PDF《QD3 系列》

上海英奇电气科技有限公司 Shanghai INCHI Electrical Technology Co.

,Ltd Q D

3 系列数字式(晶闸管换向)调压调速器 用户手册 USER MANUAL

2016 版 目录

1 调速器概述

1 1.1 概况

1 1.2 型号说明

2 1.3 技术指标

3 1.4 工作原理

5 1.4.1 功能框图

6 1.4.2 工作原理

7 1.4.3 运行说明

8 1.5 分体式电路部件

10 1.6 一体式电路部件

10 1.7 人机界面

11 1.8 参数详解

16 1.8.1 电流互感器(CT)比值

17 1.8.2 最大电流

17 1.8.3 额定电流

17 1.8.4 各档速度

17 1.8.7 一级切换速度

17 1.8.8 二级切换速度

17 1.8.9 起动时力矩检测

17 1.8.10 上升电制动

17 1.8.11 下降电制动

18 1.8.12 堵转保护

18 1.8.13 过载保护

18 1.8.14 短路保护

18 1.8.15 缺相保护

19 1.8.16 不平衡保护

19 1.8.17 热保护

19 1.8.18 上升失速保护

19 1.8.19 超速保护

19 1.8.20 欠压保护

20 2 系统设计

21 2.1 应用原理图

21 2.2 电机功率计算

25 2.3 调速器选型

25 2.4 转子电阻器配置

25 2.5 外围电气元件选择

26 2.5.1 主断路器的选择

26 2.5.2 输出中间继电器的选择

27 2.5.3 转子加速接触器的选择

27 2.5.4 制动接触器的选择

28 2.5.5 主令控制器的选择

28 2.6 输入输出设计

28 2.7 多电机应用

29 2.8 注意事项

29 3 安装与调试

30 3.1 安装

30 3.1.1 安装尺寸

31 3.1.2 主回路接线

34 3.1.3 控制回路接线

34 3.2 调试

36 3.2.1 通电前检查项目

36 3.2.2 通电不接电机检查项目

37 3.2.3 通电接电机运行

37 3.2.4 参数调整

38 3.2.5 安全试验

38 3.2.6 多驱动的调试

38 4 故障及排除

40 4.1 调速器检测故障分析与排除

40 4.1.1 数据储存故障

40 4.1.2 时钟故障

40 4.1.3 初始力矩故障

40 4.1.4 电机过载

41 4.1.5 电机短路

41 4.1.6 A、B 或C相电流缺相

41 4.1.7 相不平衡

42 4.1.8 晶闸管过热

42 4.1.9 无速度反馈

42 4.1.10 上升失速

42 4.1.11 下降超速

42 4.1.12 堵转故障

43 4.1.13 电源欠压

43 4.1.16 限位保护

43 4.2 系统常见故障分析与排除

43 4.2.1 重载时空中停车不能再起升

43 4.2.2 溜钩

44 4.2.3 下降时上升和下降指示灯反复切换

44 4.2.4 调速器运行中经常停机,返回零位后再启动功能正常

45 4.2.5 调速档速度正常,但电机声音异常,4 档时正常

45 4.2.7 只有单方向可控

45 4.2.8 晶闸管自检

45 5 维护与保养

46 5.1 日常维护

46 5.1.1 定期除尘、紧固接头

46 5.1.2 定期检查、更换外围电气元器件

46 5.1.3 制动器、限位开关和电阻器的维护

46 5.2 零部件更换

46 5.3 备品备件

47 6 包装、储存和运输

48 6.1 包装

48 6.2 储存

48 6.3 运输

48 7 保修、订货须知

48 7.1 保用期限

48 7.2 保修范围和办法

48 7.3 订货须知

48 1

1 调速器概述 1.1 概况 QD3 系列绕线电机交流调速器,是用于工业起重机和其他重工业机械重型绕线式电动机的 高度完善的个控制系统,是根据起重机的运行特点专业开发的调速产品,历经考验的速度控制 系统,能适应最恶劣的运行环境. 本机是在传统调速器的基础上,优化了控制软件和硬件.特别是 MCU 直接输出移相控制 信号,改变了传统调速器先通过 MCU 输出一个数值,再D/A 转换成一个对应模拟量,然后利 用这个模拟量控制一个独立的移相电路,最后触发晶闸管,是一种间接的控制模式,MCU 不能 实时得到晶闸管的运行数据的弱点;

MCU 和晶闸管的直接连接和反馈,使得系统的响应时间和 速度控制提高了一个数量级,也使得晶闸管故障自检程序能精确判断每一只晶闸管的性能变成 了现实,具有完全独立的自主知识产权. QD3 系列调速器有分体式和一体式两种结构,指的是控制电路板和晶闸管单元是否是一起 安装,分体式型号为 QD3-A,一体式型号为 QD3-B.除了控制电路板的安装位置和结构不同外, 控制原理并没有不同,所以大部分内容同时适用于两种型号. 主令控制信号(AC220v)直接输入,调速内部光电隔离转换;

输出用内部晶闸管换向代替 外部接触器换向.这些措施不仅简化了外部电路设计,而且大大提高了系统的可靠性,因此特 别适用于重级工作制和恶劣环境中的起重机驱动和控制. 用途 QD3 调速器用于起重机的一下机构的启动、调速和制动控制. 升降机构 平移机构 多电机驱动机 回转机构 主要特点 高可靠性 机构紧凑、连接可靠 控制单元密封,电路板三防处理,耐高温,适应恶劣环境. 高安全性 启动时先建立力矩后打开制动器. 多重冗余措施确保安全制动. 精准的保护和硬件自诊断. 友好的人机界面 全中文界面 实时电机运行状态和数据监控 完备的故障记录,能记录发生故障时的运行数据和状态 优越的控制性能

2 闭环控制速度 制动,精确控制制动时间,即缩短了制动时间,又减少了制动器磨损 转子频率反馈 采用转子频率反馈,在低速时有十分精确的速度反馈,是最简单、可靠的 外部电路简单 晶闸管换向,无需外部换向接触器,线路简单故障点少 简化系统设计,降低系统成本 直接主令信号输入,内置光电隔离,省掉外部继电器转换,进一步减少故障点 工作状态指示完备 中文显示屏实时显示完整的电量数据,所有数据一目了然 LED 指示输入、输出信号,增加了监控方法和距离 简单易用 参数经过专业优化,默认数据能适应 95% 的现场应用 通用的控制器结构,大幅度减少备件更换时间 结构合理 大功率晶闸管单元可以分别拆卸,更换一组不再需要整体拆卸 结构紧凑,安装方便 系列化程度高 调速器额定电流从 15A-3000A 完整的型谱,选择更方便 QD3- / 主回路电源电压:

3 380v

4 415v

5 500v

6 690v 结构代码: A 分体式结构 B 一体式结构 换向方式: T 晶闸管换向 J 接触器换向 功能类别: S 起升机构用 Y 平移机构用 调速器规格代号: 标称电流 设计序号 特征代号: D 数字式调压调速 类别代号: Q 起重机用途 1.2 型号说明

3 1.3 技术指标 供电电源电压:3 ~ AC380V/AC415V/AC500V/AC690V ~ 50Hz,电压短暂波动不超 过-15% ~ +10%. 控制电源电压:AC220V ~ 50Hz 电压短暂波动不超过 -15% ~ +10%. 环境温度:-25℃~ +60℃. 调速误差:调速档≤ 5%. 转速变化率:调速档≤ 5%. 调速比:升降 20:1,平移 18.:1 均流系数:≥ 0.9. 耐振强度:5 ~ 13Hz,振幅 1.5mm,13 ~ 150Hz,加速度 1G. 防护等级:IP20. 主要保护功能 电源故障保护:电源错相、缺相、相不平衡、欠压保护(调速器自身的欠电压保护,不能作为系统的欠电压保护). 电机过载、短路、缺相和三相不平衡保护. 晶闸管过热保护. 无速度反馈保护. 无电流反馈保护. 软零位保护(主令不在零位) 主令错误保护 上升失速保护(仅限升降型). 下降超速保护(仅限升降型). 电机堵转保护. 电机失电保护. 主要自检功能 电源部分:电源相序顺时针、逆时针、缺相、电压值. 晶闸管部分:每一个回路有无击穿短路、断路不触发. 电机部分:测量绝缘状况.

4 开始自检 W相晶闸管触发 V相晶闸管触发 V相晶闸管关闭 V或B相晶闸管短路 W相晶闸管短路 晶闸管完好 U或A相晶闸管短路 W或V相不触发 U相晶闸管不触发 A相晶闸管不触发 B相晶闸管不触发 U相晶闸管触发 U相晶闸管关闭 A相晶闸管触发 A相晶闸管关闭 B相晶闸管触发 W相晶闸管关闭 电机接地 W相电流 V相电流 U相电流 V相电流 U相电流 U相电流 V相电流 V相电流 NO YES YES YES NO NO NO NO 自检流程图

5 整体结构 1.4 工作原理 W W0 V V0 U0 U 风机罩 一体式 面板 分体式 电路部件 主电路 晶闸管部件 一体式 主控板 一体式 驱动板

6 继电器输出 转子速度变换 继电器控制 电流信号采集

1 2

3 4

5 6

7 8

9 10

11 12

13 14

15 16

17 18 主令信号 隔离处理 键盘和 显示 脉冲变压器 隔离驱动A、B 脉冲变压器隔离 驱动U、V和W 晶闸管控制 信号放大 系统工作电源 QD3-6 QD3-5 QD3-7 QD3-9 QD3-8 电源同步信号 和晶闸管反馈 20针航空插座 14针航空插座 K2 G2 K1 G1 A K2 G2 K1 G1 B K2 G2 K1 G1 U K2 G2 K1 G1 V K2 G2 K1 G1 W MCU 1.4.1 功能框图

7 1.4.2 工作原理 QD3 控制器对电机的控制如汽车一样采用了两种控制变量:一种是通过控制定子回路晶闸 管导通角控制定子电压,对应于汽车的油门;

另一种通过改变电机转子的电阻,对应于汽车的 变速箱.对制动器的控制,就象汽车的刹车,一名好的司机只在发生紧急情况时才会急刹车, 而通常是在汽车快停稳时才会刹车,所以 QD3 控制器在大多数情况下是在电机速度接近

0 的时 候再制动,从而平稳的控制电机. 本控制系统就像一部新式汽车,其挡位设定对应于汽车的自动巡航控制功能,不同的挡位 有不同的巡航速度,而转子特性优化功能则相当于自动变速箱,司机可以直接通过油门踏板控 制车速而不用去关心........