调速范围

调速范围，是衡量系统变速能力的指标。

调速范围有两种表示方式：一是以调速系统实际可以达到的最低转速与最高转速之比表示，如1:100等；二是以最高转速与最低转速的比值（D值）表示，如D=100等，两者的本质相同。

《永磁调速器—通用技术规范》（GB/T 38774-2020）规定了永磁调速器的术语和定义、型式分类和标识、型号与标记、基本参数、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装和贮存。该标准适用于工作环境温度在-45℃～65℃，调速范围为30%～99%，传递公称转矩40N·m～30000N·m，并具有隔离系统振动、缓冲启动、过载保护、调速等功能的永磁调速器。

十几年前，串级调速作为一种高效率的交流无级调速曾经盛行一时，随着近代变频调速的兴起，串级调速日渐萧条，被认为是落后的调速技术.如何评价交流调速技术的优劣，不同的需求有不同的标准。但普遍的共识是：⑴ 效率高；⑵ 调速平滑即无级调速；⑶ 调速范围宽；⑷调速产生的负面影响（如谐波、功率因数等）小；⑸成本低廉。

既然串级调速和变频调速有一致的调速特性。特点和性能：1）串级调速的控制设备焦复杂，成本较高，控制困难。因为转子回路串入了一个频率与转子电压频率相同的外加电压，且要随频率变化是相当困难的。因此，在实际应用中，通常是将转子外加电压用整流器整流成可控的直流电压来代替交变电压。2）串级调速的机械特性较硬，调速平滑性好，转差功率损耗小，效率较高。3）低速时，转差功率损耗较大，功率因素较低，过载能力较弱。4）串级调速范围一般为（2~4）：1，适用用于大容量的通风机，提升机等泵类负载。5）串级调速电机要求是滑环电机，电机滑环碳刷需要经常更换维护，相比异步电机维护费用增加。6）串级调速装置，为了顺利启动，会配合转子串电阻启动方式，拉到需要转速之后，逆变器配合触发实现调速。

调速器参数设置

图为该装置在机械压力机应用中的外部接线图，另外需在电枢电源前端加装快速熔断器、电抗器及滤波器，以起到保护直流调速装置、稳定电网、减少电磁干扰等作用，在直流电源输出和电机之间也要加装快速熔断器，电机一侧短路时可以快速熔断以保护直流调速装置。

图上直流调速装置上的1U、1V、l W端子为电枢可控整流电路三相交流电源引入端，KMl为主接触器，5U1、5W1端子是装置电子板供电电源输入端，4U1、4V1、4W1端子为装置散热风扇，3Ul、3Wl为电机励磁可控整流电路交流电源引入端，为了限制电源系统中的换相电压降，加装三相进线电抗器L2及励磁进线单相电抗器L1，直流电机电枢短路保护采用快速熔断器FU4、FU5，v1为电枢电压表，装置3C、3D端子为输出至电机励磁绕组，1C1、lD1端子为输出至电机电枢绕组，装置4、5端子为模拟量输入端子，用作给定输入，103、104端子是直流测速机反馈电压输入端，109、110端子是进线接触器合闸信号，装置的46和47，48和54端子都是可设置的输出开关量，46和47控制继电器K1，检测装置正常；48和54控制继电器K2，检测主电机零速，装置的14和15，16和17都是可选择的模拟量输出端子，14和15实际编程为电枢电流，16和17实际编程为磁场电流，都引至主操作面板电流表，作现场监视用。

查看西门子直流调速使用说明书，通过装置简易操作控制面板，将P051设置为40，先将负载电机的基本参数（额定电压、额定电流、励磁电压、励磁电流等）输入直流调速装置内，然后根据速度反馈的信号类型选择P083的数值，根据励磁控制类型选择P082的数值，根据基本工艺功能的选择设置电流限幅、转矩限幅、斜坡函数发生器等数据。

对于直流调速装置首次使用或者电机首次使用或电机维保之后应该对装置和电机匹配进行优化，在装置运行状态为07．0时，进行最优化运行：P051=25电枢和励磁的预控制和电流调节器的优化（电机轴上无负载时进行，或将电机机械锁死），持续大约40S；P051=26速度调节器的优化（在电机轴上必须接上最终有效的机械负载），持续大约6S；P051=27励磁减弱的优化（此优化必须在无机械负载下执行），持续大约1min；P051=28摩擦和转动惯量补偿的优化（根据需要），持续大约40S；P051=29具有摆动机构的传动系统的速度调节器优化，持续大约10分钟。优化过程完成后，每个优化过程所对应的参数将被自动设置。

首次手动设置装置参数并优化成功后，可以通过Drive Monitor软件连接PC和直流调速装置，打开软件所有参数将件中显示，然后即可在线进行参数查看、设置、调整。也可将参数下载保存到PC中备份，以后换了新的直流调速装置可直接上传参数，不必再手动一一设置。

调速器常见故障

生产过程中，直流调速装置通常会因为直流调速系统硬件故障、电机故障、操作使用不规范或参数设置不准确等原因，造成装置报警无法正常运行，出现故障时，维修人员首先需要观察装置操作面板上显示的故障代码，用FXXX表示，参考西门子6RA70系列直流调速装置使用说明书中的故障信息进行故障排查，也可通过查看故障诊断存贮器r047中的内容对故障代码做进一步判断。在故障原因消除后，必须按下PMU上的P键消除故障报警。

常见故障代码如下：

F001 电子板电源故障。

F004 电枢电源中的相电压故障。

F005 励磁回路故障。

F030 换向故障或产生过电流。

F040 在激活了的故障状态下，电子板电源被切断。

F042 测速机故障。

F050 优化运行不可能。

调速器后期维护

1、注意事项

在雷雨季节，如果整个车间电网防雷效果不好，强烈雷击会造成电网不稳定，容易发生晶闸管模块击穿、熔断器烧坏现象，这在大功率直流调速器上表现的尤为严重。因此保证供电电网的稳定是直流调速稳定运行的基础条件，若遇到强烈雷雨天气或电网不稳定时，最好暂时停止使用设备，待电网稳定后再重新投入使用。

由于压力机的启动为重载启动，因此，电机不能频繁启动，次数限制在每小时不超过4次为宜，机床断电时，必须首先停主电机，等主电机停稳后，再切断电源。

只有经过审定合格的人员（具备有关整流器的知识，并理解所提供的资料的内容）才能从事整流器的安装、启动、操作、故障排除或修理工作。在电源断开后，吸收电容器上继续携带危险电压，出于这个原因，在整流器切断至少2分钟内一定不要打开整流器。为了避免飞弧和由此引起的不可挽回的损失，整流器必须对尘埃入口做彻底的保护，根据污染等级，尘埃和外来物体，特别是通过冷却气流带入的污染物必须定期清理，至少每年一次，整流器必须以干燥压缩空气来清扫，最大压力1bar。

2、后期维护

1）风扇的更换

风扇轴承的设计工作寿命为30000小时，为了维护晶闸管设备的有效性，在使用期满时应及时更换。

2）印刷电路板的更换

印刷电路板包含静电敏感元件，在触摸一块印刷电路板之前，执行工作人员必须自己进行静电放电，做到这一点最简单的方法是触摸一下一个导电接地导体，例如插座的接地线。

3）晶闸管模块的更换

晶闸管模块是通过自攻螺丝安装的，当一个模块更换时，散热器支撑表面必须清扫并且在晶闸管模块上涂上一层新的导热膏。使用和原来长度相同的公制螺钉和固定件去固定模块。