ZSC-100系列单相直流电机调速装置使用说明书.doc

1、ZSC100系列单相直流电机调速装置说明书上海懿博动力电气有限公司 地址：上海市华江路1078号2# 电话：021-52656377 021-52656378 ZSC-100系列单相直流电机调速装置使用说明书一概述： ZSC-100系列直流电机调速装置是紧凑型墙挂式双闭环模拟控制直流传动控制器，该装置在吸收西门子公司直流传动装置的基础上，由本公司及国外有关公司联合开发的产品。本装置具有体积小，结构紧凑，安装方便，调试方便，调节精度高，调速范围宽，抗干扰能力强，输出线性度好，强弱电隔离特性优，保护动作灵敏，操作安全方便的特点，其技术性能已达到并超过了国外八十年代水平。可广泛使用于单机调速或多机同

2、步调速的工业机械或传动机械的电气传动控制装置，也可作为直流稳压电源和直流稳流电源（如直流弱磁电源等）使用。 本装置的基本功能有： 1 慢升速，慢降速； 2 测速负反馈； 3 电枢电压负反馈（反馈信号经光电隔离）； 4 电流堵转环节（电机转矩控制）； 5 过电流保护输出环节； 6 输出零点调整环节。二型号及意义： ZSC 额定输出电流，单位（A）。 1为单相电压制；2为二相电源制。 紧凑型晶闸管直流调速装置。例如：ZSC-110为额定直流电压180V，额定输出电流10A（输出功率1.5KW）的单相直流调速。三技术参数 1电机电枢回路：装置型号ZSC-110ZSC-115ZSC-130ZSC-21

3、0ZSC-215ZSC-230电源电压 1&220V 2&380V电源频率 4565HZ电源电压波动 610%额定输出电压 180VDC 300VDC额定输出电流 10A 15A 30A 10A 15A 30A额定输出功率 1.5KW 2.5KW 4.5KW 2.5KW 4.0KW 7.5KW注：a在有干扰的电网上工作，或在多机同步联动的场合，建议在装置的进线电源侧安装进线电抗器。b 对Z4电机，在电枢侧无须加直流平波电抗器，对Z2电机和电枢电感系数较小的电机，必须在电枢侧加装直流平波电抗器。c 装置的进线电源侧及电枢侧必须安装快速熔断器，熔断器的电流为1.52.0倍电枢电流。2电机励磁回路：

4、装置型号 ZSC-110 ZSC-115 ZSC-130 ZSC-210 ZSC-215 ZSC-230电源电压 1&220V 220V/380V额定直流电压 198V 198V/340V额定直流电流 5A 5A注：进线电源侧必须加装熔断器，熔断器的额定电流为1.5倍励磁电流。3控制和调节回路：装置型号ZSC-110ZSC-115ZSC-130ZSC-210ZSC-215ZSC-230电源电压1&220V2&380V功耗约8W调速范围：（电压负反馈） ：（测速负反馈）调速精度 过载能力额定电流小于秒堵转电流线性设定过电流保护可调升降速时间秒四使用条件：环境温度：BB储运温度：BB温度等级：（）

5、防护等级：（）海拔高度：小于米（海拔增加米，额定值下降）五外形尺寸与安装说明：外形尺寸：4-&6 15 160 105 ZSC-100B 125 ZSC-100A ZSC-110， ZSC-115， 220 208 ZSC-210， X1： ZSC-100A ZSC-215。 L1L2 2U2N 1U 1N D+ D- L+ L- 125 160 115 4-6 220 208 ZSC-130， ZSC-230。安装说明：a. 装置应垂直安装在立体箱内或机器的框架上，以便冷却空气自下而上自然流通，且电源接线端朝向底部。b. 装置上下必须保证有mm的间隙，以确保不影响冷却空气的进入和排出。c.

6、动力部分的接线端子位于装置的散热器（或散热板）上，控制调节部分的接线端子X1位于印刷控制线路板ZSC-100A上。六工作原理：本装置由主回路（电机电枢回路）部分、电机励磁供电部分和控制调节回路部分组成。主回路部分：主回路由一个（串联晶闸管）模块和一个MDD（串联整流管）组成单相半控桥式不可逆电路，通过对可控硅触发脉冲的移相调节来实现桥式电路输出电压的无级变化。而可控硅的触发脉冲相位由控制调节部分确定，其移相范围约0180度。C1、C2和R1、R2串联组成阻容保护环节，限制整流过程中的电压上升率和下降率；R0为电流采样电阻。励磁供电部分：本部分由一个单相整流桥Q1构成，压敏电阻RM1、RM2起超

7、压保护作用。控制调节部分：控制调节部分由信号封锁、给定积分器、速度调节器、电流调节器、触发器、电压负反馈、电流负反馈、速度负反馈、过流保护环节。其功能是使直流电机的转速在负载变化、温度变化及电网电压变化的情况下保持稳定在一个预先给定的数值上。(1) 信号封锁环节：在X1：6端“”输入一个电平（与：“”接通），则运行指示灯亮，同时给定积分器和速度调节器的电子开关被打开，移相触发器601解除封锁，调速装置进入工作状态。【注意】！X1：6端可使装置启动或不能启动，但当X1：6端已输入+24V电平时，仅依靠电源的接通和断开来启动和停止装置不是一种好的操作方法，有时这种方法在电源通断的半个周期内可能产生

8、不可控的电流脉动、主触点跳动，引起不希望的电机跳动和电机移位或装置损坏！正确的程序：控制板ZSC-100A先上电，然后主回路接通，最后X1：6端解封。（2） 速度（电压）调节器ST：ST是一个PI调节器，共有三个输入端：a. 速度实际值由X1：17端（SF）输入，其值取自直流测速发电机；b. 速度给定值由X1：14端（Ug）输入，信号为0-10V，经内部斜坡发生器（给定积分器）到ST输入端。电位器R204（UP RAMP）设定升速时间，调节范围0.530秒；电位器R205（DOWN RAMP）设定降速时间，调节范围0.530秒。c. 速度附加给定值由X1：12端（UGF）输入，正向给定0-10

9、V，反向给定010V。电位器R322（ZERO SET）调节装置的输出零位；电位器R307（Vpn）调节ST的比例放大系数（速度动态响应快慢）；ST的输出带正向限幅电路，由稳压管D301和电位器R309（Imax）组成限幅环节，R309设定装置的最大输出电流，当电机负载电流大于设定值时，装置将自动减小输出电压（使电流限定在Imax值），这时电机转速随输出电压减小而下降，直至降为零转速（堵转）。如果电机负载电流减小，则通过装置的调节，电机的转速自动上升，直至恢复到设定值。ST的输出就是LT的给定值。注： 如果反馈选择开关S301选择为电压反馈信号（拨至“VF”档）则ST就为电压节器。（3） 电流

10、调节器LT：LT是一个带正向限幅PI调节器，其输入端有四个：a. 电流实际值取自R0(电流取样电阻)，经隔离、放大后，进入LT的输入端。b. 电流给定值来自ST的输出端。c. 电流附加给定值由X1：11端（UIF）输入，信号010V；d. 外调堵转电流设定值由X1：16端（A）输入，信号010V。注：装置最大输出电流Imax仍由R309决定。电位器R410（Vpi）调节LT的比例放大系数（电流动态响应快慢）。LT的输出信号（10V0V）即为触发器CF的输入信号。（4） 触发器CF：CF采用西门子原装集成触发控制器，产生高精度的触发脉冲列和相位控制角。CF的同步信号Usyn来自电源变压器，Usy

11、n在CF内部生成同步锯齿波，与来自LT的输出信号比较后产生两个移相控制信号，经放大后，通过脉冲变压器隔离触发模块M1，移相范围为180度。（5） 过流保护环节：过流保护环节由运算放大器N201：D、电位器R703、三极管V701和继电器K组成，当装置输出电流大于电位器R703（OVER CURR）的设定值时，继电器K得电吸合。X1：1端为K的公共端，X1：2端为K的常闭端，X1：3为K的常开端。（6） 其他环节：速度反馈信号来自直流测速发电机，经电阻R316，R317分压由电位器R319（Nmax）微调后，作为速度实际值直接送入速度调节器ST。电流反馈信号取自电流取样电阻R0，经光电隔离放大后

12、，作为电流实际值送入电流调节器LT，电位器R110（IF SET）调节电流反馈量大小。电压反馈信号直接取自装置输出直流电压，经光电隔离后，作为电压实际值送入电压调节器，电位器R102（VF SET）调节电压反馈量大小（调节输出电压大小）。注：S301为反馈选择开关，可选择速度反馈形式SF，也可选择电压反馈形式VF。七接线端子说明：【注意】！若连接不正确，装置有可能被损坏！1电枢电路： 功能 端子号 说明 注释电枢电源输入端 1U 相线接线端子安装在散热器（板）上。最大截面10平方毫米。 1V/1N相线 / 零线电枢电压输出端 1C (D+) 正极 1D (D-) 负极2励磁电路： 功能 端子号

13、 说明 注释励磁电源输入端 2U 相线接线端子安装在散热器（板）上。 最大截面2.5平方毫米。 2N 零线励磁电压输出端 2C (L+) 正极 2D (L-) 负极3控制调节电路：注：X1接线端子位于控制调节印刷电路板ZSC-100A上。 端子号功能标号 说明 X1：1K的公共触点K为内部继电器，用作过流保护输出。触点容量：24VDC或220VAC，2A。 X1：2K的常闭触点 X1：3K的常开触点 端子号 功能标号 说明 X1：4 +24VDC电源P24防止短路 X1：5 +15VDC电源P15防止短路 X1：6 装置启动 / 关闭B输入+24VDC电平，装置启动进入工作状态；0电平，装置关

14、闭不能工作。 X1：7 +10VDV电源P10防止短路 X1：8 24VDC电源N24防止短路 X1：9 15VDC电源N15防止短路 X1：10 参考地0VM X1：11 电流附加给定值UIF010VDC X1：12 速度附加给定值UGF正向010VDC，反向010VDC。 X1：13 10VDC电源N10防止短路 X1：14 速度给定值 Ug010VDC，带斜波发生器。升速时间0.530秒，降速时间0.530秒。 X1：15 参考地 M X1：16外调堵转电流设定值 A010VDC，详见工作原理部分。 X1：17 速度实际值 SF与测速发电机反馈信号正极连接，最大反馈信号55110VDC；

15、若最大反馈信号小于55VDC，则把电阻R317短接。 X1：18 参考地 M与测速发电机反馈信号负极连接。 X1：19 速度实际值输出 S 输出020VDC（由电位器R318调节），可外接速度指示表。 X1：20 参考地 M X1：21 空端八 选择开关、电位器功能说明表： 代号 标号 功能 说明 S1控制电源选择开关向右拨至INSIDE侧，控制电源由内部供电；向左拨至OUTSIDE侧，控制电源由外部接线端子3U(L1)和3N(L2)供电。S1在ZSC-100B板上。【注意】外部供电时，控制电源与电枢电源必须同步，3U(L1)1U3N(L2)1N对应。 S301反馈形式选择开关向右拨至SF侧为

16、速度反馈，向左拨至VF侧为电压反馈。S301在ZSC-100A板上。 R703OVER CURR过流保护值设定顺时针小，逆时针大。 R410Vpi电流调节器LT的比例放大系数调节顺时针大，逆时针小。 R309Imax装置最大电流值设定顺时针小，逆时针大。 R322ZERO SET装置输出零位调节顺时针大，逆时针小。 R307Vpn速度调节器ST的比例放大系数调节顺时针大，逆时针小。 R205DOWN RAMP降速时间设定0.530秒可调。顺大，逆小。 R204UP RAMP升速时间设定0.530秒可调。顺大，逆小。 R319Nmax速度反馈量调节设定电机最高转速。顺大，逆小。 R318Vn速度

17、实际值输出调节020VDC可调。 顺小，逆大。 R102VF SET电压反馈量调节设定装置最大输出电压。顺大，逆小。 R110IF SET电流反馈量调节设定电流反馈量的大小。顺大，逆小。九各测试点参数： 代号 标号 测量值 说明X1：4 P24 +24VDC电源，静态值X1：5 P15 +15VDC电源，静态值X1：7 P10 +10VDC电源，静态值X1：8 N24 -24VDC电源，静态值X1：9 N15 -15VDC电源，静态值X1：10 M 0VDC参考地X1：13 N10 -10VDC电源，静态值 焊架 DE 0-10VDC动态值，0V时装置输出为零，-10V输出最大 焊架 HI 0

18、10VDC动态值，视负载电流大小而定 焊架 JK 10V-0.7VDC动态值，视输出电压大小而定 焊架 TP1动态值，视输出电压大小而定 焊架 TP2动态值，视负载电流大小而定十调试,运行程序：1本装置接线前，请检查电动机。（1） 电机铭牌上的电压、电流和功率是否和调速装置匹配；（2） 电机电枢阻值是否正常（一般为几欧姆）；（3） 电机磁场线圈阻值是否正常（一般大于100欧姆）；（4） 电机绕组相互绝缘，且与大地绝缘。2检查电源电压与装置是否相配，如不匹配装置将被损坏！3按图接线，必须确保接线正确无误！（1）电枢回路与磁场回路各导线之间必须相互绝缘，且各根导线与大地绝缘良好，否则装置将被损坏！

19、（2）控制信号导线避免接近电力电缆和强电回路的导线，最好用屏蔽线，否则可能造成装置损坏！（3）装置进线电源侧和电枢侧必须安装快速熔断器，熔断器的额定电流为电枢电流的1.52倍。4检查装置上的各选择开关是否拨在合适的位置。 （1）如果控制电源选择开关S1选择OUTSIDE（外部端子独立供电），必须使主回路与控制回路相位同步。若开机后发现电机失控或电机不转现象，可以把控制电源两根线对换一下，使控制电源与主回路电源同步。（2）选择INSIDE（内部主回路供电）则不存在同步问题，但主回路电源电压必须与控制回路电源电压一致（220V或380V）。5检查测速反馈的极性。（1）若选择开关S301在VF侧，装

20、置通电开机使电机低速转动，用万用表直流电压档侧端子X1：17（SF）和X1：18（M），SF为正极性，说明测速反馈连接正确，如果SF为负极性，说明测速反馈连接极性相反，关断电源使电机停止，将测速反馈的两根连线对换一下，然后将S301拨至SF位置。（2）如果选择开关S301在SF侧，装置通电开机电机转速立即增高，说明反馈极性接反，立即停机，对换两根测速线即可。6输出零位调整（一般出厂已调整好）。7额定转速（额定电压）调整。 通电开机后，主令电位器由最小调至最大，调节电位器R319(Nmax)，可以设定额定转速（或额定输出电压）。8最大输出电流（堵转电流）调整：（一般出厂已调好）（）断开主电源，在

21、电机电枢回路中串一电流表； （）断开电机励磁线圈（【注意】！此时电机处于失磁状态！）； （）刹住电机转子（【注意】！此时电机处于堵转状态！）； （）调节电位器R318（Imax）至最小位置； （）合上主电源，主令电位器给出一个任意的转速值； （）逐渐调节电位器R318（Imax），直至电流表指示值达到所期望的电机额定电流。【注意】（）电机堵转时间不能太长，一般应小于分钟，否则将可能导致电机过热损坏！ （）如果此时电流出现不稳定，可调节电位器410（pi）来改善稳定性。9电机稳定性调节：开机后，如果电机转速出现不稳定，首先停机，检查测速发电机和反馈线是否正常，若正常，可继续开机，并通过调节电位器

22、R307（Vpn）来调整速度调节器的动态响应时间（注意：动态响应过快，会造成电机转速振荡，动态响应时间过慢，会造成电机转速超调），改善电机转速的稳定性。如果负载电流出现不稳定，可通过电位器R410（pi）调整电流调节器的动态响应时间，改善电流稳定性（【注意】动态响应过快会造成电流振荡，动态响应过慢，会造成电流超调）。有时要反复调节R307和R410来改善电机的稳定性。十一故障诊断：序号 故障现象 故障原因 处理方法 1开机后，一给主令信号，电机即失控飞车。1） 测速机信号没有或极性不对。2） 励磁没有。1） 检查反馈回路，排除故障；对换极性。2） 检查励磁回路，排除故障。 2开机后，没有给主令

23、信号，电机即跳动。控制电源与电枢电源相位不同步。对换控制电源二根导线。 3开机给主令信号后，电机不转。1） X1：6(B)端没有输入+24VDC电平。2） 电枢回路不通。3） 控制电源与电枢电源相位不同步。1） 接入+24VDC电平。2） 检查电枢回路。3） 对换控制电源二根导线。 4输出电压偏低,电机达不到额定值。1) 反馈信号偏大。2) 整流桥输出波形缺少。3) 给定电压偏低。4) 电流限幅过大。1) 调节电位器R319。2) 检查触发线连接是否良好。3) 测量X1：14(Ug)是否达到10VDC。4) 调节电位器R309(Imax)。序号故障现象故障原因处理方法 5电机转速不稳定，有振动。1) 测速机安装不当或本 身有质量问题。2） 动态参数未调好。3） 主令或反馈信号导线有干扰信号。1）检查测速机，排除故障。2） 调节电位器R307和R410，必要时调整R304，C303，R408，C404的值。3） 检查主令或反馈信号导线，排除故障。 6过流保护继电器K动作。1）负载电流过大或励磁没有。2）过流保护环节故障。1）检查负载和励磁，排除故障。2）检查保护环节，排除故障。 7快熔烧断。1） 负载电流过大。2） 电枢回路有短路。3） 可控硅模块损坏。检查负载和电枢回路，排除故障。谢谢你阅读本说明书！ 本装置输入、输出部分与强电相连， 操作时请注意安全！