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SINAMICS DCM除了可驱动直流电机实现调压调速之外,同时电枢回路也可作为可调电压源。由于这种情况下无需励磁,对于大于30A的装置,可通过选件L10订购无励磁功率单元。

下面介绍如何将SINAMICS DCM用作可调电源的应用。



1. SINAMICS DCM用于电池的充电和放电


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图1-1 用于电池充放电的系统结构图


系统配置说明如下:

①整流变压器,短路阻抗uk=4%, 其容量S=1.05×1.35×UV×IDC

② 进线接触器或断路器

③ 快速熔断器(对于≤850A需要配置,对于>850A装置由于内置桥臂熔断器而无需配置)

④ SINAMICS DCM直流调速装置

2象限:给电池充电,UDC max =1.2×UV

4象限:给电池充电和放电:UDC max=1.05×UV

⑤ 直流熔断器(仅适用于4象限,对于≤850A需要配置,对于>850A装置由于内置桥臂熔断器而无需配置)

⑥ 平波电抗器5%电流纹波:由于电池内部的电阻非常低,电流波动很大,因此建议在直流回路中使用平波电抗器,建议参数如下:


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表格1-1 平波电抗器技术数据


⑦ 电压隔离变换器,输出信号0-10 V

⑧ 电压信号输入端子103/104

⑨ 电池


驱动器采用双闭环控制模式:

•外环采用电压闭环控制模式,反馈方式p50083=1,通过103/104模拟量接口引入反馈电压信号⑦。将p50741设置为电池最大电压

•内环为充电电流闭环控制模式,其前馈等效电路在断开电池仅接入平波电抗器,通过p50051=25进行优化获得

•连接电池并手动优化电压调节器,同时将电流限幅值设置为最大充电/放电电流




2. SINAMICS DCM作为直流电机的恒压源


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图2-1 用于直流电机的恒压源系统结构图


系统配置说明如下:

SINAMICS DCM直流调速装置:

2象限:UDC max =1.2×UV

4象限:UDC max=1.05×UV

F1直流熔断器(仅适用于4象限,对于≤850A需要配置,对于>850A装置由于内置桥臂熔断器而无需配置)

 RV启动电阻,以免电机在启动时电流过高。根据电机运转速度的实际需求,必要时可以将几个串联电阻部分旁路使用

S1启用和停用电机组的开关

S2电机启动后闭合,以旁路RV电阻

通过驱动数据组DDS功能实现不同电机组的切换运行

驱动器采用双闭环控制模式:

外环为电压闭环控制方式,采用反馈方式p50083=4,信号源p50609=52295(电压实际值),其特性通过手动优化

内环为电流闭环控制模式,对于不同的电机运行组分别执行电流环优化,与DDS对应



3. SINAMICS DCM用于电阻负载


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图3-1 用于电阻负载的系统结构图


系统配置说明如下:

一般选择2象限装置:

UDC max =1.2×UV

必要时直流侧使用平波电抗器

驱动器可通过电压控制或电流控制两种方式进行操作:

电压实际值的选择:p50083=4,信号源p50609=52292(电压实际值)

控制参数可采用工厂缺省设置


4. SINAMICS DCM用于电解


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图4-1 用于电解的系统结构图


系统配置说明如下:

T隔离变压器,短路阻抗uk=4%, 容量S=1.05×1.35×UV×IDC
注意:为了防止电流不平衡,每个SINAMICS DCM需要单独的隔离变压器

F快速熔断器(对于≤850A需要配置,对于>850A装置由于内置桥臂熔断器而无需配置)

SINAMICS DCM直流调速装置:
2象限:UDC max =1.2×UV

LV平波电抗器:减少电流纹波,其参数如下:

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表格4-1 平波电抗器技术数据


驱动器可通过电压控制或电流控制两种方式进行操作:

电压实际值的选择:p50083=4,信号源p50609=52292(电压实际值)

控制参数可采用工厂缺省设置



5. SINAMICS DCM用于采用脉冲调制

的逆变器直流供电



一般情况下,SINAMICS DCM不能直接替代MASTERDRIVES 整流回馈装置。


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图5-1 用于采用脉冲调制技术的逆变器直流供电


系统配置说明如下:

SINAMICS DCM直流调速装置:

2象限:UDC max =1.2×UV

4象限:UDC max=1.05×UV

Lv为低感抗值平波电抗器,其推荐数据如下

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表格5-1 平波电抗器技术数据


RB基本负载电阻,其电阻选型基于在额定电压下流过电阻的负载电流500mA

驱动器采用双闭环控制模式:

外环为电压闭环控制方式,采用反馈方式p50083=4,信号源p50609=52292(电压实际值, 100%=1.35×p50078[0]),其特性通过手动优化

内环为电流闭环控制模式,当采用平波电抗器时断开电容,通过p50051=25进行优化获得

电流环前馈控制方式设置p50153=2, EMF仅在切换转矩方向时投入

力矩方向判定阈值p50159=0.01

预置电流给定p50601[5]=52401(固定值给定源),p50401=0.02(>p50159=0.01),使系统进入到力矩方向I

电压给定,依据实际值电压反馈信号r52292,需要进行标定

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图5-2 电压给定值下的标定


2象限下 UDC max =1.2×UV: p50320设置值为89

4象限下 UDC max=1.05×UV: p50320设置值为78



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