萨牌双交流电控DUALAC2说明书.docx

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萨牌双交流电控DUALAC2说明书

萨牌双交流电控DUAL_AC2说明书（总54页）

1简介

2规范

2.1DUALAC2的技术规范5

2.2DUALAC2&HP的技术规范6

2.3DUALAC2POWER（加强型）的技术规范7

2.4DUALAC2&HPPOWER（加强型）的技术规范8

2.5控制单元8

2.5.1微动开关8

2.5.2加速单元8

2.5.3其他模拟控制单元9

2.5.4速度反馈9

2.5.5转向角传感器10

2.6保护特性11

2.7操作特性12

2.8故障诊断13

2.9热保护措施13

2.10常规问题的解决与防范13

2.11磁化与磁辐射13

2.12主接触器与应急开关14

3安全与保护14

4、安装14

4.1连接电缆14

4.2接触器15

4.3熔断器15

4.4“DUALAC2”与“DUALAC2”加强型的接线说明15

4.5“DUALAC2”与“DUALAC2＆HP”加强型的接线说明17

4.6编码器安装19

4.7CANBUS连接器的结构19

4.7.1　单个DUALAC2控制器19

4.7.2“DUALAC2”作为CANBUS网络的终端模块20

4.7.3“DUALAC2”作为循环模块接入CANBUS网络20

4.8电源接线图21

4.8.1“DUALAC2”21

4.8.2“DUALAC2加强型”22

4.8.3“DUALAC2&HP”23

4.8.4“DUALAC2＆HP加强型”24

4.9机械图25

4.10“DUALAC2”与“DUALAC2加强型”标准接线图29

4.11“DUALAC2＆HP”与“DUALAC2＆HP加强型”标准接线图30

5、利用手持单元的编程及调整31

5.1使用手持单元调整31

5.2手持单元及连接器接线的描述31

5.3标准手持单元菜单的介绍32

5.3.1“DUALAC2”与“DUALAC2加强型”菜单结构32

32

33

5.3.2“DUALAC2＆HP”与“DUALAC2＆HP加强型”菜单设置34

5.3.2a主菜单34

35

5.4功能设置35

5.4.1“DUALAC2”与“DUALAC2加强型”—主控制部分35

5.4.2“DUALAC2”与“DUALAC2加强型”—从控制部分37

5.4.3“DUALAC2＆HP”与“DUALAC2＆HP加强型”—主控制部分功能38

5.4.4“DUALAC2＆HP”与“DUALAC2＆HP加强型”—从控制部分功能38

5.5参数调节40

5.5.1“DUALAC2”—主控制部分40

5.5.2“DUALAC2”—从控制部分41

5.5.3“DUALAC2＆HP”—主控制部分41

5.5.4“DUALAC2＆HP”—从控制部分42

5.6可编程的控制器的功能46

5.6.1功能设置（参见5.4）46

5.6.2参数编程（参见5.5）46

5.6.3“DUALAC2＆HP”与“DUALAC2＆HP加强型”测试46

5.6.4“DUALAC2＆HP”与“DUALAC2＆HP加强型”测试47

5.6.5储存功能（存储数据）—仅适用于PC控制47

5.6.6复制功能（下载参数用于其他控制）—仅适用于PC手持单元47

5.6.7显示最后5次报警信息，连同小时计值，温度一起显示47

5.6.8加速器范围整定48

5.6.9参见手持单元手册对于功能和参数的详细说明48

5.7AC牵引逆变器设置顺序48

5.8测试功能描述48

5.8.1“DUALAC2”与“DUALAC2加强型”—主控制部分49

5.8.2“DUALAC2”与“DUALAC2加强型”—从控制部分50

5.8.3“DUALAC2＆HP”与“DUALAC2＆HP加强型”—主控制部分51

5.8.4“DUALAC2＆HP”与“DUALAC2＆HP加强型”—从控制部分52

6、其他功能54

6.1保存与复制功能54

6.2报警菜单描述54

6.3手持单元整定加速器操作过程55

7、“DUALAC2”与“DUALAC2＆HP”故障诊断56

7.1与牵引相关的错误编码56

7.2手持单元显示的关于牵引相关的报警分析60

7.3与泵斩波器相关的故障编码64

7.4手持单元显示的关于油泵方面的报警分析65

8、推荐使用部件65

9、定期维护67

=凡标注此记号的章节是与安全相关的内容

签名表

公司DEPT．设备

执行经理

工程执行部分

出货管理员

出版物编号：

版本

1简介

ZAPIMOS系列中的DUALAC2逆变器适合用于3—7KW一对电机控制。

DUALAC2&Hp还可以控制直流泵电机，泵电机最高功率为15KW。

这些控制器可以被应用于以电瓶为动力的牵引和液压系统。

适用于电动车、电瓶汽车、牵引车等。

2规范

2．1DUALAC2的技术规范

配一对三相交流异步电机的逆变器

再生制动功能

CAN-BUS接口

基于微处理器的数字控制（每个电机一个）

电压……………………………………………………………………….……24-36-48-72-80V

最大电流（24V）…………………………..……………350A，对每个电机可连续工作3分钟

最大电流（36V/48V）…………………………..………275A，对每个电机可连续工作3分钟

最大电流（72V/80V）…………………………..………200A，对每个电机可连续工作2分钟

工作频率……………………………………………………………………………………….8kHz

环境的温度范围………………………………………………………………………-30℃÷40℃

逆变器最高温度（满负荷条件下）………………………………………………………..75℃

2．2DUALAC2&HP的技术规范

配一对三相交流异步电机的逆变器加配直流串励泵电机的斩波器

再生制动功能

CAN-BUS接口

基于微型处理器的数字控制（每个交流电机一个）

电压……………………………………………………………………….……24-36-48-72-80V

最大电流（24V）…………………………..……………350A，对每个电机可连续工作3分钟

最大电流（36V/48V）…………………………………275A，对每个电机可连续工作3分钟

最大电流（72V/80V）…………………………..………200A，对每个电机可连续工作2分钟

斩波器最大电流（24V）…………………..……………500A，对每个电机可连续工作2分钟

斩波器最大电流（36V/48V）…………………..……420A，对每个电机可连续工作2分钟

斩波器最大电流（72V/80V）…………………..………300A，对每个电机可连续工作2分钟

工作频率……………………………………………………………………………………….8kHz

环境的温度范围………………………………………………………………………-30℃÷40℃

逆变器最高温度（满负荷条件下）………………………………………………………..75℃

斩波器框图

2．3DUALAC2POWER（加强型）的技术规范

配一对三相交流异步电机的逆变器

再生制动功能

CAN-BUS接口

基于微型控制器的数字控制（每个电机一个）

电压………………………………………………………………………….……24-36-48-72-80V

最大电流（24V）…………………………..…………450A，对每个电机可连续工作3分钟

最大电流（36V/48V）…………………………..………350A，对每个电机可连续工作3分钟

最大电流（72V/80V）…………………………..………275A，对每个电机可连续工作2分钟

工作频率……………………………………………………………………………………….8kHz

环境的温度范围………………………………………………………………………-30℃÷40℃

逆变器最高温度（满负荷条件下）…………………………………………………………..75℃

参见2-1节框图

2．4DUALAC2&HPPOWER（加强型）的技术规范

配一对三相交流异步电机的逆变器加配直流泵电机的斩波器

再生制动功能

CAN-BUS接口

基于微型控制器的数字控制（每个交流电机一个）

电压………………………………………………………………………….……24-36-48-72-80V

最大电流（24V）…………………………..……………450A，对每个电机可连续工作3分钟

最大电流（36V/48V）…………………………..………350A，对每个电机可连续工作3分钟

最大电流（72V/80V）…………………………..……275A，对每个电机可连续工作2分钟

斩波器最大电流（24V）…………………..……………500A，对每个电机可连续工作2分钟

斩波器最大电流（36V/48V）…………………..………420A，对每个电机可连续工作2分钟

斩波器最大电流（72V/80V）…………………..………300A，对每个电机可连续工作2分钟

工作频率……………………………………………………………………………………….8kHz

环境的温度范围………………………………………………………………………-30℃÷40℃

逆变器最高温度（满负荷条件下）…………………………………………………………..75℃

参见2-2节框图

2．5控制单元

2．5．1微动开关

微动开关的接触电阻必须小于0.1Ω，漏电流必须小于100μA。

当满载时，电锁触点之间的电压必须小于0.1V。

当产生功能请求时（如运行请求），微动开关就会向微处理器发送一个电压信号。

2．5．2加速器

加速器单元含有一个电位器或者一个霍尔元件。

它可以是一个三线的结构。

加速器（C21）信号的范围是0-10V。

电位器的阻值应该在0.5-10kΩ之间；负载范围一般的是1.5-30mA。

如果超出了这个范围就会出现故障。

PPOT提供加速器正极。

他能够输出5V或10V。

输出电压的选择是通过逻辑卡的跳线来实现的。

NPOT提供加速器负极。

他的输出被反馈到微处理器的A/D转换器来检测加速器电流的连续性（检测线路是否断开）。

自动编程程序可以用手持单元获得电位器信号。

这样就能够调节两个方向电位器最大和最小的有用信号的水平（PROGRAMVACC功能）。

当需要对与电位器相关联的机械性的不对称进行补偿时，这种方法是唯一的，尤其是关系到最小值的水平值时。

这个过程的顺序在手持单元操作说明书中有介绍。

以上两图给出了没有修正过的电位器输出电压和加速器（操纵杆）位于机械零点的对应关系图，MI和MA两点分别为前进和后退方向的闭合点；0表示加速器转动的机械零点。

左图是修正前加速器机械角和电机电压的关系。

右图是修正后加速器机械角和电机电压的关系。

2．5．3其他模拟量的控制单元

（1）输入C18是一个模拟量的输入，它是一个比例制动的典型的应用。

它是一个三线电位器。

电位器的阻值应在0.5-10kΩ之间。

一般来说可负载的范围在1.5-30mA之间。

CTOPB（C18）的信号范围是0-5V或0-10V。

（2）C25和C24的连接用于右电机的热传感器。

C35和C34的连接用于左电机的热传感器。

传感器可能是数字的（开/关传感器，一般是常闭的）也可能是模拟的。

参见5.4章有更多的解释。

（3）这个版本中有泵斩波器控制系统（DUALAC2&HP和DUALAC2&HPPOWER），可以给斩波器输入一个模拟信号来实现成比例提升功能。

这个信号的输入是一个电位器信号的输出（三线，阻抗是在1-10kΩ的范围）或者是个霍尔元件，负载必须在10mA以下。

CPOTLIFT（D9）的信号要在0-10V的范围内。

2．5．4速度反馈

牵引电机的控制基于电机的速度反馈。

速度传感器是一个两相相位差90度的增量型编码器。

编码器可以有不同的类型：

供电电源：

+5V或+12V

电输出：

集电极开路（NPN或PNP），推挽式

要想获得更多的编码器的安装细节请参见4.6章。

2．5．5转向角传感器

用电位器的方法把转向轮的角度位置转换成一个电信号（电压），具有以下特性：

电位器电阻的范围为2-20kΩ；

电位器可以旋转的电角度至少300度；

正电压5V或10V；

电位器必须安装在转向轮零角度的位置（直轮的位置），这样就可以通过转向轮从左到右全幅的调整，当转向轮处于直轮位置时电位器的输出电压在电压信号范围的中点；

电位器的安装要保证车辆右转时，电压输出信号必须是增加的；

用“SETSTEERMIN”和“SETSTEERMAX”的功能来记录电位器的上下限范围（最大值与最小值）；参见5.4章

用“SETSTEER0-POS”的功能来记录转向轮直轮位置时的输出值；参见5.4章

转向电位器输出电压与转向轮转向角关系

左、右电机速度与转向角的关系

转向电位器的连接

转向表

左右电机的速度比是根据转向角和轴距/轮距比率变化确定的。

由于转向角是来自转

向传感器（电位器）的信息，转向轴距/轮距比率就是车辆相对于三维空间固定的特性参数。

ZAPI控制器给出了两个转向表：

选项1：

用于驱动轮可反转（内轮可变向）的三轮货车

选项2：

用于驱动轮不可反转（内轮不可变向）的四轮货车

车辆的数据必须告诉ZAPI，以便可以把正确的转向表输入软件。

在“SETOPTION”菜单中选择正确的转向表。

参见5.4章。

在转弯时，两个电机的速度与两个转弯半径成正比。

2．6保护特性

电瓶极性接反保护

为了安全，需要安装一个合适的主接触器，以防止电瓶的极性接反而烧坏逆变器。

连接错误保护

所有的输入信号都有连接错误保护。

热保护

如果斩波器的温度超过75度，最大电流会随着温度的增加而成比例的减小。

最高温度不能超过100度。

外部保护

逆变器的防尘防液体飞溅等级为IP54。

失控运行保护

以下情况主接触器不闭合

功率单元故障

逻辑卡故障

加速器的输出电压低于存储的最小电压值加1V

运行微动开关粘连

过放电保护

当电瓶电量过低时，最大电流将要降低到设置的最大电流的一半。

误启动保护

车辆启动必须有严格的顺序，如果操作顺序不正确不能启动车辆。

如果想要启动车辆必须先闭合电锁。

2．7操作特性

速度控制

速度反馈带来的坡上行使的优越性：

电机的速度随着加速器信号的变化而变化，当速度超过速度设定值时，再生制动功能启动。

这个速度反馈系统可以实现车辆在坡上电停车（用电力使机器停在坡上），停车的时间是由编程设定的时间来决定的（参见5.4章）。

加速器在任何位置都能使车辆具有稳定的速度。

电差速平衡了内外轮之间的转矩

基于减速率的再生释放制动。

加速器踏板释放的再生制动。

基于方向反向时减速率的再生制动

不需要接触器的再生制动和反向功能：

整个电路只需要主接触器即可。

释放制动减速率可以由模拟信号输入所调节，这样就可以获得一个与输入信号成比例的制动

特性。

低速高灵敏度。

电压补偿可以在启动和过载时获得更大的转矩（带有电流控制时）。

逆变器可以驱动电机制动。

液压转向功能。

通过CAN-BUS线，牵引逆变器可以输出一个“液压转向功能”请求到油泵逆变器。

此外，如果没有泵逆变器（例如牵引应用），牵引逆变器可以通过驱动液压转向电机的接触器来完成液压转向的功能（由C31输出）。

高频率使得电机和电瓶高效率。

通过手持单元可以修正参数。

内部的小时计可以显示在手持单元上。

最近的5种故障（报警）连同与之相关的时间和温度会在手持单元上显示。

Zapi手持单元检测功能可以检测主要的参数。

内置BDI的特性。

具有闪存，通过串行连接器和CANBUS总线，可以实现软件的下载。

具有交互式界面。

2．8故障诊断

微处理器可以连续的监视逆变器，并且对主要的功能执行一个诊断程序。

这

个诊断程序由以下4点组成：

1、电锁闭合时诊断：

看门狗电路、电流传感器、电容充电、相电压、接触器驱动、can-bus接口，开关的操作顺序是否正确；加速器的输出是否正确；两个微处理器是否同步；与安全有关的硬件的输入是否都具备。

2、备用时的检测：

看门狗电路、相电压、接触器驱动、电流传感器、can-bus接口。

3、运行时的检测：

看门狗电路、接触器驱动、电流传感器、can-bus接口。

4、持续的检测：

逆变器温度、电机温度。

诊断的提供有两种方式：

一种是用数字手持单元，手持单元能够提供详细的故障信息；另一种是故障代码用Can-Bus传送

2．9热保护措施

功率单元产生的热量需要及时的散发出去。

因此控制器的箱体必须通风，且为良好的

导热材料。

热传导材料和散热系统尺寸上必须达到车辆散热的要求。

要考虑到不正常的环境温度，通风条件很差或热交换不畅时，应采取强制通风措施。

由功率单元产生的热量是变化的，这取决于电流和工作周期。

2．10常规问题的解决与防范！

不要把低频可控硅斩波器和异步逆变器连接在一起，因为异步逆变器的滤波电容会影响到斩

波器的工作。

如果必须要使用两个或更多的控制单元（例如：

牵引+提升），那么它们必须

都是ZAPIMOS系列的。

不要把逆变器接到与逆变器铭牌标称电压不同的电瓶上。

如果电瓶电压偏高，会烧坏MOS

管；如果偏低，控制单元就不会工作。

当电瓶充电时，务必要断开逆变器与电瓶的连接。

异步逆变器只能与牵引电瓶配套使用，不能使用整流电源。

当斩波器安装好以后，让车轮抬起（离开地面）后再做实验，以避免由于连接错误而引起危

险发生。

电锁断开以后，滤波电容大约一分钟之内仍然存有余电，如要检查逆变器，必须先切断电

瓶再用一个10-100W的电阻连接逆变器的正负极放掉电容中的余电。

2．11磁化与磁辐射！

由于安装控制器时，电磁场与电磁辐射对设备的影响是很大的。

尤其要注意电气部分的连接和屏蔽电线的长度和走向。

这种情况超出了ZAPI的控制。

因此，ZAPI对于不听从我们劝告进行不正确的实验而产生的

一切后果都不负有任何责任（放射指标符合EN50081-2）。

2．12主接触器和紧急开关

必须按照ZAPI的说明书来连接电瓶主开关。

如果安装机械的电瓶主开关，逆变器的电锁与功率电瓶主开关一起打开是十分必要

的。

如果不这样的话，在再生制动时打开电锁，就有可能烧坏逆变器。

当电瓶电压超出通常水平的40%，或电锁在电瓶主开关断开之前先断开时，在逻辑卡内部就

会产生自我保护。

3安全与保护

ZAPI控制器的设计符合prEN954-1的安全标准，部分控制系统符合UNIEN1175-1的标准。

机器的安全与其安装有很大的关系。

长度、布局、电子连线的屏蔽一定要仔细的设计。

DUALAC2控制器具有两个硬件回路，包含4个输入：

座位（C5）、前进（C6）、后退（C7）、

加速器启动（C8）。

通过两个独立的硬件电路，将这些输入信号送到两个微处理器中，这两个微处理器对输入信

号进行相互校验，这样就可以避免由于输入电路的硬件故障而引起异常。

强烈建议将关系到车辆安全装置（如座位开关，加速器允许开关装置）连接到上4个输入端口上，以提高机器的安全性。

ZAPI一直很乐于与客户进行协商，来共同评估设备安装和连接的解决方案。

ZAPI也根据客

户的要求来开发软件与硬件，以提高设备的安全性。

车辆制造商对车俩的安全功能和相关支持负有责任。

4安装

安装控制器的底极表面必须是一个未涂漆的平整的金属表面，并且没有杂物。

在控制器与底

板之间涂上一层薄薄的具有优良热传导功能的油脂（导热硅）来增强其散热能力。

确保功率线端子与接触器的连接接触良好。

安装喇叭、比例阀和接触器驱动电路的吸收电路不要连接到斩波器上，如泵电机和转向电

机的接触器。

4．1连接电缆

控制电路用0.5mm2的电线。

连接电机和电瓶的功率线用至少35mm2的电缆。

为了让逆变器更好的工作，电瓶电缆必须平行走线，而且应尽可能的短。

4．2接触器

必须安装主接触器。

主接触器线圈的驱动是一个1kHz的PWM开关电压。

给线圈提供的电压可

以在手持单元Config/Adjustment中“MainContVoltage（主接触器线圈吸合电压）菜单中

调整”。

它的电压必须要调整到主接触器的额定电压值。

4．3熔断器

用一个6.3A的熔断器来保护控制电路。

为了保护功率单元，逆变器的最大电流的2/3是熔断器的最大允许值。

如果有特殊的应用和

要求，这个值可以相应的降低。

出于安全的原因，我们推荐使用有保护盒的熔断器，这样就可以防止熔断时细小颗粒的溅射。

4．4“DUALAC2”和“DUALAC2加强型”的接线说明

A1CAN_H高电位端与CANBUS网相连

A2CANT_HCANBUS的输出端，CAN_H与内置120Ω电阻连接。

并与CAN_L_OUT端连接。

A3CAN_POSCAN电路的正极，被用于光纤的CANBUS

A4CAN_L_OUTCANBUS低电位端，被用于串联的中间控制器的CANBUS网的

CAL-L端或者与CANT_H连接电阻连接。

A5CANT_LCANBUS的输出的另一端，CAN_L与内置120Ω电阻连接。

与CAN_H_OUT端连接

A6CAN_L低电位端与CANBUS网相连

A7CAN_H_OUTCANBUS高电位端，被用于串联的中间控制器的CALBUS网的

CAL-H端或者与CANT_L连接电阻连接。

A8CAN_NEGCAN电路的负极，被用于光纤的CANBUS

B1PCLRXD串行接收端正极

B2NCLRXD串行接收端负极

B3PCLTXD串行发送端正极

B4NCLTXD串行发送端负极

B5GND手持单元供电负极端

B6+12手持单元供电正极端

B7FLASH

B8FLASH

C1PENC_R右电机编码器正极（+5V/+12V）

C2NENC_R右电机编码器负极

C3KEYKEY通过微动开关和一个10A的保险串联再与电瓶正极连接

C4CM前进、后退、手刹、踏板制动、座位开关、牵引请求的微动开关的公共正极

C5SEAT座位开关请求信号；高电平有效

C6FORWARD前进方向请求信号；高电平有效

C7REVERSE后退方向请求信号；高电平有效

C8ENABLE牵引允许请求信号；高电平有效

C9PB踏板制动请求信号；高电平有效

C10SR/HB速度削减信号或手刹输入；低电平有效（微动开关断开）。

参见5.4章

C11PENC_L左电机编码器正极（+5V/+12V）

C12NENC_L左电机编码器负极

C13