西门子直流调速装置及应用故障(3)

1U1、1V1、1W1为直流调速装置电枢可控整流电路三相交流电源引入端。

3U1、3W1为电机励磁可控整流电路交流电源引入 端。 直流调速装置3C、3D端子输出至电机励磁绕组。 直流调速装置1C、1D端子输出至电机电枢绕组。 直流调速装置1、4端子为给定电压输入端。

直流调速装置5U1、5W1端子是电子板供电电源输入端。 直流调速装置103、104端子是测速机反馈电压输入端。 直流调速装置输出开关量的46、47端子控制继电器KA1，作为检测主电机故障报警。

直流调速装置输出开关量的48、54端子控制继电器KA2，作为检测主电机零速。

五 用西门子6RA7081直流调速装置电气 改造后，出现的问题及 处理

电气改造后，德国压力机投入运行，频频发生电枢回路快速熔断器熔断，有时甚至烧坏晶闸管模块。检查直流调速装置以外线路未发现异常。说明问题出在直流调速装置控制方面。

由于我公司所处地区电网电压波动较大，电压谐波较杂。 我们从EMC方面着手，EMC代表电磁兼容性，并且定义一件设备在电磁环境 中不产生令其它电气设备不可接受的电磁干扰的情

况下，令人满意的工作能力。因此，电气设备不应相互干扰。

EMC安装规则 规则1

所有的 柜体金属部件，彼此之间必须利用最大可能的表面电气连接（无漆 层）。如需要的话，使用爪垫。柜门与柜体间应用接地金属线连接（上，中，下），连接链尽可能短些。 规则2

在柜体内或相邻柜内（如需要的话）的接触器、继电器、阀、电磁计数器等等应配有抑制单元。例如RC元件，压敏电阻，二极管等。这些元件应直接与线圈连接。 规则3

如可能的话，进入柜内的信号电缆1）应为同一电压等级。 规则4

为防止耦合干扰，属于同一电路的非屏蔽电缆（输入与输出导体）应绞接，或者两导体间表面应尽可能低些。 规则5

将备用导线的两端与柜体连接接地，这可以起到附加的屏蔽作用。 规则6

减少电缆/导体的无用长度，这可降低耦合电容和电感。 规则7

电缆布线接近接地件时相互干扰较小。因此不应随意布线，而应尽可能靠近柜壳和安装板，对备用导线也应如此。 规则8

功率电缆与信号电缆应分开布线（以避免耦合干扰）其间应保持最少20cm的间距。电机电缆与编码器电缆在空间上无法分开，因此编码器带年蓝应使用金属隔离物或置于金属管道内。在其走线长度内，金属隔离物或管道应多次接地。 规则9

数字信号电缆的屏蔽层必须用尽可能大的表面双端接地（信号源与信号接收侧）。如果屏蔽层间的电势差较大，为了减少屏蔽电流，应使用截面不小于10mm2的与屏蔽平行的接地电缆。屏蔽层可在柜体上多点连接（接地），即使在柜体外，屏蔽层也可以多点接地。 如可能应避免使用箔屏蔽层，这种屏蔽层不如金属网屏蔽层，效果至少相差5%。 规则10

如果电势平衡良好（即使用了最大可用表面）模拟信号电缆可以双端接地。如果所有的金属部件连接良好，并且所有相关的电气元件使用同一电源，即可认为电势平衡良好。

屏蔽单端接地可防止由耦合引起的低频容性干扰（例如50Hz）。屏蔽接地应在柜内，因此屏蔽接地可用导线完成。 规则11

将无线电干扰滤波器安装在干扰源近处，滤波器必须用最大可用

表面安装在柜体或安装板上。输入输出电缆必须空间上隔离。 规则12

无线电干扰滤波器必须用与维持A1限定值。其它负载必须安装在滤波器前边（电源侧）。尽管安装了一台附加的进线电抗器，其布线仍同控制方式及开关柜有关。 规则13

对于励磁供电电路，应加电抗器。 规则14

传动装置电枢电路，应加电抗器。 规则15

对于SIMOREG传动装置，电机电缆可以不加屏蔽。电源电缆必须与电机电缆（磁场，电枢）之间保持至少20cm距离。 如果需要的话，使用金属隔离物。

我们对直流调速电气柜严格按EMC规则检查，特别是把电子板的供电电源A、C与功率部分电源1L1、1L2、1L3分开。 原来电子板的供电电源A、C直接在直流调速电气柜内，从功率部分电源1L1、1L2、1L3引入。根据“功率电缆与信号电缆应分开布线（以避免耦合干扰）其间应保持最少20cm的距离”的规则，从车间低压配电室重新敷设一路三相四线制380伏电源专直流调速电气柜直流调速装置电子板的供电电源（这里仅用A相和C相）。 经过这一番整改后，德国压力机主电机直流调速系统重新投入运行，到目前为止已经连续运行几个月，无故障发生。

从以上实际工作中总结出在西门子全数字直流调速产品应用中，再满足工程技术指标的同时，不要忘记“EMC规则”，避免因违反“EMC规则”而使直流调速系统出现一些复杂故障。 六 功率单元 晶闸管模块 1 晶闸管电器符号:

西门子全数字直流调速装置功率单元中每两个晶闸管是封装在一起的模块，下图分别是它的外型示意和模块内部连接图： 2 判断晶闸管的好坏?

- 用万用表测试晶闸管各级间的阻值时其旋钮应放在同一挡测量为准。

- 用万用表测试晶闸管门极与阴极正反向电阻,旋钮放在 Rx10挡,一般正反向电 阻很接近,约为几百欧姆,只要正向电阻比反向电阻值小一些就算正常。

- 测量阳极A对阴极K的正反向电阻,都应很大 。

- 用万用表测试晶闸管门极与阴极正反向电阻时不要用Rx10K挡以防损坏门 极。

七 德国压力机主电机直流调速系统典型故障分析——

如何区分德国压力机主电机无法启动或偷停故障是装置系 统问题还是外部原因造成的？

故障分析：首先应明确“直流装置系统”的概念，因主电机直流调

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