本文簡要分析了直流調速器在壓力湘L主傳動上應用的必要性，簡要介紹了西門子6RA70全數字直流調速器的組成及特點，并結合其在壓力湘L上的具體應用對裝置各主要模塊的功能進行了論述。*后對西門子6RA70全數字直流調速器的參數設置及優化運行和在壓力機上應用的注意事項進行了闡述。
關鍵詞:機械制造;直流調速器;機械壓力機;應用
1引言
    同一噸位的壓力機加工不同的零件，須有不同的行程次數設計。例如加工帶有拉深要求的沖壓件，往往要求壓力機的行程次數較少，而沖裁板料或落料時往往要求壓力機的行程次數較多。為滿足用戶對沖壓的不同工藝要求，壓力機主傳動系統要采用變速電機驅動，以實現滑塊行程次數的可調且無級變速。
    直流電動機具有低轉速大力矩的特點，而且啟、制動性能好，宜于在大范圍內平滑調速這類電機用于機械壓力機上不僅可簡化傳動機構，提高傳動效率，還能滿足對滑塊行程速度有特定要求的工藝需要，因此，在機械壓力機上得到了廣泛的應用。但是，驅動直流電動機的調速裝置如果配置的不合理，就會降低整機可靠性。卜面以西門子6RA70SIMOREG DC  MASTER系列直流調速器為例，就有關問題做一簡述。
2西門子6RA70直流調速器
2.1   6RA70  SIMOREG  DC  MASTER系列整流器為全數字四象限緊湊型整流器，輸入三相電源，可為變速直流驅動提供電樞和勵磁供電，額定電樞電流15A--2000A。勵磁電路可以提供*大40A的電流(此電流取決于電樞額定電流;
2.2   6RA70基本裝置具有4個開關量輸入口，4個開關量輸出口，2個模擬量輸入口，2個模擬量輸出口，還可選擇CUD么EB1,EB2端子擴展板進行端口擴展;此外還可選配附加通ifs板，通過PROFIBUS或DEVICENET總線實現直流調速器與PLC或上位機的通ifs o
2.3所有SIMOREG DC  MASTER裝置均配備一個安裝在整流器門上的簡易操作面板PMU.面板由一個5位、7段顯示和三個參數化鍵組成。PMU也具有根據RS232或RS485標準同USS接口的連接器X300。操作面板提供了為啟動調速器所需進行的調整和設定及測量值顯示的所有手段。
2.4具有完善的故障和報警。故障用FXXX表示，操作面板(<PMU)顯示故障代碼，可通過查看故障診斷存貯器r047中的內容對故障代碼做進一步判斷。如果在電子板電源斷開前故障沒有應答，則故障信息F040在電源恢復后又顯示。報警信息用AXXX表示，報警信息不能被復位，當報警原因消除后，它們自動消失。
2.5所有的控制、調節、監視及附加功能都由16位高性能微處理器來實現，控制功能和控制精度很理想，具有完善的保護功能，如過壓、欠壓、過流等。在運行狀態下，過載電流為裝置銘牌上所標注的額定直流電流(*大的允許持續直流電流)的1.5倍，非常適合應用在壓力機這種沖擊性負載上。
3。西門子6RA70直流調速器容量的選取
    裝置電樞額定電流的計算:  A=1.5Ad式中:A—直流調速器的額定電流;Ad—電機電樞額定電流。
    選裝置時，按計算結果就近選取，但裝置電樞額定電流必須滿足1.2Ad<A <2.5Ad，裝置的*大允許勵磁電流必須大于電機額定勵磁電流，但不大于2.5倍的電機額定勵磁電流。
4直流調速器內部單元(圖1工作原理簡介及外圍電路設計
 
 

      西門子6RA70調速裝置電路圖如圖2所示。直流調速器1U1,1V1,1W1端子為電樞可控整流電路三相交流電源引入端，IBM 1為主接觸器。3U1,3W1為電機勵磁可控整流電路交流電源引入端。為了限制電源系統中的換相電壓降，加裝三相進線電抗器L2及勵磁進線單相電抗器L1直流電機電樞短路保護采用快速熔斷器FU 1. FU2. V 1為電樞電壓表。直流調速器3C ,3D端子為輸出至電機勵磁繞組，1C,1D端子為輸出至電機電樞繞組。直流調速器4,5端子為
模擬量輸入端子，用作給定輸入，參數P700可選擇輸入信號的類型o SU1,SW1端子是電子板供電電源輸入端，103,104端子是直流測速機反饋電壓輸入端，109,110端子是進線接觸器合閘信號。

    西門子6RA70直流調速器的46和47.48和54端子都是可設置的輸出開關量，可編程為整流器內任意參數，46和47(從K0107引出)控制繼電器K1，檢測裝置正常;48和54(從KO167引出)控制繼電器K2，檢測主電機零速。
      西門子6RA70直流調速器的14和15.16和17都是可選擇的模擬量輸出端子，可編程為整流器內任意參數，14和15實際編程為電樞電流(從K0109引出).16和17實際編程為磁場電流(從K0266引出)，都引至主操作面板電流表，作現場監視用。
     西門子6RA70直流調速器輸出開關量的37端子為電源啟/停端:高電位有效，整流器微處理器開始自檢，無故障時，端子109/110閉合，發出啟動信號，允許進線接觸器IBM 1合閘，整流器按照斜坡函數發生器的斜率加速至給定運行速度。低電位時通過開關連接器B0161使斜坡函數發生器、電流調節器給定值限幅閉鎖，當轉速低于由參數P370設定的*低轉速時，端子109/110斷開進線接觸器。
      西門子6RA70直流調速器輸出開關量的38端子為運行使能信號端，高電位有效，斜坡函數發生器放開，當端子37高電位且進線電壓己到達，整流器允許調速。低電位時電動機減速至零速，斜坡函數發生器閉鎖。
    斜坡函數發生器:將處理過的給定值信號，輸出成軟化的斜坡曲線，并經限幅，輸出至軟連結開關K01700速度調節器:K0170經PI調節處理，與測速機反饋信號比較處理輸出至軟連結開關K01480電流限幅:P601 <K0148)經P171,P172正、反限幅，輸出至軟連結開關K01200      電流調節器及觸發單元:K0120經PI處理，輸出至電流調節器微處理器進行PI處理，冉輸出到脈沖觸發器微處理器處理，輸出正反兩組共12個觸發脈沖。
    功率單元:有6個固態繼電器SCR和6個快速熔斷器組成主功率單元，4個SCR組成勵磁功率單元。
    勵磁電流閉環控制及觸發單元:經PI閉環控制輸出4個觸發脈沖。
5   西門子6RA70直流調速器參數設置及優化
      由于裝置本身自帶參數設定單元采用了參數號設定方式，設定參數簡單方便。
5.1先將負載電機的基本參數(額定電壓、額定電流、勵磁電壓、勵磁電流等輸入直流調速器內，然后根據速度反饋的信號類型選擇P083的數值，根據勵磁控制類型選擇P082的數值，在裝置運行狀態為07.0時，進行*優化運行:PO51=25電樞和勵磁的預控制和電流調節器的優化(電機軸上無負載時進行，或將電機機械鎖死);P051=26速度調節器的優化(在電機軸上必須接上*終有效的機械負載);P051=27勵磁減弱的優化(此優化必須在無機械負載h執行);P051=28摩擦和轉動慣量補償的優化。
    在優化過程中*容易發生的故障信息為F042.即速度反饋極性不正確或速度反饋開路可根據實際情況做相應處理。在優化運行己經執行后，壓力機的*大轉速必須核對，如果實際的*大轉速與設計的有偏差，則要更改其所對應的參數值。如速度反饋為測速機，則更改參數P741的值;如速度反饋為增量式編碼器，則更改參數P143的值。當更改完成后，勵磁減弱的優化與摩擦和轉動慣量補償的優化必須重做。
5.2自動優化完成后，可根據實際需要進行一定的手工優化調整，常用的手動調整參數有:速度環比例、速度環積分、電流環比例、電流環積分等。當然，這個過程并不是必須的廠
6   西門子6RA70直流調速器在壓力機上應用的注意事項
6.1停直流電機時不能直接停主回路，而應先停給定，冉延時停主回路。如果將主回路和給定同時停，一則會增加傳動系統的沖擊和磨損;二則不能將飛輪儲存的大量動能回饋電網而浪費能源;三則因不能將電樞自感電動勢產生的高壓吸收掉而對可控硅造成不良影響，縮短使用壽命，甚至經常擊穿晶閘管。
6.2機械壓力機屬于沖擊性負載，滑塊運行至下死點區負載增加時，負載力矩大于電動機的電磁力矩，使它的轉速下降。為了讓飛輪在滑塊上升期問能充分補充能量，裝置的電流限幅不宜調的太小，以電機額定電流的1.2倍為宜，否則在連續行程時會因飛輪轉速不能及時恢復而影響壓力機性能。
6.3通過參數P370來設定直流電機的零速闌值，驅動零速繼電器K2實現主電機的防逆轉保護，能夠防I F:在電機和飛輪轉速尚未降低到零速以前就開動反方向運轉。否則，易造成電動機過載脫扣，機床傳動系統產生巨大壓力，皮帶打滑磨損，乃至拉斷或脫槽等不良后果。
6.4由于壓力機的啟動為重載啟動，因此，電機不能頻繁啟動，次數限制在4h-，為宜。機床斷電時，必須首先停主電機，等停20s后，冉切斷電源。
6.5如果壓力機所處地區電網電壓波動較大，電壓諧波較雜，**在壓機的供電回路上并聯有源諧波濾波器。其次還應對直流調速電氣柜嚴格按EMC規則檢查，特別是把電子板的供電電源SU1 ,5W1和功率部分電源1U1,1V1,1W1分開布線，盡*大可能消除電網諧波對西門子6RA70直流調速器的干擾。否則有可能使電樞回路快速熔斷器熔斷，有時甚至燒壞晶閘管模塊，這在大功率直流調速器上表現的尤為嚴重。