6RA7018-6DS22西门子直流调速器装置励磁故障维修

监控与诊断

运行数据的显示

参数r000显示整流装置的运行状态。约有50个参数用于显示测量值，另外还有300多个由软件（连接器）实现的调节系统信号，可在显示单元输出，例如可显示的测量值有：给定值，实际值，开关量输入/输出口状态，电源电压，电源频率，触发

角，模拟量口的输入/输出，调节器的输入/输出，限幅显示。

扫描功能

通过选择扫描功能，每128个测量点中多有8个测量值可被存储，测量值或出现的故障信号可参数化为触发条件。通过选择触发延时提供了记录事件发生前后状态的可能性，测量值存储扫描时间在3 ~ 300 ms之间，可通过参数设定。测量值可通过操作面板或串行接口输出。

故障信号

每个故障信号都有一个编号，此外对于故障信息存储了事件发生的时间，以便能尽快找出故障原因。为了便于诊断，后出现的

8个故障信号，包括故障编号，故障值及工作时间被存储。

当出现故障时：

设置为“故障”功能的开关量输出口输出低电平（选择功能）

切断传动装置（调节器封锁，电流为零，脉冲封锁，继电器

“主接触器合”断开）

显示器显示带F的故障编号，发光二极管“故障”亮

故障信息的复位可以通过操作面板，开关量可设置端子或串行接口完成。故障复位后传动装置处于“合闸封锁”状态。“合闸封锁”将由“停车”（端子37加低电平信号）操作才能取消。

自动再启动：在参数设定的一段时间内（0 ~ 2 s）允许传动系统自动再启动。如果时间设定为零，则立刻显示故障（电网故障）而不会再启动。出现下列故障时可选择自动再启动：缺相（励磁或电枢），欠压，过压，电子板电源中断，并联的

SIMOREG欠压。

故障信息分为下列几种类型：

电网故障：缺相，励磁回路故障，欠压，过压，电源频率＜

45 Hz或＞65 Hz

接口故障：基本装置接口或附加板接口故障

传动系统故障：对转速调节器、电流调节器、EMF-调节器、

励磁电流调节器等的监控已经响应，传动系统封锁，无电枢电流

电机电子过载保护（电机的I2t监控）已经响应

测速机监控和超速信号

启动过程故障

电子板故障

晶闸管元件故障：这组故障只有通过相应参数激活了晶闸管检查

功能时，才会出现。检查晶闸管能否关断及能否触发

电机传感器故障（带端子扩展板）：监控电刷长度，轴承状态，

风量及电机温度

通过开关量可设置端子的外部故障

故障信息通过参数可逐个被“禁止”。某些故障信息出厂时被切

断，只有通过相应的参数它们才能被激活。

警告

警告信号是显示尚未导致传动系统断电的特殊状态。出现警告时不需要复位操作，而是当当出现一个或多个警告时：

设置为“警告”功能的开关量输出端输出低电平（选择功能）

通过发光二极管“故障”闪亮显示

警告分为下列几种类型：

电机过热：电机I2t计算值达到100 %

电机传感器警告（当选用端子扩展板时）：监控轴承状态，电机

风机，电机温度

传动装置警告：封锁传动装置，没有电枢电流

通过开关量可设置端子的外部警告

SIMOREG DC-MASTER整流装置并联连接

为提高容量，SIMOREG DCMASTER整流装置可以并联连接。下列的边界条件应予满足：

为并联连接，每台整流装置须选件端子扩展板（CUD2）。在端子扩展板上使触发脉冲得以进一步传送且载有通讯所须的硬件和插接连接器。

多可并联连接6台装置。在多台装置并联连接时，为减小信号运行时间，主动装置应置于中央。主—从装置间并行接口导线长度在总线一个末端上长为：15 m。

为了电流分配，每台SIM-OREG装置需要隔离用进线电抗器（UK

小为2 %）。电抗器的偏差决定了电流的分配。为了在工作时不

需要减小输出功率，建议其偏差小于5 %或更小些。

注意

仅是装置的额定直流电流相同时才能并联连接！

在并联连接时，在满足边界条件下其允许的输出电流为：

I= n×I

maxN（SIMOREG）

n = SIMOREG装置个数

冗余工作（“n+1工作方式”）

作为并联连接特殊工作方式，SIMOREG DC-MASTER也可使用冗余工作。在这种工作方式下，当一台装置发生故障（如功率部

分熔断器烧断），其余SIMOREG装置仍照常运行。

高效能的SIMOREG装置在一台装置发生故障时仍能够不中断地继续运行。在设计时应当注意，当使用n台装置时（取代n+1台装置）也应满足其输出功率。

这种工作方式可以允许从动装置出现故障，也可以是主动装置出现故障。

在12脉动运行时，两台SIMOREG装置的电压有30度的相位差，这导致高次谐波的减弱，每个SIMOREG装置都承受总电流的1/2。其中一个SIMOREG装置工作在转速调节，而另外一个工作在电流调节。经装置对装置连接由个SIMOREG装置向第二个SIMOREG装置施加电流给定值。

12脉动运行要求直流电路内设有平波电抗器。

平波电抗器计算：

•对于两个部分整流器中的任何一个都要使用平波电抗器，此

处的电抗器是双值电抗器，即电抗器的电感是由两个电流值

确定的

•根据电抗器直流电流的有效值对电抗器进行热计算

•如用铁芯电抗器，在两个电流下应满足LD1，LD2电感值；

但对于空芯电抗器，只用LD1值即可

编码器脉冲大频率为300 kHz。为使编码器脉冲计算准确，对两个脉冲信号沿（通道1，通道2）有小间隔时间Tmin的限制（见表5）。

如果编码器本身和引线不匹配，那么在接收侧将存在一个干扰的导线反射波。为了正确地进行编码器脉冲处理，必须抑制这个反射波。为了不超过处理电子板中匹配元件因上述原因造成的功率损耗，必须遵守表6中列举的极限值。

上升沿和下降沿角度每换一次，编码器引线的电容就再充电一次，这个电流的有效值和引线长度及脉冲频率成正比并且不能超过编码器厂商所规定的允许电流。根据厂商的建议使用合适的导线，且不能超过容许的大长度。

一般情况下，每一个脉冲通道都有一对同公共双屏蔽层的绞线，借此可以减小导线间的相互干扰。所有成对的屏蔽可使脉冲信号增强抗干扰能力，屏蔽应大面积接到SIMOREG装置的屏蔽母线上。

么是EMC

EMC代表“电磁兼容性”，并且定义一台装置在电磁环境中不产生令其它电气设备不可接受的电磁干扰的情况下，令人满意

的工作能力。因此，不同装置不应相互干扰。

干扰发射与抗扰度

EMC决定于相关装置的两个特性：干扰发射与抗扰度。电气设备即可能是干扰源（发射机）和/或干扰接收装置（接收机）。

如果干扰源不影响受干扰设备的正常功能，是因有电磁兼容性的存在。

一个装置可能同时是干扰源和干扰接收装置。举例来说，一个整流装置的功率部分可以看作是干扰源，而控制部分可看作是

干扰接收装置。

极限值

EN61800-3（IEC 1800-3，VDE160-部分100）产品标准是电气传动装置的一般标准。据此标准，对于工业电网无需采用EMC措施，但对于实际环境情况，应采用相应的解决方法。因此，对于传动装置，增强敏感部件的抗干扰能力比采用抑制干扰源的方法更为经济有效。所以，这种经济有效的方法被选择使用。

部分采用EN 55011标准。它定义了在工业及民用环境中的干扰极限值。电源连接点处的电缆干扰在标准条件下测量作为无线电干扰电压，电磁辐射干扰作为无线电干扰辐射。标准中定义了极限值“A1”与“B1”。其极限值相应于150 kHz ~ 30MHz的无线电干扰电压及30MHz ~ 2 GHz的无线电干扰发射有效。由于SIMOREG整流装置用于工业领域，在这种情况下，其极限值是“A 1”。为了达到“A 1”，SIMOREG整流装置必须采用外部无线电干扰抑制滤波器。

抗干扰描述了一个装置在外来电磁干扰下的特性。在工业应用中，EN 50082-2标准定义了装置的需求与评价标准，在下面章

节中列出的整流装置完全符合标准。

在工业环境中的应用

在工业环境中，装置应有高的抗干扰能力，因而降低对干扰发射的要求。

SIMOREG整流装置是电气传动系统的组成部分，另外电气传动系统还包括接触器、开关等。必须由专业人员将其构成一个完整的传动系统，其小配置含有整流装置，电机电缆和电机。一般说来，也需要进线电抗器和快熔。极限值只有在这些部件正确安装时才能保证。

按照“A1”极限值的要求，为了限制干扰发射，除整流装置外，少还需要无线电干扰抑制滤波器、进线电抗器。如果SIMOREG

整流装置不带无线电干扰抑制滤波器，干扰发射会超过EN 55011

中规定的极限值“A1”。

如果传动装置只是整个系统的一部分，作为这一部分的初始设计，并不要求其完全满足干扰发射的要求。然而EMC规则要求，

作为整个系统在其应用环境中必须具有电磁兼容性。

如果所有系统的控制部件（例如自动化装置）都有工业环境的抗

干扰特性，那么并不要求每个传动部分都维持“A1”的极限值。

非接地电源

非接地电源（IT电网）用于部分工业领域，以增强设备的有效性。发生接地故障时，不产生故障电流，设备可继续运行。然而，如使用无线电干扰抑制滤波器，发生接地故障时，产生故障流，这会导致传动的停止甚至无线电干扰抑制滤波器的损坏。因此，产品标准没有规定在这类电网中的极限值。从经济的观点考虑，如果需要抑制无线电干扰，则应在电源变压器接地的原边

采取措施。

EMC规划

如果两个装置不具有电磁兼容性，采取的措施是：可以减少干扰源的干扰发射，也可以增加受干扰设备的抗干扰能力。干扰源通常是有大电流的大功率电子设备。为了减少这些设备的干扰发射，需要复杂、价格不菲的滤波器。受干扰设备尤指控制设备、传感器及其计值电路。对于小功率设备，增加抗干扰能力时，花费与复杂性都较小。因此，在工业环境中提高抗干扰性能比减少干扰发射常常更经济有效。举例来说，为了维持EN 55011 ClassA1的极限值，电源连接点处无线电干扰电压在150kHz ~ 500kHz时不超过79 dB（μV），500 kHz ~ 30 MHz时不超过73 dB

（μV）（9 mV或4.5 mV）。在工业环境，所用装置的EMC应在减少干扰发射与抗干扰间取得佳平衡。

优价格的抗干扰方法是，干扰源与受干扰设备间的空间隔离，即需在设计时已对此有所考虑。对于每一台装置，步应确定装置是干扰源还是受干扰设备。干扰源举例来说是整流装置、接触器，受干扰设备举例说是自动化装置、编码器、传感器。

在柜体内元件必须空间隔离（干扰源与受干扰设备），使用金属隔离物或安装金属外罩。图1/83是柜体元件部件的可能布置图。

按EMC导则安装传动装置

概述

由于传动装置可能用于不同环境，并且使用的电气元件（控制元件，开关电源等）在干扰抑制与干扰发射上存在较大的区别，所有的安装指导都应以实际情况为基础。因此，以从实际出发的角度来看，EMC规则也可能有所不同。

为了在恶劣的电气环境中保证柜内的电磁兼容性，并满足相关规定中的相应标准，在设计、制造传动柜的过程中，必须遵守下述的EMC规则。

规则1 ~ 10普遍有效，规则11 ~ 15为可选执行，以满足干扰发射标准。

EMC安装规则

规则1

柜体的所有金属部件彼此之间必须利用大可能的表面电气连接（无漆层）。如需要的话，使用接触垫或爪垫。柜门与柜体

间应用接地金属链连接（上，中，下），连接链尽可能短些。

规则2

在柜体内或相邻柜内（如需要的话)的接触器、继电器、阀、电磁计数器等等应配有抑制单元。例如RC元件，压敏电阻，二极管等。这些元件应直接与线圈连接。

规则3

如可能的话，进入柜内的信号电缆1）应为同一电压等级。

规则4

为防止耦合干扰，属于同一电路的非屏蔽电缆（输入与输出导

体）应绞接，或进、出导体间距应尽可能小些。

规则5

将备用导线两端连接到柜体地（大地2），这可以起到附加的屏蔽作用。

规则6

减少电缆/导体的无用长度，这可降低耦合电容和电感。

规则7

电缆布线接近柜体接地件时相互干扰较小。因此，不应在柜内随

意布线，而尽可能靠近柜壳和安装板，对备用导线也应如此。规则8

功率电缆与信号电缆应分开布线（以避免耦合干扰），其间应保持少20 cm的间距。

1）信号电缆定义为：

数字信号电缆：脉冲编码器电缆，串行接口，例如：PROFIBUS-DP或模拟信号电缆（例如：±10 V给定值电缆）

如电机电缆与编码器电缆在空间上无法分开时，编码器电缆应使用金属隔离物或置于金属管道内。在其走线长度内，金属隔离物

或管道应多次接地。

规则9

数字信号电缆的屏蔽层必须用尽可能大的表面双端接地（信号源与信号接收侧）。如果屏蔽层间的电势差较大，为了减少屏蔽电

流，应使用截面不小于10 mm2的与屏蔽平行的补偿电缆。屏蔽层可在柜体上多点连接（接地），即使在柜体外，屏蔽层也可以多

点接地。

箔屏蔽层是不利的，这种屏蔽层在屏蔽效果上不如金属网屏蔽

层，效果至少相差5倍。

规则10

如果等电位连接良好（即使用了大可用表面），模拟信号电缆的屏蔽层可以双端接地。如果所有的金属部件连接良好，并且所

有相关的电气元件使用同一电源，即可认为等电位连接良好。屏蔽层单端接地可防止由耦合引起的低频容性干扰（例如50 Hz交

流声)。屏蔽连接应在柜内；屏蔽线可用于连接屏蔽层。

规则11

将无线电干扰抑制滤波器安装在干扰源近处，滤波器必须用大可用表面安装在柜体或安装板上。输入输出电缆必须空间上隔离。

规则12

无线电干扰抑制滤波器用于维持A1级极限值。其它负载必须安装

在滤波器前边（电源侧）。

是否需要安装一台附加的进线电抗器，决定于控制方式和柜内其

它布线形式。

规则13

对于励磁供电电路，应加进线电抗器。

规则14

整流装置电枢电路，应加进线电抗器。

规则15

对于SIMOREG传动装置，电机电缆可以不加屏蔽。电源电缆必须与电机电缆（励磁，电枢）之间保持至少20 cm距离。如果需要的话，使用金属隔离物。

选型及订货参数

单象限工作整流装置

3000 1260 85 6RA7098-4DV62-0－3NE8021-130 14.4 2 AC 460 5 6RA7018-6FV62-0 3NE1815-0 3NE4102 5SD420

60 28.8 10 6RA7025-6FV62-0 3NE1817-0 3NE4120 5SD420

90 43 10 6RA7028-6FV62-0 3NE1820-0 3NE4122 5SD420

125 60 2 AC 460 10 6RA7031-6FV62-0 3NE1021-0 3NE4124 5SD420

210 100 15 6RA7075-6FV62-0 3NE3227 3NE3227 5SD440

280 134 15 6RA7078-6FV62-0 3NE3231 3NE3231 5SD440

450 216 2 AC 460 25 6RA7082-6FV62-0 3NE3233 3NE3334-0B5SD4406RA7025-6GV62-0 3NE1817-0 3NE4120 5SD420

125 75 10 6RA7031-6GV62-0 3NE1021-0 3NE4124 5SD420

210 126 15 6RA7075-6GV62-0 3NE3227 3NE3227 5SD440

400 240 2 AC 460 25 6RA7081-6GV62-0 3NE3233 3NE3233 5SD440

600 360 25 6RA7085-6GV62-0 3NE3336 3NE3336 5SD440

850 510 30 6RA7087-6GV62-0 3NE3338-8 3NE3334-0B5SD480

1100 660 2 AC 460 30 6RA7090-6GV62-0－5SD480

1600 960 40 6RA7093-4GV62-0－3NE1802-0

2000 1200 40 6RA7095-4GV62-0－3NE1802-0

RA7097-4GV62-06RA7086-6KV62-06RA7090-6KV62-06RA7093-4KV62-06RA7095-4KV62-06RA7097-4KV62-06RA7088-6LV62-06RA7093-4LV62-06RA7095-4LV62-06RA7096-4MV62-0

使用T400可以满足工艺特定功能，如张力和位置调节、绕线机、卷取机、同步和位置调节、提升装置和传动系统相关的控制功能。工艺特定功能常被要求做成标准程序。

如果用户想实现特殊应用或想标志自己工艺上的独特技术，那么可以在T400上用SIMATIC STEP 7熟悉的设计语言CFC制订自己的工艺方案。用CFC设计工艺特定功能。处理器周期性的加工处理这些功能，调节系统的采样时间约1 ms。

一个几乎无惯性的并行接口（双口RAM）在基本装置和T400

之间进行数据交换。所有的信号直接接到T400的端子上。编码器电源为15 V/100 mA。

如果开关量输入和输出口受控制，则必须在外部准备好DC 24V电源。只要在端子上电流不超过150 mA，DC 24 V电源也可由基本装置提供。

使用下列单元进行参数设定：

•操作和参数设定单元PMU

•舒适型操作面板OP1S

•基本装置上带DriveMonitor1）的PC

•一个接口板

•被修改的参数可被存入带有电压消失保护的EEPROM存贮器

T400可被装入SIMOREG装置电子箱中，安装时需要总线适配器（LBA）。

SIMOREG CCP（整流换相保护器）用以保护电网换相整流器

SIMOREG 6RA70 DC MASTER免受逆变颠覆的影响。

对于电网换相的整流器来说，为了在不同的电力电子器件间换流，相应的网侧反向电压是必需的。由电源中断/跌落（例弱电网，雷击等）导致的非受控切换将妨碍正常换流（逆变颠覆）。通过电源系统将产生在回馈方向上的大电流，或交叉电流产生于整流器中。这将导致熔断器熔断或在特定情况下损坏电力电子器件。

通过扩展SIMOREG 6RA70 DC MASTER的基本软件，逆变颠覆将被快速检测到并向SIMOREG CCP发送指令，以关断基本装置内的电力电子器件。SIMOREG CCP关断电力电子器件从而确保提供有力的条件来减小电机电流，并吸收存储在电机里的电磁能量。

SIMOREG CCP将由逆变颠覆导致的电流限制在无害的水平以保护晶闸管和相应的快速熔断器。因此，耗时和昂贵的熔断器更换将

不再需要。

逆变颠覆不可避免，但其所产生的影响可以避免。

•通过故障时将电流在其达到大值之前切断来防止齿轮传动装置

受到其无法承受的机械冲击。

•截至目前快速直流断路器已经被用来保护大额定电流系统中的熔

断器。SIMOREG CCP将为系统提供经济有效的保护，即使是小额定电流系统。相对于直流快速断路器，SIMOREG CCP具有以下优点：

－即使在环流产生时也能提供保护

－低系统成本

－低安装空间

－不需要为降低故障时电流的上升率而加装空心电抗器

－由于免维护，低运行成本

－更高的可用性

上海木凯自动化设备有限公司拥有国内具规模的专业直流调速器维修服务中心，提供免费诊断、咨询服务。在深入研究直流调速器设计理念和核心技术的基础上，真正有能力对日本、台湾和欧美等百余种品牌、上千种型号的变频器及相关设备提供全面解决方案，多年来累积维护、维修变频器及相关设备上万余台。高素质的变频器维修专业人员、高效的信息化管理和大量的配件库存，为解决用户的燃眉之急提供了快捷的服务。同时我们在电气及自动化成套设备的系统集成方面拥有一个强大的团队，有能力进行自主架构设计、软硬件开发编程。涉及领域包括：高楼小区恒压供水系统、交流电机软启动系统、锅炉自动监控系统、楼宇厂房中央空调控制系统、工厂不间断电源系统以及工业通讯和计算机集中控制系统。公司为适应市场的不断变化和用户的各种需求，坚持不懈地进行自我发展，精益求精。我们有信心为用户提供优质的产品、先进的技术和完美的服务。公司本着‘专业，高效，负责’的企业宗旨，竭诚为客户提供满意的服务。