[计算机硬件及网络]WKLF400无刷同步电动机微机励磁装置用户手册.doc

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1、WKLF-400无刷同步电动机微机励磁装置用户手册概述 WKLF-400系列微机控制无刷同步电动机励磁系统是北京前锋科技有限公司 研发的最新代无刷同步电动机励磁产品，其核心控制单元为Excitrol-400型做 机控制同步电动机励磁调节器。该系列的标准型产品型号为阪LF-402，配置双套 Excitrol-400励磁调节器:具有双套调节器自动跟踪和故障自动切换(调节器双 冗余的技术性能。如用户要求，亦可选配双套功率单元，主通道功率单元故障 能自动切换至备用通道。该系列的旋转励磁系统电气配置完全相同。 Excitrol-400励磁调节捧为结构独立的控制单元，其功能涵盖了励磁系统所 有测量、控制、

2、调节与保护:如F阳脉冲形成、模拟量测量、接点量开入开出、 参数整定与励磁调节、软硬件故障监测、双l通讯、后台i且讯、与PC机或液晶操 作面板通讯等等。采用双调节器配置时双机只通过CAN通讯电缆连接，无任何公 用部分，真正做到百分之百软、硬件冗余。 采用Exci trol-400励磁调节器只需另外配置励磁功率单元、人机操作面板及 简单的操作指示元件即可构成整套静态励磁系统，各部分功能明确，结构简洁。 Excitrol-40Q励磁调节器采用具有超大规模集成度的32位嵌入式DSP处理 器做为核心控制单元，其150MHz的主时钟频率足以应对任何复杂的快速运算: Excitrol-400励磁调节器内部儿

3、乎所有模拟量测量均采用快速傅立时变换(FFT) 运算，具有极高的抗工业现场干扰能力o 本系列的旋转励磁系统沿用WKLF-41型的旋转睛磁系统，有着多年的高可靠 运行业绩，各功能模块均通过了南阳防爆电气研究所国家防爆电气产品质量检测 中心的防爆检测，并取得防爆合格证。 本系列的旋转励磁系统具有滑差检测、准角判断环节、零压计时投励环节以 及启动回路控制及监测功能，彻底解决了励磁系统可能出现的起动脉振、投励i骨 差捕捉不到、投励冲击、运行中起iii)电阻发热等问题:并使系统具备失步保护和 不被载自动再同步功能。 本系列励磁系统可应用于石油、化工、冶金、矿山、煤气等II类C级T3组爆炸危险场所使用的无

4、刷同步电动机，也可州用于普通场所的无刷同步电动机。 飞去LF-400型无刷10J步电动机微机励磁装究用户手册一、主要技术特点 1.1采用具有超大规模集成度的32位嵌入式DSP处理器做为核心控制单元，主时钟频率为150Hz;励磁调节器具古超强的数字信号处理能力。 1. 2 16通道模拟量采集均为每周期(每20毫秒) 128点高速交流直接采样，井 通过快速傅立叶变换(FFT)计算各电参数基波数值，信号测量不受工业现场干tit 影响。 1.3采用E町、CPLD等超大规模集成电路，最大限度的减少硬件设讨(即硬件功 能的软件化设计)，主控制线路板采用6层板结构，全面的表面贴装工艺。 1.4起动无脉振、投

5、励无冲击。旋转主控制模块设有滑差准角投励检测挫制环节， 能迅速准确捕捉到滑差，实现真正准角投励。特别适合J.带负荷起动及要求实现 不减载自动再整步的各类场所。同时还设有军ffi计时投励作为后备投励环节，确 保在电机轻载成空载起动时可靠投励。 1.5旋转励磁系统的主国路采用过零触发三相半控桥式电路，较其它形式更为简 洁可靠。取消了常规电路设置于直流回路的投励控制可控硅，使由于散热因素引 起的电流限制瓶颈得以消除，适应电机容量更广。另外，该型电路在旋转控制模 块故障或单旋转功率模块故障时不会导致电机立即失磁。 1.6设有旋转起动灭磁电阻回路误开通保护环节，在电机正常运行时，确保旋转 起动火磁电fl

6、维持冷态。 1.7旋转拉制模块采用胶封型全密封结构，具有防爆增安性能的同时，能耐受酸、 碱、潮湿、盐雾等恶劣环境:内部电路采用军品元器件，设计时充分考虑极端工 况的过l及欠频冲击目 1.8静态励磁装置设有纯软件快速算法的旋转励磁系统工作状况判别环节，当旋 转系统中的模块功能失效时，能业时动作于报警或跳闹。 1.9静告励磁装置功率元件采用GET器件，通过PIIM斩波控制调节励磁输出大小， 对励磁电源相数、相序、频率等无严格要求:允许双套功丰单元井列运行。 1. 10可满足屯动机降压异步起动和l全压异步起动要求。 1.11励磁调节方式可设置为自动、手动及开环模式。自动模式为双闭环励磁调节方式，内环

7、为励磁电流调节，夕阳:可选择采用恒无功功率或恒功率因数调节: 恒功率因数调节方式还配置有上、下限无功功率限位功能，确保电机不长时间超 额运行以及轻载运行的稳定性。手动模式采用恒励磁电流调节目开环模式作为 种安全保守运行模式在前两种模式无法正常运行时采用，开环模式将退出所有闭 环调节并屏蔽除硬件监测保护外的所有限制保护功能。各种调节方式可随时于动 豆相切换，且切换无抖动(开环模式除外)。 1. 12具有失步保护及事减载自动再整步功能。当扰动超过同步电机同步自)J极 限而失步时，该装置能迅速检测到并采取可靠技本措施，使同步机自动恢复再整 步，保持连续运行。在出现受同步电机自身等条件限制导致再整步不

8、成功时，装 置能可靠跳闹停机。 1. 13具有与断电保护装置配合头，l:断电臼动再整步功能。 1. 14具有全面的励磁保护和限制功能。包括z调节器内部硬件故障及电源监测、 霍尔传感器故障检测、励磁输出开路检测、功率单元故障检测、旋转励磁系统故 障监测、增减磁接点粘队主保护、PI断线检测、空气开关及快速熔断器检测、带励 失步保护、失磁失步保护、旋转励磁系统长时间平投励保护、再整步失败保护、 灭磁失败保护，可将定的反时限强励限制、最小励磁限制、过励限制、最小无:rJ 限制、低电压强行勋磁等等。软件故障设有两级看门狗监测保护B 1. 15支持在线参数整定，所有参数即改即用，配置参数保存于串行EEPR

9、OM中井 按正、副本加CRC校验码保存，IE本参数错误自动使用副本c掉电丰丢失。 1. 16支持多种控制操作模式。包括:1肃地面板按钮操作，带触摸屏的就地液晶 面板操作，就地PC机运行Excitrol soft软件包操作，远方RS185接口后台PC 机(上位机)操作，通过外责调制解调器及公用电话线网络与远程PC机连接实现远 程操作、调试及故障诊断。 1. 17完备的事件记录功能。能难确记录励磁装置的每一次我地或远方操作、装 置的瞬时或永久故障信息、输入输出接点量及内部状态变位等信息，可记录最新 发生的1500条事iii信息，掉电不丢失。 1. 18功能强大的内置录波器。励磁调节器内部配置有可同

10、时录制两路模拟量和 八路接点量的录波器;最大录波分辩率为每周期(每20毫秒) 128点，最大录波 时长为76秒，在录波时长内可任意配置录波追忆时间，两路模拟量百J根据需要选 择配置为调节器采集的所有模拟通道中的任意两个通道，录波器可手动触发或自 动触发，配合Excitrol_soft软件包中的波形分析功能很方便的实现波形分析、 存储、打印等。 I. 19功率参数测量的在线选线功能。功率参数的测量依赖于PT、CT次回路的接 线正确性，在电机开机前要确保接线正确有一定难度，开机后难免存在带电调换 接线或需停机调换接线的难题，而且很难保证次调线就能解决问题; Excitrol系列励磁调节器可同时显示

11、PT、CT所有接线组合测得的功率参数值，用户可根据当时电机运行工况轻松地选择正确的接线组合并永久保存至调节器，无须调换 PT、CT物理接线位置。 1. 20优异的抗干扰性能，通过GB/T17626严酷等级为囚级的抗干扰测试，励磁 输出无波动，调节器各项功能不受影响。 1. 21双机热备用功能。现套调节器通过CAN通讯电缆连接，分主、备机运行，双套调节器软、硬件完全独有，各机自动跟踪主机运行状况;双机均巨常时可操 作于动切换任意指定主机通道。采用独特的双机切换优先级控制技术，在主机发 生软、硬件故障，电源故障，限制器失灵，调节失效等故障且故障等级恶劣T备 机时，自动无抖动切换至备用通道:若备机同

12、时发生更严重故障则在非致命故障 条件下自动动转入手动模式或开环保守模式运行，致命故障动作于跳闸停机。 1. 22励磁屏就地操作显示标准配置5. 7英寸320X 240点阵彩色中文显示液晶触 摸屏面板，亦可应用严要求选配7.7英寸或更大屏幕尺寸640X480点阵TFT彩色 中文显示液晶触摸屏面板。 1. 23全面的电参数测量思示功能。可班室显示的电参数包括2励磁电流、励磁 电压、定于三相线电ffi、定子电流、电网频率、有功功率、无功功率、功率凶数、 PWM山空比、电机启动时间、累计运行时间、调节器环境温度及辅助功能的两路 4-20mA电流值。 1. 24功能的可扩展性。预留了两路与调节器内部隔离

13、且相互隔离的4-2毫安模拟量输入接口，可设置上、下限阀值，动作于报警或跳闹停机。在用户有电机转 速、轴承温升、励磁变压器温升等要求时可轻松实现功能扩展。 二、装置的适应范围及使用环境2. 1适应范围 WKLF-400微机控制无刷同步电动机励磁系统适用于转速低于1000RPM增安型II类C级T3组爆炸危险场所各种容量、各种不同负载的无刷同步电动机，也可 用于转速高于1000RPM普通场所(非增安型)的各类无刷同步电动机。 2.2使用环境 2.2.1旋转励磁系统的使用环境 WKLF-400微机控制无刷同步电动机励磁系统的旋转励磁系统安装于主电机轴上，其使用环境与主电机相同。各组成部件均单独取证，符

14、合增去型II类C级T3纽爆炸危险场所的要求。 2.2.2静态励磁装置的使用环境 WKLF-400系列静态励磁装置不符合增安型II类C级T3纽爆炸危险场所的要求，必须与电机分别安置。 2. 2. 2. 1环境温度 Excitrol-400励磁调节器型式试验环境温度低温-10oC，高温55 oC， WKLF-400系列励磁装置使用环境温度为-5oC -45oC，环境温度变化率不大于5 oC /h， 2.2.2.2海拔 WKLF-400系列励磁装置使用地点海拔不大于1500米，超过1500米与用户协商做降额使用。 2.2.2.3湿度 WKLF-100系列励磁装置使用环境相对湿度不超过90% (20o

15、C) ，且不得出现凝露。 2.2.2.4气体污染 使用环坊!时无导电或爆炸尘埃，无腐蚀金属或破坏绝缘的气体或蒸气。 2.2.2.5振动装置安装地点所允许的振动条件：振动频率严酷等级为（10Hz150Hz）时，振动加速度不大于5m/S2三、主要技术性能参数 3. 1静态励磁装置模拟量测量范围及精度 模拟量测量为每周期每20毫秒) 128点高速交流直接采样测量， A/D转换分 辨率2-120 励磁电流:0不小于1.5倍额定励磁电流，精度不低于土0，5%; 励磁电压:0不小于1.2倍励磁变压器二次侧额定电压峰值，精度不低于1%; 定于电压：取自PT二次侧三相线电压， 0140V，精度不低于0.5%;

16、定子电流：取自CT二次侧单相相电流，设有5A和lA两个独立输入通道 对T5A通道，测量范围030A，精度不低于1%; 对于lA通道，测量范阐06A，精度不低于1%; 频率测量: 45Hz55Hz验 精度不低于O.05Hz; 功率参数测量:四象限功率参数测量，功率因数测量范围-0-51.0+0.5+0，精度不低于2%; 励磁电流谐波测量:精度不低于2.5%; 4-20mA通道输入电流也围O25mA，精度不低于0.5%; 所有模拟量测量在环境温度从-10oC55oC变化时波动不超过0.1%3. 2静态励磁装置开入开出接点量容量 开入:15路光电隔离开入开出:11路继电器开出 3.3励磁调节参数 I

17、GBT控制PWM占雪比分辨率2-16，调节范围2%98% 控制调节速度励磁电流调节200欠/秒 功率因数或无功功率调节50次/秒(受交流整周期采样限制) 3.4励磁电源允许范围 频率:251Hz，或直流 相数:单相或三相标准配置使用三相50Hz,AC380V双路交流电源，用户要求使用其他类型励磁电源时需在定货前说明。 3. 5静态励磁最大持续励磁输出(配置WKLF-PU20功率单元) 电压:0300V 电流；020A 强励倍数:1.4倍，持续时间10秒 3.6励磁电流调节器性能指标 给定值调整范围以及调整速率均可按用户习惯整定，默认值为 给定值上限， 120% 给定值下限， 40% 给定值调整

18、速率， 10%/S 励磁电源波动不大于士20时，励磁电流输出波动不大于0.5%; 励磁绕组直流电阻波动不大于10%时，励磁电流输出波动不大于0.5%， 3. 7功率因数调节器性能指标 给定值调整范围以及调整速率均可按用户习惯整定，默认值为. 给定值上限， 0.80 给定值F限， 1. 00 给定值调整速率， 5%/S在功率因数调节器的上、下无功功率限定范围内，额定功率因数条件下，有功功率波动额定值的50%时，功率因数波动不大于0.5%; 3.8无功功率调节器性能指标 给定值调整范围以及调整速率均可按用户习惯整位，默认值为 给定值上限， 120% 给定值下限，0% 给定值调整速率， 5%/S 额

19、定无功功率条件下，有功功率波动额定值的50%时，或定于电压波动士10%时，无功功率波动不大于0.5% 3.9静态励磁装置的辅助电源 交、直流双路电源并联供电，任意一路故障装置运行不受影响， 双路电路同时掉电能可靠跳闸停机。 交流电源输入: AC175V260V， 50Hz6%;，功率消耗200VAo 直流电源输入: DC100V270V.现场无直流电源时也可接入AC175V260V， 5Hz6%交流电源:功率消耗50Wo 3.10抗干扰能力 3.10.1抗静电放电干扰 符合GB/T17626.2.等级为级，试验电压6KV.3. 10. 2脉冲群干扰 符合GB/T17626.4.等级为级，脉冲频

20、率分别为IMHz和100KHz，共模试验电压2.5Kv.差模试滥电压1.0Kv. 3. 10. 3快速瞬变干扰 符合GB/T17626.4.等级为级，正、负向尖峰脉冲，频率5Hz.共模试验电压2.0Kv. 3.11串行通讯接口 Excitrol-400励磁调节器提供有四个异步吊行通讯接口 PORT1:隔离的标准9线市RS232吊行通讯接口，通讯;草率不低于57600Bit/S， 用于与就地PC机直接连接或通过调制解调器及公用电话网与远程I 算机连接，支持调制解调器的初始化配置自动摘机。 PORT2:隔离的RS485申行通讯接口，并带有24V电源输出，通讯速率不低于 57600Bi t/S，用于

21、与就地液晶操作面板连接。PORT2和PORT!通讯连接 不得同时进行。 PORT3:CAN总线串行通讯接口，通讯迷率500阻HIS，用于双套调节器之间的 数据交换。 PORT4:隔离的R5485串行通讯接口，配置有标准MODBU5 RT模式通讯规约， 通讯速率可配置为不超过57600Bit/S，用于调节器与后台计算机通 讯，支持后台测控。A. B套调节器需分配不同的从站地址。 3. 12人机界面 标准配置 分辨率， 320X240点阵 屏幕尺寸5.7英寸 颜色:彩色 触摸屏， 4线电阻式，分辨率1. 5mm，表面硬度4H 可选配置 分辨率:640X480点阵 屏幕尺寸7.7英寸或更大尺寸 颜色

22、TFT彩色 触摸屏4线电阻式，分辨率2mm (7.7英寸) ，表面硬度扭 3. 13旋转励磁系统的主要技术参数 3.13.1旋转功率模块(增安型) 防爆标志:ExeIIT3， 防爆合格证编号:CNEx04.499U， ZL型旋转整流功率模块 通态平均电流200A500A 断态重复峰值电压1600V2600V， QD型旋转整流功率模块z 通态平均电流200A400A， 断态重复峰值电压600V1200V， 3.13.2创型旋转起动灭磁电阻(增安型) 防爆标志:ExEIIT3 防爆合格证编号CNEx04.500U， 电阻值， 0.1 0.6， 电流值不大于210A (高速型非增安型无此限制):通电

23、时间不大于12秒(高速型非增安型无此限制) ， 3. 13. 3 ZK42型旋转主控制模块(增安型) 防爆标志: ExeIIT3; 防爆合格证编号:CNEx04.498U， 最大输入电压AC270V (三相线电压)， 三路相互隔离的触发脉冲输出，最大输出电流平均值O.2A， 3.13.1当电机转速超过1500RPM时，可选配高速非增安型旋转励磁系统，除不具备防暴增安性能外,各部件的电气技末指际与均交主主劝应部件完全相同。 4. 1电气配置 4.1.1静态励磁装置电气配置 WKLF-402型微机控制同步电动机励磁装置的电气原理图分别如图4. 1所示。装置的电气配置由以下几部分构成 4.1.1.1

24、功率单元 本装置功率单元采用WKLF-PU20型PWM脉宽调制功率单元，励磁电源(直流 或交流、单相或三相，通常采用二相交流电源)通过时3#5#接线端子输入，经三相快速熔断器-FU1-FU3输入至三相整流桥模块-V1，并配置有用于交流侧浪涌;吸收的470V/10KA三相形连接的压敏电阻-RV1-RV3;整流桥模块-V1将输入的交流电源整流为直流，并通过电容器-C1滤波。IGBT模块-V2工作于斩波状态， 按固定频率导迫和截止，通过改变-V2在每一个导通周期内的导迪时间(即占空比即可调整输出电压的大小。IGBT模块-V3为灭磁用IGBT，投励时-V3持续导通，灭磁时V3截止;励磁电流通过灭磁电阻

25、-R1形成回路，励磁绕组储能由R1消耗以缩短灭磁时间。-V2及-V31GBT的控制信号由励磁调节器发出，经过IGBT 驱动板-AP2实现对功率单元的励磁输出调节以及投励或灭磁的控制。 霍尔电流及电压传感器安装于线路板一AP1 (型号为EXC_LEM)上，用于励磁电流及励磁电压的测量变换，励磁电压传感器根据励磁电源的峰值选取次测量i电压，励磁电流传感器则根据额定励磁电流的大小选择一次穿心的同数。 功率单元的规格包括励磁电源输入线电压，以及最大输出励磁电流(额定励磁电流的1.5倍)，需根据同步电动机额定励磁电流、电压的实际值选择，在现场实验报告中有明确记录。4.1.1.2空气开关 空气开关作为励磁

26、电源投、切控器及励磁装置的输入过电流保护元件，安装于励磁电源进线与励磁变压器一次侧之间(标准配置)。空气开关输出两副辅助接点，其一反映空气开关的手柄位置（即分、合闸状态），在分闸时接点闭合；其二为反映空气开关过流保护动作状态，在保护动作时闭告，可以是瞬动或长动。两 画l接点均连接至励磁调节器单元B空气开关的操作型式可由用户选择手动操作(常规或电动操作机构， Excitrol系列励磁调节器均配置有空气开关电动操作接口， 在选配有电动操作机构时可通过励磁调节器的串行通讯接口以多种模式从就地或 远方操作空气开关。 空气开关的容量根据励磁变压器容量选择，在现场实验报告中有明确记录。 4.1.1.3励磁

27、变压器 本装置常规配置的励磁变压器为三相干式整流变压器，B级绝缘，连接组别为/Y-ll ，一次侧电压为AC400V。励磁变压器的其他形式的连接组别对装置运行无任何影响:变压器的容量及变比根据电机的实际参数选择，在现场实验报告 中有明确记录。 4.1.1.4励磁调节器 WKLF-402型微机励磁装置采用两台功能等同的Excitrol-400型微机控制同步电动机励磁调节器作为励磁系统的A (-AA)、B(-AB)两套核心控制、调节正保护单元，两套调节器均能独立完成同步电动机的启动及再整步控制、励磁自动或于动调节、励磁系统的所有保护、多种模式的串行通讯此就地、远方操作等功能:双套调节器之间没有任何软

28、、硬件公用部件，只通过高速CAN总线连接以交换运行数据，分主、备机运行，备机自动跟踪主机运行状况，双机均正常时可操作手动切换任意指定主机通道。 Excitrol-400型励磁调节器采用了独特的切换优先级控制技术，古主机发生软、硬件故障，电源故障，调节器限制调节器失效等故障且故障等级恶劣于备机时，自动无抖动切换至备用通道，若备机同时发生更严重故障则在非致命故障条件下自动转入手动模式或开环保守模式运行，致命故障（即励磁事故）则动作于跳闸停机。 每个Exci trol型励磁调节器都设置有软标签，标签记载的信息包括调节器型号、序列号、软件版本号、制造日期、制造商名称及联系电话。其中调节器序列号是区别不

29、同调节器的唯标识，从调节器上传的所有立件包括调节器配置立件、 录波图文件以及事件记录丈件都包含有该标识;其中调节器配置立件固定使用其 序列号作为文件名，用户不得随意修改。 录。每台励磁装置使用的调节器型号及序列号在现场实验报告中有明确1己 4.1. 1. 5测量指示元件 (l)本装置配置有用于励磁电流(-Pl)、励磁电压( -P2)及定于电流(-P3)显示的常规表计，为显示直观，标准配置为指针式仪表。 (2)用于励磁电流和励磁电压的测量的霍尔电流(-Bl)和霍尔电压(-B2)传感器安装于WKLF-PU20型功率单元中，霍尔电流、电压传感器的工作电源从双套励磁调节器获得，其输出的信号直接送至励磁

30、调节器单元。 (3)从电压互感器小母线上获取的三相母线电压信号通过:熔断器-FU6、-FU7，-FU8直接送至A， B套励磁调节器单元。 (4)从机端电流互感器二次获取的单相定于电流信号串联定于电流表计后依 次串联至A， B套励磁调节器单元; Excitrol励磁调节器分别设置有电流互感器二次额定电流为5A和lA的测量通道并设置有不同的接线端子，在用户没有特别说明时按5A考虑，电流互感器二次连线串联于日通道的接线端于。由于双套调节器的定于电流信号为串联连接，在电机运行中若需更换A或E套调节器单元，需先将对 应调节器的谈信号短接，在端子排-X6上设有专用的短接端于。 （5）用于用户自定义功能扩展

31、的两路-20mA输入信号在柜内己从A（B）套励磁调节器单元配线至端于排（-X8）时，用户有功能扩展要求时可将带有4-20mA输出的传感器直接连线至端于排-X8，并修改调节器配置整定扩展功能动作闺值并设置动作方式(跳闸或报警) ，由于每一路4-20mA通道的A、B套调节器的输入均为串联接线，要求外配4-20mA传感器具有不小于10V负载能力，两路4-20mA通道相互隔离，并与调节器内部隔离，隔离耐受电压不低于AC1000V。（6）本装置仪表板单元安装有交流电源、直流电源、励磁工作、故障指示及电机运行五个不同颜色指示灯；在故障指示点亮时说明励磁系统（包括励磁装置及其外部关联设备）存在非正常状况，但

32、并不一定表明励磁装置自身存在故障，需根据液晶触摸屏面板显示的故障信息加以区分。 4.1.1.6液晶面板 液晶面板归为本装置就地操作、参数配置、信息显示等的人机交互于台，标 准配置为320X 240点阵5. 7英寸彩色液晶触摸屏面板:高端配置为640X480点阵7.7英寸TFT彩色液晶触摸屏面板。显示器表面安装有四线电阻触摸国板，也可根据应用户要求选配不同尺寸的液晶触摸屏丽版。 液晶面板通过RS4B5通讯接口及通讯电缆(Excitrol-TFT-2)与A (B)套励磁调节器单元进行通讯，读取调节器内部信息并对调节器进行参数配置。液晶面板的工作电源通过Excitrol-TFT-2型通讯电缆并联取自

33、A. 8套励磁调节器单元PORT2 端口，供电容量为24V/500mA。在进行必要的操作后，切断任意一套调节器均不影响液晶面板正常工作。 在配置7.7英寸及以上尺寸TFT液晶触摸屏面板时，还可通过液晶触摸屏面板上配置的软按钮对励磁装置进行几乎所有的操控。 4.1.1.7电源系统 电源系统指给装置内部励磁调节器及其他控制回路供电的交、直流控制电源 回路。 (l)交流控制电源 本装置的交流控制电源标准设置为取自二相励磁电源的L3相(-QFI：3/W及- Xl-B：4/N)，在端子排-X8分线至各用电回路。若用户现场能提供AC220V不同断 电源，也可以将原配置从-X8端于排(-X8：1及-X8，4

34、)至-Xl端子排及-QF1的连线取消，井将不间断交流电源连接至-X8端于排(-X8：1及-X8，4)，以使装置获得更好的供电可靠性;交流控制电酣供电容量应不低于2C盹l制 装置内部使用交流控制电源的回路有: a、通过熔断器-FU5及断路器-QF3至A套励磁调节器b、通过陪断器-FU5及断路器-QF5至B套励磁调节器 c、通过熔断器-FU4至电动空气开关的跳、合闸操作回路d、通过恪断器-HJ11至装置面板调试用辅助电源插座(2)直流流控制电源本装置标准设计需从外部引入直流控制电源，其电压等级叫以是DC220V或DC110V.无极性要求:直流控制电源从对外二次接线端子-X5的5和6号端子输入，通过

35、熔断器-FU9、-FU10及断路器-QF2送至(A套励磁调节器，通过断路器QF4送至B套励磁调节器。直流控制电源的供电容量应不低于150Wo 个别无直流控制电源的现场也可以引入路交流控制电源，直接连接至-X5的5和6号端子。但该电源应来自AC220V不间断电源或与励磁电源不同段供电母线。 (3)液晶面板工作电源 液晶面板工作电源为装置内部使用电源，它由双在励磁调节器串行通讯接口PORT2并联提供，电压等级为DC24V.负载能力为每套调节器500mA。该电源与调节器内部串行通讯接口电路使用的电源为同个电源，并有共同的输出短路保 护及监视，外部短路将导致串行通讯连接故障，因此除给液晶触摸屏面板使用

36、外 不允许分配给其他用电单元。 (4)柜内操作电源 柜内操作电源同样为装置内部使用电源，它由励磁调节器的75和74号端子 提供，双套励磁调节器输出并联:电压等级为DC24V.负载能力为每套调节器5OOmA 并带有输出短路保护及监视。该电源用于柜内接点量输入及输出，包括外接输入接点、指示灯，输出继电器等，在用户有特殊要求增加非标准元件(如4-20mA励磁电流、电压输出变送器等)需要用到工作电源时也由该电源提供。在该电源故障时励磁装置的所有输入、输出接点量逻辑部将发生紊乱，因此不允许用来给柜外任何单元供电 4.1.1.8接点量开入开出 f (1)标准配置5. 7英寸彩色液晶触摸屏面版时，装置配置有

37、用才工作/调试切换，投励/灭磁控制，手动/自动选择，增磁/减磁控制,信号复归 控制等常规按钮， A、B套励磁调节器均设置有上述接点量开入连接端子。在配置7.7英寸或以上TFT彩色液晶触摸屏面板时，上述按钮功能全部通过液晶触摸屏面板上的软按钮实现，不再另设常规硬件按锁，如用户有特殊要求，也可选配 上述全部或部分硬件操作按钮。 (2)装置外部开入接点量 装置外部开入接点量应为无源干接点，接点容量不应小于DC24V/1A， 电机高压断路器辅助接点任L).开入至对外接线端子排-X5的13#和I6#端子 远方于动增磁接点(INC) ，开入至对外接线端子排-X5的14#和I7#端子 远方于动减磁接点(DE

38、C) ，开入至对外接线端于排-X5的14#和I8#端子 外部灭磁控制输入接点（EOFF) ，开入至对外接线端子排-X5的15#和I9#端子 (3)装置开出至柜外接点量 装置开H:l至柜外接Ii.量均为继电器常开干接点，接点容量为AC250V/10A。下述开出接点只在励磁装置运行工况为工作时有效。 励磁故障报警(继电器-K1)开出，开出至对外接线端子排-X5的29#和30#端子，励磁装置自身或外部关联设备发生故障时接点吸合。 励磁事故跳闸(继电器-K2)开出，开出两副接点至对外接线端于排-X5的23#和24#端子及25#和26#端子，励磁系统(包括装置本身和机组与励磁相关系统)发生必须跳闸停机的

39、励磁事故时接点吸合井保持0.5秒。 投全压控制(继电器-K3)开出，开出至对外接线端于排汩的27t1和28#端于， 在降压起功模式时电机起动过程中，电机加速至定子电流小于等于调节器 配置参数中投全压控制定于电流整定值时接点吸合井保持4秒。 合闸允许控制(继电器K4)开出，开出至对外接线端子排-X5的21#和22#端子，在励磁装置为工作状态，空气开关为合阔状态且双套调节器 臼检无致命故障(无励磁事故)时接点吸合。 励磁状态(继电器-K5)开出，开出至对外接线端子排-X5的31#和32#端子,在电机起动结束，励磁装置自动投励后延时5秒吸合，电机停机接点释放.该接点可用于启动某且关联设备如磨机系统的

40、气动离合器)的投入。 4.1.1.9后台上位机通讯接口 本装置标准自己置提供有与后台上位机通讯的RS485串行通讯接口，该接口位于对外二次接线端子排-X5的34#(DATA+或A)、35#(DATA-或B)、36# (PE) 0有关 通讯设置及后台可操作寄在器地址定义请参考制KLF-X X X系列励磁装置上位机通讯手册。 4. 1. 1. 10就地计算机或调制解调器伽JDE则通讯接口 本通讯接口位于A、B套励磁调节器上，接口编号为PORT1，本装置标伊拉配置中小包括计算机及调制解调器(可选配)，但提供与计算机直接连接的专用通讯电缆及Excitrol_soft软件包;在与计算机就地连接肘，必须使

41、用专用通讯电缆，与 调制解调器连接则应使用其自带的标准电缆。 4. 1. 1. 11励磁电流、电压4-20mA变送输出 励磁电流、电压4一20mA变送输出为非标准配置，只在用户有特殊要求时提供。 励磁电流变送器-B3的规格固定为0-75mV/4-20mA，其输入信号取自分流器-R2两端(0-75mV) .在励磁电流输出为电流表-P1满度电流肘，变送器输出为20mA，-B3的工作电源取自柜内DC24V操作电源，其4-20mA信号输出至对外接线端子排-X5的37#(+)和38#(-)端子。 励磁电压变送器-B4的屯压规格根据励磁变压器二次侧线电压的峰值选取， 其输入信号取自励磁输出的两极，在输入电

42、压的有效值等于变送器的额定输入电压时变送器输出为20Ma,-B4的工作电源取自柜内DC24V操作电源，其4-20mA信号输出至对外接线端子排-X5的39#(+)和40#(-)端子.励磁电流、电压变送器的型号和规格在在现场实验报告中有明确记录。 ! 4.1.2旋转励磁系统电气配置 旋转励磁系统的电气配置罔如图4. 2所示。 图4.2: WKLF-400微机控制无刷同步电动机励融旋转励磁系统电气原理国 当电机转速小于lOOORPM时，由3只ZL型旋转功率模块组成三相半控桥式整流电路， 1只QD型旋转功丰模块和68只(或更多)QM型旋转起动灭磁电阻组成包动灭磁回路:控制模块使用胶封型伞密闭结构的ZK

43、42型旋转主控制模块,模块内部配置有滑差捕捉、起动回路控制及监视、以及主桥可控硅触发控制等环节，是旋转励磁系统的控制核心。该型结构的旋转励磁系统各部件均有单独的防爆取证，能满足II类T3场所的防爆增安要求。 当电机转速大于lOOORPM且无防爆增安要求时，旋转励磁系统采用高速型结构及部件，由3只KX型旋转可控硅和3只zx型旋转二极管组成三相半控桥式整流电路，1只KX型旋转可控硅和1只zx型旋转二极管及带状灭磁电阻盘组成起动灭磁回路;全空耐模块使用ZK42H型圆环状胶封型全密闭结构的旋转主控制模块。其电气原理与增安型旋转励磁系统完全相同o 旋转励磁系统各部件的规格根据主电机及交流励磁机的参数选择

44、,在现场实验报告中有明确记录。1. 2软件配置 4.2.1旋转励磁系统为纯硬件结构，无软件配置。 4.2.2静态励磁装置的各功能软件配置于观套励磁调节器中，双套调节器的配置完 全相同。包括以下功能软件 a、任务调度等系统软件模块 b、电参数AID采集及快速傅立叶(FFT)变换模块 c、励磁电流控制调节PI模块 d、功率因数控制调节PID模块 e、无功功率控制调节PID模块 f、投励/灭磁控制模块g、接点量输入输出控制模块h，IGBT控制PWM脉冲宽调制模块i、励磁保护功能模块J、励磁限制功能模块k、计算机就地/远程操作通讯控制模块l 、液晶触摸屏通讯控制模块m、后台上位机通讯控制模块n、双套调

45、节器通讯及双机械控制功能模块。O、事件记录器功能软件模块p、录波器功能软件模块4.2.3 Excitrol_soft计算机就地或远程控制操作软件包。 该软件包运行于阳时Window98以上操作系统，可实现对励磁装置的全方位控制及调试，并能下载配置参数表、事件记录及录波图文件存档、打印等，如图4.4所示。 4. 3结构配置 4.3.1静态励磁装置结构配置 WKLF-402型微机控制同步电动机静态励磁装置的柜体结构图分别如罔4. 5所示。 本装置的标准结构配置为钢质单柜休结构，励磁主回路及控制操作单元按图 4.5所示安装于励磁柜内，柜体尺寸为800X8OOX2260mm (或8OOX60OX226

46、0mm， 颜色为浅驼灰(色标号RAL7032)。 励磁屏从前往后依次为玻璃门，面板，调节器安装板;功率单元为独立部件于柜体后门方向悬挂安装；选配双套功率单元时，双套功率单元并列安装。面板部分从上至下分别为仪表板，调节器封板和空气开关封板，各层封饭均 配置可向左前旋转打开900的独立开启门结构以方便维护检修。空气开关封板后侧 安装有空气开关(一QFl) ，励磁电源进线接线端子排-Xl，在现场安装接线时可向左前旋转打开900打开空气开关封门后进行操作，操作完毕后恢复。 432旋转励磁系统结构配直 WKLF-400旋转励磁系统结构配置由旋转整流盘及旋转灭磁电阻构成，旋转整 院安装于机组的轴端以方便检

47、修。 对于低速增安型产品，在整流盘的圆周分别安装有3只ZL型旋转功率模块，1只QD型旋转功率模块以及1只ZK42型旋转主控制模块，旋转灭磁电阻体积较大，通常安装于主电机转子支架上。 对于高速非增安型产品，在整流盘外侧圆周分别安装有4只KX型旋转可控硅、4只ZX型旋转二极管，盘件中央安装有环状的ZK42H型旋转主控制悦抉，灭磁电阻使用由带状电阻环绕而成的电阻盘，安装于旋转整流盘的内侧。 五、Excitrol-40C微机励磁调器 Excitrol-400微机励磁调节器是WKLF-402微机控制无刷同步电动机励磁装置的核心控制、励磁调节及保护单元。该型装置采用两台软、硬件功能完全相同Excitrol-400微机励磁调节器wv A、B套运行， A、 B套均可以以主机运行，当A (B)套调节器为主机运行时，B (A)套调节器自动转入备机运行时，备机不接受任何励磁操作控制(通讯及调节器配置，录波操作等除外) ，备机自动跟踪主机的运行参数及状态且期触发脉冲及控制输出完全被封锁(故障报警输出除外)，主、备机分不断进行各自的软、硬件自检及运行参数测量，与备机相比，主机还要不断进励磁的控制与调节，并判断励磁调节是否正常。一旦主机调节器发生故障，在