９ 励磁 电 １ ０ Ｗ， ８ ０ Ｖ， ２３ ７Ａ，
ｅ ｓ ｍｐ ｅ ｎ ａ ｉｎ，ａ ｄ ｖ ｒ ｕ ｉ ｄ ｆｓ ｎ ｉ ｖ ｎ ｅ ｉｂ ｅ ａ ｔ ｎ ｆｐ ｏｅ ｔ ｎ ｍｅ ｔ ｔ ｅ ｔｔｌ ｏ ｅ ａ ｉｎ ｌ ａ ｙ ｉ ｌｍｅ ｔ ｔ ｏ ｎ ａ ｏ ｓ ｋ ｎ ｓ ｏ ｅ ｓ ｉ ｅ ａ ｄ ｒ ｌ ｌ ｃ ｉ ｓ ｏ ｒ ｔ ｃｉ ， ｉ ｔ ａ ｏ ｏ ｅ ｓ ｈ ｏａ ｐ ｒ ｔ ａ ｏ
全数字直流调速装置6RA70在高速棒材轧线中的应用
全数字直流调速装置6RA70在高速棒材轧线中的应用发布时间：2006.05.25 阅览次数：887 来源： 作者：王囡囡 刘珍 吴刚摘要:莱钢高速棒材轧线为实现微张力无扭转轧制，要求系统响应快，动态速降小。
由全数字直流调速装置6RA70组成的双闭环调速系统满足了本系统的需要。
本文简述了6RA70的调速实现及应用。
1 概述莱钢棒材轧线采用12架短应力线高刚度轧机平立交替布置，各机架轧辊分别由单独的直流电机拖动，连铸坯经粗、中、精连轧成棒材，轧制时要求各机架间秒流量相等。
本套连轧系统采用SIEMENS S7-400系列，CPU采用414－2DP，下设两个远程站（粗轧操作台和精轧操作台），完成轧线的通讯、逻辑控制、故障报警及连锁控制、速度连调、微张力及活套的控制，通过PROFIBUS－DP现场总线控制12台轧机的运行、停车、调速及故障处理。
由WINCC进行上位机画面监控，完成轧线状态监视及轧线参数的设定，如轧制规格、轧机速度等。
其中，每台轧机由全数字直流调速装置6RA70调速，其状态反馈由SIEMENSS7-200通过USS通信协议传输至6RA70。
2 直流调速装置6RA70在轧线上的应用功能2.1 双闭环直流调速系统组成2.1.1 6RA70硬件组成在本调速系统中，6RA70使用了三块板子:C98043－A7001:CUD1(SIMOREG DC Master的电子板)，完成与上位机及S7－200的通讯、电枢励磁触发、脉冲使能、数据运算及输出等功能；C98043－A7002:完成模拟数据量采集；励磁回路触发脉冲等功能；C98043－A7004:完成电枢电压检测；励磁系统数据采集和放大；2.1.2 6RA70调速原理本系统采用双闭环直流调速系统，其一是由6RA70内置的电枢电流调节器和电流互感器构成的电流环，其二是由6RA70内置速度调节器和安装在直流电机轴上的光电脉冲编码器构成的速度环。
速度环为主环，电流环为副环。
探讨全数字直流调速技术在矿井提升机中的应用
施
这种 全数 字直流 调速装 置出现故 障时 的解决方法 比较简单。 装置本身的 自 我诊断 功能 比较强 ， 能够对整个系统 的软件、硬件 性能以及工作状态 等进行随时监控 ，当系统 出现问题时故障代码会在 Ｐ Ｍ Ｕ 和发光二极 管上进行显示。发生故 障的原因以及排除的 方法在说明书上都能找到 ，因此 ， 故障排除 人员可 以按照说明书进行操作。另外 ， 如果
关键词 ：全数字直流调速技术 ；矿井提 升机 ；应 用
由于现代科学技术 的不断发展 ， 调速控 制 系统几乎 全部 的工作环节 都能 够摆脱人 工操作 的模式 ，由软件来进行操作 。以前 的 模 拟调速 系统 ，已经不能适 应现代 化 的要 求， 取而代之的是全数字直流调速技术的应 用。实行全数字化的运行 ， 不仅能更好地起 到调速 的作用 ， 还能够对系统进行及时的检 测， 使运行中的问题得到及时的发现并能采 取 有效 的措施对故障进行排除。 全数 字直流 调速技 术 的优 点 全 数字直 流调速 技术 的应 用 相 比起 传 统的模 拟调速系统 有着相 当多 的优势 ： 第 当系统处于静态的时候 ，全数字直流调 速系统有着更高的精准度 ， 能够将这种状态 维持更长 的时间。第二 ，当系统处于动态的 时候 ， 那 么全数字直流调速技术 的应用能提
全数字直流调速系统在高线的应用
概述
６ ＲＡ２ 基 础 上 所 推 出 的 产 品 ， 为 三 相 交 相 ， 直 流 回 路上 取 到 电压 进 入分 压 板 ， ４ 它 从 都
宣钢 高 速 线 材 厂 拥 有 三 条 国 产 化 线 材 流 供 电 ， 构 紧 凑 ， 于 直 流 电 动机 的 电枢 等 效 为４ ０ 反馈进 入 ７ 箱 ， 数设 置 为等 结 用 ０ Ｖ， Ｏ 参 轧 制 生 产 线 ， 轧 制 不 同 规 格 的 线 材 近 从 和 励 磁 供 电 ， 担所 有的 调 节 和 控 制 功 能 ， 效 的 电 压 。 能 承 ５ ５ ２ 共 ２ 多 个 品 种 。 条主 轧 线 除 完 成 调 速任 务 ， 计 容量 为 ６ ９ ０ Ｗ ， ．一 ５ Ｏ 三 设 ～ｌ ０ ｋ 可 ３． 电枢 回路的解 决 ２ 精轧机外 ， 均采 用 直 流 他 励 电动 机 拖 动 ， 这 四 象 限 运 行 。 原装的６ ＲＡ７ 箱 装 置 内 电枢 回路 的 可 ０ 些 电机 的 传 动 系统 主 要 由西 门 子 的 小 功 率 其 主 要 功 能 是 转 速 转 换 ， 根 据 轧 制 控 整流 单 元 远 不 能 满 足 大 电 流 的 要 求 ， 能 将 ６ Ａ７ 装 置结 合 西 门子 的￥ － ０ ｄ 型可 编 不 同规 格 的 钢 种 输 人 不 同 工作 辊 径 和 设 定 其 放 弃 ， 用 原 触 发 脉 冲 经 功 率 放 大 后 去 Ｒ ０ ７ ２０ ￣ 采 程 控 制 器 ， 过 电气 技 术 改造 ， 通 配以 国产 的 机 架转速 ， 过在 西 门子￥ － ０ 系￣Ｐ Ｃ 通 ７ ４ ０ Ｉ Ｌ 程 触 发 大 功率 硅 ， 装 大 功率 单 元 。 个 关键 Ｊ 加 一 功 率 柜 等设 备 ， 造 成 大 功率 的 传 动 系 统 ， 序 中 ， 据 机 架 间 的 延 伸 率 自动 计 算 连 轧 的 问题 是 解 决 电流 反 馈 的 问 题 ， 改 根 因为 在原 能 安 全 有效 地 适 应 电机 运 行 的 工 作 要 求 ， 各 架 轧 机 的 给 定 线 速 度 ， 样 可 以 完 成 轧 装 的６ 这 ＲＡ７ 内 当电流 为１ ０ ０ ０ ％时对应 ５ ０ ０ ｍＶ， 通 过 多年 的 工 作 实 践 证 明 ， 行 效 果 非 常 制 线 连 轧 系 统 各 机 架 的 速 度 设 定 。 实 际 通 过 验 证 ， 大 功 率 单 元 的 主 回 路 加 装 电 运 在 在 好 ， 流 调 速 系统 完 全 具 有 ６ 直 ＲＡ７ 的性 能 生 产 过 程 中 也 可 据 实 际 轧 制 情 况 ， 动 调 流 互 感 器 ， ０ 手 改变 电流 反溃 电 阻 ， 效 地 解决 有 指 标 ， 且 三 条 生 产 线 直 流 传 动 部 分 硬 件 节 各 个 机 架 之 间的 速 度 配 比 ， 止 轧 机 间 了这 一 问题 。 以 上 的 改造 看 出 ， 置 的 额 而 防 从 装 统 一 ， 约 了 备 品 备 件 ， 低 了 运 行 成 本 ， 出 现 堆 、 钢 现 象 。 外 ， ０ 还 具 备 网络 定 电流 对 应 电 机 所 设 定 的 电 流 ， 装 的 好 节 降 拉 此 ７箱 改 能 快速 适 应 大 工 业 生 产 的节 奏 ， 打 造 “ 为 精 通 讯 、 参数 自优 化 、 障监 视 和 诊 断 等 功能 处 就 是 可 以 设 定 电机 的过 载 能 力 大 些 ， 故 以
全数字直流调速装置在水力试验中的控制应用
造 的 试 验 条 件 已 不 能 满 足 水 力 电站 开 发对 模
型试 验的运行 状况要 求 。
由此应 运 而 生 的 高 水 头 试 验 台 是 在 ８ ０ 年 代 建 立 的 。 其 试 验 水 头 的 建 立 依 靠 两 台
７ ０ Ｗ 直 流 电 机 拖 动 的 水 泵 来 完 成 ，对 拖 ０ｋ
维普资讯
《 东方 电机 ） ０ ２年 第 ３ ２０ ０卷 弟 １期
全 数 字 直 流 调 速 装 置 在 水 力 试 验 中 的 控 制 应 用
刘 摘要 锦 李永贵 何 润 兵 本 文介 绍 了高 水 头 试验 台的 试 验 运 行 现 状 和 存 在 的 问 题 ， 结舍 水 力试 验 运 行
敞式 ） ，人 力 手 动 操 作 牛 皮 扎 带 对 试 验 模 型 形 成 制 动 力 矩 ，来 测 量 试 验 模 型 所 作 的 功 ；
综 合 变 化 来 实 现 的 。 一 是 利 用 水 泵 建 立 的 试
验 水 头 。推 动 试 验 模 型产 生 的 主 力 矩 ；二 是 利用 测 功 电 机 及 发 电机 一电 动 机 变 频 电 源 机 组 （ 图 １所 示 ） 的 可 逆 性 ，对 试 验 模 型 产 如
原 理和 要 求 ，采 用 全 数 字 直 流 调 速 装 王 对 电机 进 行 调 速 控 制 ，从 而提 高 系统 精 度 和
稳 定性 ，并 解 决 了可 逆 式 水 泵 水轮 机 试 验 中的 系列 问题 。
关 键词 水 力 试 验
１ 引 言
直流调速装 王
控 制
电 阻 耗 能 产 生 的 制 动 力 矩 ，来 测 量 试 验 模 型
动 电 机 则 采 用 当时 最 先 进 的 模 拟 量 直 流 调 速
全数字直流调速器在牙轮钻机上的应用
及其 它原 因引 起 的 电机 电 流过 大 ， 回转 控 制 系统 、 提升／ 行走 系统 电 动机 的运 行 必 须 满 足 图 １的 挖 掘
机特性 要求 。
收稿 日期 ：２ １ —１ —０ ００ １ ２ 作 者 简 介 ：王 东 （ ９ ８ ） １ ６ 一 ，男 （ 族 ） 汉 ，辽 宁 鞍 山 人 。 鞍 钢 集 团 矿业设计研究院工程师 。
摘 要 ：全 面 介 绍 了鞍 钢 集 团矿 业 公 司 牙 轮 钻 机 的 现 状 和 全 数 字 直 流 调 速 器 系 统 ， 阐 述 了新 研 制 的 ＹＺ ３ ５牙 轮 钻 机 全 数 字 回转 、提 升 ／ 走 控 制 柜 工 作 原 理 及 市 场 前 景 。 行
关 键 词 ：牙 轮 钻 机 ；全 数 字 直 流 调 速 器 ；电 流 环 ；堵 转 中 图分 类 号 ：ＴＨ １ ５ 文 献 标 识 码 ：Ｂ 文章 编 号 ：１ ７ —８ ５ （ ０ １ ２ ０ ９ ２ ６ １ ５ ０ ２ １ ）０ —０ ３ —０
鞍 钢 集 团 矿 业 公 司 有 ＹＺ一 ３ ５型 牙 轮 钻 机 ２ Ｏ
，一 、
Ｚ
＼√
Ｚ
０
Ｉ
１
Ｉ ２
Ｉｍ） （
图 １ 挖 掘 机 特系统 、提 升
／ 走 系统 ，仍 是磁 放 大器 控 制 ，整 体 技 术 水 平 落 行 后 。另外 ，现 有 回转 控 制 系统 、提 升／ 走 系 统 采 行 用分 离元 件 、插件 板结 构 ，导致 故 障点 多 ，系统 调 试 复杂 。 由于整流 电路 触发 回路 是模 拟信 号 ，传输
通过 改变 磁场 方 向来改 变 电机正 反转 。为使 系统具
有 “ 掘 机特性 ” 挖 ，在 系统 中设 置有 电流 限制环 节 ， 由直 流互感 器 及 附属 电路 、阻塞 电压 电路 和磁放 大
全数字直流调速系统在轧制工艺过程中的应用
第２ １卷 第 ４期 ２０ ０ ８年 ７月
Ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ＆ Ｉ ｎ ｖ ｔ ｎ ｏ ｃ ｉｅｙ ＆ Ｅ ｅ ｔ ｃ ｌＰ ｏ ｕ ｔ ｎ ｏ ａｉ ｆＭａ ｈ ｎ ｒ ｏ ｌｃｆ ａ ｒｄ ｃｓ
机 电产 品 开笈 与 刨 崭
稳 态 运 行 。 这 时 ，启 动 电 流 成 方 波 ，而 转 速 是 线 性 增 长
测 速进 行速度 反馈 ，速度 级联 调节 ，轧 线 速度 设定 自适 应 ，活 套 调节 速 度 实 现无 张 力 轧 制 ，其运 行 情 况 良好 ，
的 。这是 在最 大 电 流 （ 矩 ）首相 的条件 下 调速 系 统所 转 能得 到 的最快 的起 动过 程 。
０ 引 言
直 流 电动 机 的 优 点 是 具 有 较 大 的 启 动 转 矩 和 良 好 的 起 动 、 制 动 、调 速 性 能 。可 以 在 很 宽 范 围 内 平 滑 调 速 ， 能 在 很 短 的 时 间 里 改 变 转 向 ， 所 以 直 流 调 速 系 统 在 现 阶
统 就难 以满足 要求 。这 主 要是 因为 在单 闭环 系统 中不 能 完 全按 照 需要 来控 制 动态 过程 的 电流 或转 矩 。在单 闭 环
电流保 持 为 最大 值 的恒 流过 程 ，按 照反 馈控 制 规律 ，电 流 负反 馈 就 能得 到 近似 的恒 流过 程 。问题 是 希 望在 启 动
过 程 中 只有 电 流 负 反 馈 ， 而 不 能 让 它 和 转 速 负 反 馈 同 时
加 到一 个 调节 器 的输入 端 ，到 达稳 态 转速 后 ，又 希 望 只
段仍 然是 自动 调速 系统 的 主要 形式 。 目前 ，绝大 多数 对 调 速性能 要求较 高 的生 产机 械 ．都采 用 直流 电动 机来 传 动 。冷钢博 强公 司共 有 四条 螺纹 钢生 产 线 。均为 直流 电
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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。
在此基础上又学习了西门子6RA24的直流调速装置的使用方法，对它的结构及操作有一定的了解。
并且结合工作中生产车间现有的设备组成了6RA24直流调速系统，进行了实际现场的应用，对西门子6RA24直流整流装置在现代工业自动化项目中的应用有了一定的认识，期间收获颇多，受益匪浅。
设计人：汝晓育2008年9月16日目录摘要 (1)前言 (2)目录 (3)第一章直流调速系统简介1.1 直流调速系统概述 (4)1.2 直流调速系统的数字化 (4)第二章双闭环直流调速系统2.1 双闭环直流调速系统的组成 (6)2.2 双闭环调速系统的机械特性 (7)2.3 动态数学模型和动态抗扰性能分析 (7)2.3.1双闭环直流调速系统的动态数学模型 (7)2.3.2动态抗扰性能分析 (8)第三章6RA24直流调速装置简介3.1 硬件介绍 (10)3.2 工作方式 (11)3.3 端子分配 (11)3.3.1 功率单元 (11)3.3.2 励磁回路 (12)3.3.3 开环与闭环控制部分 (13)第四章应用实例4．1 数字调速系的统组成 (15)4．2 6RA24 全数字调速装置参数设置 (16)4．2．1 操作面板简介 (16)4．2．2 实际操作 (17)6RA24 SIMOREG K 整流装置图 (21)结论 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第一章直流调速系统简介1.1 直流调速系统概述直流调速是指人为地或自动地改变直流电动机的转速，以满足工作机械的要求。
从机械特性上看，就是通过改变电动机的参数或外加电压等方法来改变电动机的机械特性，从而改变电动机机械特性和工作特性机械特性的交点，使电动机的稳定运转速度发生变化。
调速一般通过给定环节，中间放大环节，校正环节，反馈环节和保护环节等来实现。
电动机的转速不能自动校正与给定转速的偏差的调速系统称为开环控制系统。
这种调速系统的电动机的转速要受到负载波动及电源电压波动等外界扰动的影响。
电动机的转速能自动的校正与给定转速的偏差，系统不受负载及电网电压波动等外界扰动的影响，使电动机的转速始终与给定转速保持一致的调速系统称为闭环控制系统。
这是由于闭环控制系统具有反馈环节。
电气传动控制系统通常由电动机、控制装置和信息装置三部分组成。
它能按照规定的指令，及时的控制电动机的启动、制动、运转方向、位置、速度和加速度等，以满足工作机械及生产过程的要求。
随着电机、传感器、控制器件、变流技术和控制理论的发展，电气传动控制系统也得到了很大的发展。
目前，所用电机的单机容量从几百瓦发展到数万千瓦，变流设备从旋转式电机变流机组发展到大功率晶闸管静止变流装置，中小功率自关断器件静止变频装置；控制单元从模拟量触发器、调节器、给定积分器发展到以微处理器芯片为核心的交、直流通用的数字量控制模块；系统的控制方式从手动操作的开关控制发展到闭环多参量控制；电气传动以从单纯的调速系统扩展为实现位置、速度、加速度控制的运动控制中的重要分支。
总之，现代电气传动控制系统业日新月异，已发展成为全新的电气传动自动化系统。
1.2 直流调速系统的数字化随着微电子技术、微处理机以及计算机软件的发展，使调速控制的各种功能几乎均可通过微处理机，借助软件来实现。
即从过去的模拟控制向模拟-数字混合控制发展，最后实现全数字化。
在数字化系统中，除具有常规的调速功能外，还具有故障报警、诊断及显示等功能，同时，数字化系统通常具有较强的通信能力，通过选配适当的通信接口模板，可方便地实现主站（如上一级PLC或计算机系统）和从站（单机交、直流传动控制装置）间的数字通信，组成分级多机的自动化系统。
为了易于调试，数字化系统的软件，一般设计有调节器参数的自动化优化，通过启动优化程序，实现自动寻优和确定系统的动态参数，以及实现如直流电动机磁化特性曲线的自动测试等，有利于缩短调试时间和提高控制性能。
国外一些电气公司都有成系列的与模拟调整系统相对应的全数字交、直流调速装置产品可供选用，新开发的调速系统几乎全是数字式的。
与模拟系统类似，全数字调速系统已发展成为紧凑式和模块式两大类。
但全数字调速系统还是有模拟调速系统无法比拟的优点，技术更先进，操作更方便，界面更直观。
数字调速系统与模拟调速系统相对比，技术性能有如下优点：1) 静态精度高且能长期保持。
2) 动态性能好，借助于丰富的软件，易于实现各类自适应和复合控制。
3) 调速范围宽。
4) 电压波动小。
5) 参数设定实现软件化，无漂移影响。
6) 所用元件数量少，不易失效。
7) 设定值量化程度高，且状态重复率好。
8）放大器和级间耦合噪声很小，电磁干扰小。
9）调试及投产灵活方便，易于设计和修改设计。
10）标准及通用化程度高，除主CPU模块外，数种附加模块可实现，包括工艺参数在内的多元闭环控制。
11）适用范围广，可实现各类变速控制及易于实现与PLC系统通信。
因此，数字化调速系统将必然在未来的调速设备中得到大量广泛应用。
第二章双闭环直流调速系统2.1 双闭环直流调速系统的组成双闭环直流调速系统中设置两个调节器，分别调节转速和电流，系统结构图如图2-1所示。
该系统有两个反馈回路， 转速调节器ASR 和电流调节器ACR 实行串级联接，把转速调节器的输出当作电流调节器的输入，再用电流调节器的输出去控制电力电子变换器UPE 。
从闭环结构上看，电流环在里面，称作内环；转速环在外边，称作外环。
这就形成了转速、电流双闭环调速系统。
图中速度调节器和电流调节器均为比例加积分（ＰＩ）调节器，其输入和输出均设有限副电流。
转速环要求电流迅速响应转速的变化，而电流环则要求维持电流不变。
这种性能会不利于电流对转速变化的响应，有使静特性变软的趋势。
但由于转速环是外环，电流环的作用只相当转速环内部一种扰动而已，不起主导作用。
只要转速环的开环放大倍数足够大，最后仍能靠ASR 的积分作用，消除转速偏差。
2.2双闭环调速系统的机械特性由于ASR 为PI 调节器，系统为无静差，稳态误差小，一般讲来，大多能满足生产上的要求。
其机械特性近似为一水平线，如图2—2中的a 段所示。
当电动机发生严重过载，并当I ＞Ie 时，电流调节器将使整流装置输出电压明显降低，这一方面限制了电流继续增长，另一方面将使转速迅速下降，出现了很陡的下垂特性，见图2—2中的b 段。
+ TGnASR ACR U *n + - U n U i U *i+ - U c TA+ - U dI d UPE- M 图2-1 转速、电流双闭环直流调速系统结构图ASR —转速调节器 ACR —电流调节器 TG —测速发电机TA —电流互感器 UPE —电力电子变换器n i图2—2 双闭环调速系统的机械特性2.3 动态数学模型和动态抗扰性能分析2.3.1 双闭环直流调速系统的动态数学模型双闭环直流调速系统的动态结构图，如图2-3所示。
图中)(s W ASR 和)(s W ACR 分别表示转速调节器和电流调节器的传递函数。
2.3.2动态抗扰性能分析一般来说，双闭环调速系统具有比较满意的动态性能。
对于调速系统，最重要的动态性能是抗扰性能。
主要是抗负载扰动和抗电网电压扰动的性能。
1、抗负载扰动负载扰动作用在电流环之后，因此只能靠转速调节器ASR来产生抗负载扰动的作用。
见图2-5所示。
图2－5 抗负载扰动2、抗电网电压扰动电网电压变化对调速系统也产生扰动作用，如图2-6。
双闭环系统中，由于增设了电流内环，电压波动可以通过电流反馈得到比较及时的调节。
图2－6 抗电网电压波动第三章6RA24直流调速装置简介3.1 硬件介绍在这次设计中我所选择的产品定货号代码6RA2413—6DV62—0。
其含义为：6RA24 表示SIMOREG K 第四代，13表示额定直流电流为15A，6表示晶闸管模块熔断器需装在外部，D表示额定电源电压为400V，V6表示四象限工作全数字闭环控制，2表示带励磁整流器，0表示欧洲生产。
6RA24 SIMERG K整流器为全数字紧凑型变流器，输入为三相电源，它作为额定电流15 A至1200A的直流变速驱动电机的电枢和励磁电源。
将SITOR 并联在紧凑型整流器上，额定电流可达3600A，最大励磁电流可达到30A（此电流取决于电枢额定电流）。
根据需要整流器可以单象限和四象限工作。
SIMOREG K整流器极为紧凑，15A单元即可以水平安装在柜内安装板上，或竖着安装（可省空间），也可以安装在抽出式支架上。
由于标准设计各组件易于接近便于维修。
电子箱装有基本电子板和附加板，易于移动和旋转。
外部信号（开关量输入/输出，模拟量输入/输出，脉冲编码器等）不接到基本电子板，而是接到单独安装的端自组件上。
用两根扁平电缆传递基本电子板和端子组件之间的信号，两条两米长屏蔽电缆可以选用（定货号6R×1240－OAP20）这样端子组件可以安装在整流器外面柜内任何位置上。