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1、ksa63ssv21齐齐哈尔大华电气有限公司KSA23/63系列晶闸管直流调速装置用于机床进给驱动和伺服驱动容量30130A使用说明书 V2.2 2001.111 概述 12 产品规格及参数 23 安装 54 工作原理 65 操作和使用 126 维修、保养及故障排除 197 产品资料、备件 21附录一 外部辅助元件的选择 22附录二 电流互感器负载电阻与装置电流 22 1 概述 本说明书详细描述了KSA63及KSA23系列产品的工作原理、使用要求及维修方法。用户在安装和使用之前，应学习并掌握这些内容。 使用本说明书时请参考该产品的电路图。 1.1 型号说明 K S A 3 - / 额定直流输出

2、电压 V额定直流输出电流 A进线方式 2 变压器、电抗器 6 电抗器 1.2 适用范围 该系列产品与伺服电机组成伺服系统，用于各种机床进给驱动和数控机床伺服系统以及要求宽调速范围的生产机械。 1.3 工作条件 a.海拔高度不超过1000m，超过时应降额使用； b.周围环境温度不超过+40，最低温度不低于0； c.空气相对湿度在最高温度40度时不超过50%RH，在较低温度时允许有较高的相对湿度.(如20以下时90%RH)； d.空气中不得有过量的尘挨；没有酸、盐、腐蚀及爆炸性气体；e.安装地基处允许振动频率10-150Hz时，最大振动加速度不超过50m/s2；安装斜度不超过5%。f.交流电源电压

3、波形为正弦波，电压幅值持续波动不超过+15-10% 2 产品规格及参数 2.1 产品规格 1)序号型号 规格额定交流输入相数 电压 电流额定直流输出电压V 电流A短时间2)最大电流进线方式12345KSA23-30/220KSA23-40/220KSA23-60/220KSA23-90/220KSA23-130/220 3 230 24 3 230 32 3 230 48 3 230 72 3 230 104 220 30 220 40 220 60 220 90 220 130变压器、电抗器变压器、电抗器变压器、电抗器变压器、电抗器变压器、电抗器678910KSA63-30/400KSA63

4、-40/400KSA63-60/400KSA63-90/400KSA63-130/400 3 380 24 3 380 32 3 380 48 3 380 72 3 380 104 400 30 400 40 400 60 400 90 400 130电抗器电抗器电抗器电抗器电抗器1112131415KSA23-30/440KSA23-40/440KSA23-60/440KSA23-90/440KSA23-130/440 3 440 24 3 440 32 3 440 48 3 440 72 3 440 104 440 30 440 40 440 60 440 90 440 130变压器、电抗

5、器变压器、电抗器变压器、电抗器变压器、电抗器变压器、电抗器 说明: 1) 特殊规格的装置可以协议供货; 2) 有要求时需在订货时提出。 2.2 主要电气参数 2.2.1 主电路端子号电气参数1U1V1W 主电路输入端子 额定输入交流电压 KSA23- . /220 230V 10% 3-ph. 50 Hz 2% KSA63- . /400 380V +10% -5% 3-ph. 50 Hz 2% KSA23- . /440 440V10% 3-ph. 50 Hz 2%1C1D 主电路输出端子 额定输出直流电压 KSA23- . /220 220V KSA63- . /400 400V KSA2

6、3- . /440 440V 短时间最大电流 最大为 额定输出电流4 ( A ) 2.2.2 控制电源端子号电气参数262830 控制电源输入端子 输入电压 KSA23- . /220 230V 10% 3-ph. 50Hz 2% KSA63- . /400 380V 10% 3-ph. 50Hz 2% KSA23- . /440 440V 10% 3-ph. 50Hz 2%7 控制电压输出端子 非稳压输出 输出电压 +24V ; 50 mA4544 给定电源输出端子 稳压输出 输出电压 +15V ; 20 mA -15V ; 20 mA 2.2.3 其它技术参数 转矩反向时最大延时 48 m

7、S 调速范围 1:10000 防护等级 IP00 2.3 说明 2.3.1 装置容量与环境温度的关系见表1环境温度额定负载的调整量 %自然风冷强迫风冷+30+35+40+45+50+55+60+13+8+4+0-6-11-18+40-6-12-17-22 2.3.2 装置容量与海拔高度的关系见表2海拔高度 m额定负戴的调整 % 1000 2000 3000 40000- 15- 25- 30 3 安装KSA3 系列调速装置被设计成垂直安装形式, 可安装在电柜或机床上。图3-1 KSA3系列40A安装图 安装时应注意有足够的空间, 以保证装置的冷却条件。安装时请参考图3-1 和图3-2 。图3-

8、2 KSA3系列40A安装图 4 工作原理 4.1 概述 KSA3系列直流调速装置是一种单闭环逻辑无环流电枢可逆的调速系统,采用一个带并联限流环节的转速调节器,具有良好的动态响应特性。原理框图参见图4。 4.2 主电路单元和冷却方式 主电路采用三相桥式反并联电路、逻辑无环流可逆方式，可以四象限运行。 采用模块式可控硅元件，并安装在一块散热器上，结构紧凑，便于维修和保养。 由A4板提供浪涌吸收和过电压保护电路。 额定直流电流130A的装置采用自然风冷。 额定直流电流130A装置采用强风冷,借助于测量散热器表面温度对冷却风扇进行监控。 4.3 控制单元 全部的控制电路，分装在三块电路板单元上，这些

9、电路板被放置在主电路的前面，但可以向前翻转180(便于调整和维护)。 A1电路板单元 转速调节器和适应器 转速调节器是一个参数分别可调的PI调节器。它的输入信号是转速给定值和实际值。低速时,与转速给定有关的反馈的改变产生了良好的动态响应。 转速调节器的输出通过限流电路直接驱动触发电路，避免了由于电流内环而产生的延时。 电流限制 限流控制与DC伺服电机的要求相一致。它只在电流实际值达到最大的限流给定值时才插入调节系统; 限流给定值由转速和电机特性决定。 工厂设置的最大限流给定值可以通过在端子96施加信号来改变。 A2电路板单元 触发装置 触发装置产生与主电路电压同步的触发脉冲(该脉冲由大约10k

10、Hz的脉冲信号调制)。 无环流逻辑 当转矩方向改变时，无环流逻辑电路检测出所需要的电流方向并发出切换命令；当原来的电流减至0并延时4-8mS后, 允许另一方向电流接通。 A3电路板单元 电源 提供两路电源: 15V 稳压输出; +24V 非稳压输出 故障检测 可检测出下列故障状态： 缺相，相序错； 测速机开路； 过流延时保护;当电机过载时,产生一个延时;延时到后如电机仍处于过载状态，可发出指示和故障信号。 检测出故障后，立即发生瞬时封锁信号，同时准备好继电器断开。 “调节器释故”功能（端子64） 当“调节释故”无效时，装置内部发生“给定=0”信号，系统处于制动状态，直到“零转速”信号发出，封锁

11、调节器。 当装置被接通并且端子64加上+24V电压时，调节器处于释放状态。此时如果有给定信号时，装置将驱动电机运转。 4.4 端子功能 4.4.1 动力端子端子功能1U1V1W 主电路交流侧联结1C1D 主电路直流侧联结 4.4.2 控制电源端子端子功能262830 1、控制回路电源 2、产生同步信号 3、缺相和相序错检测 4.4.3 信号端子端子功能1755 转速实际值输入 输入信号电压 60230V 转速实际值输入输入信号电压 2060V 测速发电机的输出电压非线性误差不超过额定电压的0.5%0.7% 输出电压的低频脉冲幅值不超过额定电压的1.5%(有效值)1368 参考电位 0V 屏蔽5

12、61470 转速给定输入 010V 参考电位 0V 屏蔽64637 调节器释效 +20+30V 调节器释放有效 装置进入运行状态，V7指示灯灭 0V 或开路 调节器释放无效 此时正在运行的装置首先进入制动状态,直到nnmin1 (零速信号)时, 封锁调节器和触发脉冲, V7指示灯亮 脉冲释放 +20+30 V 脉冲封锁信号无效 0V 或开路 脉冲封锁信号有效 , V8 指示灯亮 非稳压电源输出 +24V 50mA 端子63和64的控制电源454471 稳压电源输出 +15V 20mA 稳压电源输出 -15V 20mA 用于给定信号的电源 参考电位 0VR 故障复位 0V 清除故障信号9669

13、外部限流输入 参考电位 0V727473 常开结点 工作准备就续继电器KA0输出端子 当端子26、28、30加入额定电压及监控电路显示正常时 端子72、73接通。 常闭结点 公共点 4.5 电位器功能 4.5.1 A1电路板单元上电位器功能电位器功能R11最高转速调节（对应最大给定时的转速）R99限流调节 Imax = In (%-100%)R35转速调节器积分时间常数TN调节R56转速调节器积分时间常数自适应系数（TNX系数）调节R25转速调节器比例增益KP调节R51转速调节器比例增益自适应系数（KPX系数）调节R20转速调节器漂移补偿 4.5.2 A2电路板单元上电位器功能R100死区调节

14、 4.5.3 A3电路板单元上电位器功能R20转速调节器漂移补偿R303最小转速门限调节 最高转速的0.4%-3.4%R331过流保护门限调节R335过流保护延时调节图4 原理框图 5、操作和使用 5.1 使用及说明 图5-1为KSA 3系列产品的典型应用原理图。 5.1.1 主要元器件的功能序号项目代号名称作 用123456789 FU13 TV1 FU46 KM1 QF 2 FU7、FU8 RP1 RP2 RP3 熔断器 整流变压器 快速熔断器 交流接触器 自动开关 快速熔断器 电位器 电位器 电位器 普通熔断器 保护变压器用 使装置输出电压与电机配合(需要时才有) 主回路元件保护用 接通

15、主回路电源 控制电源开关 直流侧过流保护用 最高给定电压调整(对应最高转速) 给定电位器 最小给定电压调整(对应最低转速) 5.1.2 说明 A、保证1U、1V、1W与26、28、30同相位; B、保证右旋相序； C、给定和反馈信号线必须加以屏蔽。屏蔽线的一端与装置的屏蔽端子相联结；另一端不得与其它导电物体相联结（保持悬空状态）。 D、多台装置共用一台整流变压器时，必须分别安装进线电抗器。E、通电、断电顺序： 接通控制电源； 无故障继电器接通； 接通主电路接触器； 接通端子64，按给定转速运转； 断开端子64，制动至零转速； 接通端子64，按给定转速运转(另一方向转动)； 断开端子64，制动至

16、零转速； 断开主电路接触器； 断开控制电源。 5.2 调整 说明： 1) 以图5-1、图5-2为例 2) 过流保护参数由制造厂整定，用户应在定货时提供具体要求。开 始1断开全部开关主电路和控制电路无电压2根据设计图样检查接线状况必须保证主电路与控制电路同相3主电路和控制电路必须分开布线必须保证在电源接通时没有寄生信号进入控制信号输入端4改正错误接线5记录电动机 测速发电机和装置的铭牌数据6确定最高转速和最大给定电压7检查传动机构在电气和机械上是否准备好8通电检查接通主开关接通控制电源开关9只有 V7指示 ?10是否测量端子 26与28 380VAC 28与30 380VAC 30与26 380

17、VAC 或与铭牌数据符合 检查1、 63端子未接+24V2、 相序错或缺相3、 其它原因排除故障重新开始11接通主接触器（注意：端子64应保持开路）12测量 端子 26与1U 0VAC 28与1V 0VAC 30与1W 0VAC 13测量结果正确？14是 否接线错误排除故障重新开始15断开主接触器KM1 断开控制电源(断开QF2)将A1板开关S1向左拨动(两个开关一起拨动)16接通控制电源接通主电路电源端子64加+24V17缓慢增加给定电压，直到电机开始转动18测量给定信号与测速机信号的极性19极性相同 ?是否20断开端子64断开主电路电源断开控制电源断开端子64断开主电路电源断开控制电源调整

18、测速机极性转步骤1621将A1板开关S1向右拨动（两个开关一起拨动）22调整电位器R11 (反馈强弱)调整最高转速刻度_R35 速度调节器积分时间调整刻度_R56 适应器积分时间系数调整刻度_R25 速度调节器比例增益凋整刻度_R51 适应器比例增益系数调整刻度_R100 死区调整刻度_23接通控制电源(接通QF2)接通主电路电源(接通KM1)端子64接通 +24V24缓慢增加给定电压(端子56)观察电机转动情况25加给定电压至50%缓慢调节电位器R11，直到电机转速达到最高转速的50%26端子560V电机处于静止 ?是否调节电位器 R20转步骤2627调节器参数调整端子56 给定50%转速端

19、子56 给定小阶跃信号28阶跃响应满足要求 ?是否调节电位器:R35 积分时间常数R25 比例增益29端子56 给定5%转速 端子56 小阶跃信号30阶跃响应满足要求 ?是否调节电位器R56 适应器积分时间常数R51 适应器比例增益重复步骤3031最高转速运行端子56 给定100%转速测量电机实际转速32等于最高转速 ? 33是否微调R11重复步骤3234端子56 给定100%转速断开端子64电动机制动，减速停车35制动良好 ?36是否微调R303（位于A3板）37正反转分别操作数次38结束调整断开端子64断开主电路电源断开控制电路电源39结束过流延时参数调整40在断电情况下，将A1板上的一关

20、S1向左拨动两个开关一起拨动）41断开电机电枢接线（端子1C、1D）在端子1C、1D上接电阻负载（电阻的额定值应与装置匹配）42接通控制电源接通主接触器接通端子6443在端子56上加给定电压缓慢增加给定电压，直到输出电流达到电机额定值（或按技术要求）为止44缓慢调节电位器R331观测A3板测试点P47出现缓慢的正向积分？45是否重复步骤4446增加给定电压，直到输出电流达到电机额定值的120%（或按技术要求）为止记录出现过流延时报警信号的时间47延时时间满足要求？48是给定电压减少至最小断开端子64断开主接触器断开控制电源恢复原接线将S1向右拨动否给定电压减少至最少调节电位器R335(如果调节

21、R335仍不能满足要求时,可调节电容C333）故障复位重复步骤4649结束图5-1 典型接线图图5-2 典型控制逻辑图 6 维修、保养及故障排除 6.1 常见故障表故障现象故障原因(可能的)及排除电动机不起动电源电压未加上或没有励磁电源发光二极管V8亮端子63未加+24V，缺相、相序错发光二极管V7亮端子64未加+24V属于正常状态发光二极管V14、V322亮转速反馈信号线切断测速机失灵发光二极管V14、V336亮励磁电流太小没有励磁电源发光二极管V14、V326亮电枢回路电流超过额定值电流电动机转速过高电枢接线或速度反馈信号线极性接错;速度给定值有干扰加入;速度反馈强弱调节有错;检查有关其它

22、部分电动机转速快、慢不匀调节器未调节到最佳状态速度反馈信号失灵机械失灵(测速机固定不牢固，机械传动松动)电动机起动到额定转速时间太长或达不到额定转速电流反馈负载电阻过大(相当于电流限流过低)如果允许减小负载电阻切削能力太小最大电流给定，励磁电流没有调好;电机或装置功率选得太小;传动装置或制动失灵机械磨损过度装置的限流与转速有关的限流给定、转速反馈信号的调整没有达到最佳状态6.2 注意事项 A、一定要在装置无电压的情况下查找并排除故障; B、在装置通电前首先将接线的端子盖板盖好; C、在出现并排除故障后，一定要按第6章的步骤重新进行调试，直到装置没有故障，并能正常工作为止 7 产品资料、备件 7

23、.1 资料 产品出厂时随机带下列资料: A、使用说明书 1本 B、电原理图 1本 7.2 备件 本产品的备件由用户和生产厂协商决定后，在订货合同中注明。附录一 外部辅助元件的选择 1)额定直流输出电压V额定直流输出电流A交流侧快速熔断器型号 数量直流侧快速熔断器型号 数量变压器电抗器22022022022022030406090130RS3-500V/30A 3RS3-500V/40A 3RS3-500V/60A 3RS3-500V/100A 3RS3-500V/150A 3RS3-500V/40A 2RS3-500V/50A 2RS3-500V/80A 2RS3-500V/100A 2RS3

24、-500V/150A 2SZB1-0.6-10SZB1-0.6-16SZB1-0.6-20SZB1-0.6-31SZB1-0.6-50SJK1-0.6-25/5.1SJK1-0.6-33/5.1SJK1-0.6-50/5.1SJK1-0.6-74/5.1SJK1-0.6-106/5.140040040040040030406090130RS3-500V/30A 3RS3-500V/40A 3RS3-500V/60A 3RS3-500V/100A 3RS3-500V/150A 3RS3-500V/40A 2RS3-500V/50A 2RS3-500V/80A 2RS3-500V/100A 2RS

25、3-500V/150A 2SJK1-0.6-25/8.8SJK1-0.6-33/8.8SJK1-0.6-50/8.8SJK1-0.6-74/8.8SJK1-0.6-106/8.844044044044044030406090130RS3-500V/30A 3RS3-500V/40A 3RS3-500V/60A 3RS3-500V/100A 3RS3-500V/150A 3RS3-500V/40A 2RS3-500V/50A 2RS3-500V/80A 2RS3-500V/100A 2RS3-500V/150A 2SZB1-0.6-20SZB1-0.6-25SZB1-0.6-40SZB1-0.6-63SZB1-0.6-80SJK1-0.6-25/10.2SJK1-0.6-33/10.2SJK1-0.6-50/10.2SJK1-0.6-74/10.2SJK1-0.6-106/10.21) 本表数据仅供参考 ! 附录二 电流互感器负载电阻与装置电流额定电流 A最大电流 A负载电阻 30404060609090120130190