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教你玩转直流调速器(1)


  现在提起直流调速器,很多伙伴们会嗤之以鼻,然后甩出一句:都什么年代了,谁还用直流调速器啊!其实这个观点纯粹是被现在的变频器厂家给带偏了,直流调速器一直都存在于市场,只不过保有量远低于市场上的交流驱动产品而已。大到重工业领域(比如钢铁延扎线),水泥厂旋转窑,压炼生产,小到塑料挤压,五金加工等行业……直流调速器都还在应用。市场上的变频器品牌,就国产叫得上号的,估计一百个都数不过来,但直流调速器,真正土生土长的,一个都没有。世界上生产直流调速器的企业,掰着指头算,叫得上号的品牌不超过两位数,不是说直流调速器的技术难度系数高,主要还是市场决定了产量。国产的高仿欧陆,易泰帝,其实都不是国产,顶多是将参数中文了一遍。

  我要说的是,搞工控维修的:会搞变频器的多,玩得转直流调速器的少!我说这话大家不要不服气,坏个模块的肯定谁都搞得定!直流调速器的维修,一个自整定很多同行都搞不定,更别说必要时组个态,联动控制了。工控这个领域,应用工程师和维修工程师目的不一样,应用工程师都贴着工程走,目的是把程序玩溜;维修工程师是硬件师傅,目标是熟悉通路,精通硬件工作原理和代换更换的元器件。两拨人的交集,一个精通售前一个精通售后,玩的都是产品,但侧重点还是不一样!

  一、直流调速器和变频器外观比较只要你和工控行业沾点边,对变频器这玩意儿肯定不陌生。简单的变频器,简单到买芯片送程序的地步;高端的变频器,性能可以直接吊打某些伺服品牌。二十年前,变频器真的是新鲜事物,零几年的时候我回成都,一位当年卖变频器的老板说过:变频器嘛,高科技的东西,就是一个3.7kw的三菱,没有一仟多的利润我们是不会卖的!零几年的时候,青岛一个单位发了台75kw的三菱伺服过来维修,分立件驱动,大多数芯片都是DIP封装,体积大到现在250个kw的变频器那么大,我和我的师傅搞了一个礼拜也没搞定(编码器也匹配上了,可以启动锁定,就是无法旋转起来)。后来台湾的普传来了,将变频器的火种在国内点燃,再然后,国产品牌如雨后春笋一般遍地开花。这是好事,技术上虽然国产的都不咋样,但原始资本我们算是有了积累,至少把那些洋货的价格给褪了下来。

  直流调速器在工业传动中使用很早,做过领头大哥。那年代交流变频器的技术还不成熟,大扭矩高精度的场合应付不过来,直到西门子突破矢量控制技术,abb有了直接转矩技术的加持,变频器的技术才算有了质的进展,有了和直流调速器叫板的资本。变频器的优点就是好匹配交流马达,而且生产成本腾挪空间很大,高端低端都有应用场景,再加上交流伺服器的技术突破,很快就把直流驱动干到边缘化!现在市场上的直流调速器,都是全数字设计,要知道早期的模拟直流调速器,电路复杂到令人发指,可以说,早期能玩转模拟直流调速器维修的,都是技术大拿。不服的,找一个欧陆512/4的试一试就知道了。

  变频器的工作原理是:交流——直流——交流,就这么个转换过程。直流调速器没那么复杂,直接交流变直流,驱动马达工作!但是,直流调速器的复杂之处在于,控制环路和运算处理电路。调速器的个头,比同等功率的变频器要小很多。虽然直流调速器个头小了,但直流马达个头又比交流马达大,且结构复杂,维护也需频繁,这成了直流调速器的短板。

  励磁是两条线,对应马达上的励磁线,一般用F+,F-来标注,正负可以相互调换(对调后电机相反转动),输出的是直流电。直流调速器之所以初速转矩大,速率平稳,励磁磁场恒定关系重大。当然,通过改变励磁,也可以实现调速的功能。

  电枢输出也是两条线,对应马达上的电枢接线,输出的是直流电,一般用A+,A-来表示,正负线可以对调(对调后电机相反转动)。市场上的调速器,大抵都是调整这个电压来控制直流马达的转速的。

  直流调速器不管有没有接编码器,都是有反馈的(否则启动就飞车),这点和变频器是不一样的!直流调速器的测试反馈分为:EMF电枢电压测速反馈;模拟测速反馈和编码器测速反馈。固件程序一般用一个参数组来实现,叫速度环。

  这是直流调速器和变频器不同的地方。变频器的进线检测可有可无,检测的目的,日系功能主要是输入缺相,多数是数字检测电路;欧洲的品牌有采用模拟检测的,比如vacon,没有这个电压变频器拒绝启动。直流调速器驱动原理是:通过晶闸管起控,直接将交流电转换成锯齿波直流电,达到驱动马达的。晶闸管的脉宽,需要三相频率同步头,作为基准开关,触发驱动脉冲。所以调速器上这个电路需要一直存在,这样说吧,三相输入同步检测,是直流调速器工作的必备条件。

  以上就是直流调速器和变频器硬件上不同的地方,搞懂了直流调速器的工作条件,维修好像也就并不那么困难了。烙铁活都是一样,工控维修的东西,复杂的是思路,思路决定成败!具体思路应该怎么走呢,结合几个实例分析,轻松撩起直流调速器神秘的面纱……



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