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文檔簡介

第1章概述

柯蒂斯1234,1236和1238交流感應電動機控制器不同于以往的車載控制系

統,它能夠提供穩定平滑的功率輸出。他們采用把現場可編程邏輯控制器嵌入到

最先進的電動機控制器的方法,實現控制器輸出穩定平滑功率的功能。

嵌入式邏輯控制器在功能齊全的磁場定向AC感應H動機控制操作系統(OS)

上運行。通過修改OS參數,可以滿足客戶不同的定制要求,詳細內容見第3節。

OS包含OE-developed軟件,簡稱VCL邏輯語言。使用VCL可以進一步提高控制

器性能,詳細內容見第6節。

VCL是一款由柯蒂斯發展革新的軟件編程語言,使用VCL可以編程許多特殊

電動汽車功能的程序,并且將更多的功能內置到OE-controlled。VCL開辟了用戶

定制,產品差異化和市場反應能力的新途徑。

和柯蒂斯其他的很多產品一樣,1234/36/38包含了CAN總線傳輸機制,使

AC感應電動機控制器成為高效分布式系統的一部分。輸入和輸出信息可以通過

系統實現最佳化分享,同時可以減少系統的布線,創建集成功能和減少系統損耗。

柯蒂斯1234/36/38控制器是滿足車輛牽引,起重機,雙驅動,其他電機傳動

和車載控制需要的理想控制器。

圖1.柯蒂斯1234(左)1236(中)1238(右)AC感應電動機控制器

三種模型的標準特性相同

和所有的柯蒂斯控制器一樣,1234/36/38為電機驅動性能提供「優越的操作控制功能。

功能包括:

1.高效,定向運動控制和法;

2.采用先進的PWM技術,實現電源電壓高效使用,電機諧波低,能抑制轉矩紋波,

最大化降低切換損耗:

3.極其寬泛的轉矩/速度變化范圍,完整的正反饋性能;

4.實現低速平滑控制,包括0速度:

5.采用能適應電機溫度變化的控制算法,在不同的條件下都能保持最佳性能;

6.電池電流,電機轉矩,功率實時評估功能:

7.功率限制地圖允許在電池核電狀態變化時,降低電機熱量和性能一致性的功能定制:

8.強大的操作系統,允許車載控制任務,電機控制任務的并行處理和用戶配置可編程

邏輯陣列:

9.寬泛的I/O口,適用最大化分布式系統控制;

10.內置荷電狀態電池,小時計,維護計時計:

11.高頻無聲操作:

12.可用于24V-80V電源系統模式,帶有200A-650ARMS2分鐘額定電流:

13.使用柯蒂斯1311手持編程器和1314PC編程站,可編程容易:

14.使用CAN通信實現集成控制系統進入分布式控制系統;

15.場可編程,快速下載主要操作編程代碼:

16.帶有電動機,控制器熱保護,提醒功能和自動停止功能:

17.外殼密封嚴實,在嚴峻工況下使用時,與外部的連接符合IP65環境密封標準:

18.絕緣金屬忖底的功率底座提供優越的熱傳輸,增加可靠性。

熟悉柯蒂斯控制器對你的正確安裝和操作工作有幫助。我們鼓勵你仔細閱讀本說明書,

有問遨的話,可以聯系附近的柯蒂斯公司。

使用1311手持編程器,你可以設置控制器完成所有的基本操作,例如加速控制,直流

和HPD。在本說明書里,我們首先向你說明在不使用VCL的情況下,如何進行系統布線和性

能特性的調整。接卜.米,在第六刊,我們向你介紹如何使用VCL調整系統性能。

第2章安裝布線

2.1控制器安裝

1234控制器略圖和安裝孔尺寸圖如圖2a所示,示36/1238如圖2b所示。控

制器根據IP65對環境保護的要求,防塵防水。話雖如此,為了防止內部腐蝕和

接線路徑的外露,安裝控制器時要認真選擇安裝地點,安裝地點越干凈干燥越好。

建議把控制器安裝在干凈平整的金屬表面附近。熱結合點可以用來改善控制

器的導熱功能。

7.5

(03)

t

75

(3.0)

68

(2.7)

8

(0.3)

Dimensionsinmillimeters(andinches)

圖2a柯蒂斯1234電動機控制器安裝尺寸圖

在產品的設計和發展過程中,你需要采取幾個行動來保證控制器的EMC性能

符合應用規則,在附錄B中,我們給出了建議。

1234/36/38包含ESD-sensilive組件。在控制器的連接,斷開和操作過程中,

要采取適當的措施。安裝建議見附錄B,安裝過程中要防止控制器受到ESD損害。

275

(10.8)

255

(10.0)

M8x1.25.

/5plcs

StatusLEDs

165

(6.5)

145

(5.7)

7(0.3)d/a.

4plcs

212(8.3)—10(0.4)

232(9.1)

Dimensionsinmillimeters(andinches)

圖2b.36/38電動機控制器安裝尺寸圖

從事電氣系統可能是危險的。你必須保護自己不受失控操作,高電流弧和失氣鉛酸

電池的傷害

失控操作一某些情況可能導致電動機運行失控。在嘗試電動機電路的所有工作之前,

確保斷開電動機的連接,抬起車輛,使車輪脫離地面。

高電流弧一電池可以提供非常高的功率輸出,在短路的情況下就會產生電弧。致力

于電動機控制線路之前先打開電池電路。戴上安全鏡,使用正確的絕緣工具,防止短路。

鉛酸電池一電池在充電和不充電的狀態下,在電池周昌都會產生氫氣。遵守電池產

商的安全建議。注意戴安全鏡。

2.2強電流連接

控制器上有5個大電流終端,在控制器外殼上用B+,B-U,V,和W標記出來。

Table1HighCurrentConnections

TERMINALTYPEFUNCTION

B+InputPositivebatterytocontroller.

B-InputNpgativpbatfprytonontrollpr

UI/OMotorphaseU.

VI/OMotorphaseV.

WI/OMotorphaseW.

2.31234接線片組裝

控制器上有5個鋁制的M6終端,接線片需要按以下步驟進行安裝,使用M6

螺栓正確銜接,安裝固定°

L把接線片放在鋁制終端.上.面,墊上高負載安全墊圈,墊圈的型號應該是

SCIIN0RR416320或者等價物;

2.如果一個終端表面使用了兩個接線片,把他們疊起來;

3.束緊[TBD]組裝。

2.41236/38接線片組裝

控制器上有5個鋁制的M6終端,接線片需要按以下步驟進行安裝,使用M6

螺栓正確銜接,安裝固定,

1.把接線片放在銅制終端卜面,墊卜高負載安全墊圈.墊圈的型號應該是

SCHN0RR700800或者等價物;

2.如果?個終端表面使用了兩個接線片,把他們疊起來,上面接線片攜帶最

低電流;

3.束緊組裝,力矩達到9.6±0.9N-m。

注意:終端表面旋轉角度為±5。。

2.5強電流配線建議:所有型號

1.電池配線(B+,B-)

在電池和控制器之間,電池兩條連線彼此接近連接。使用高質量銅制墊片,

觀察額定轉矩比率。為了最大程度的減小噪聲,連線不能經過控制器中心部分。

從電池B-端引出一個星形地,將所有的強電流控制器連在一起。

2.電動機配線

在連線經過電池和控制器之間時,電動機三相連線長度要一樣,并且捆扎在

一起。連線長度盡可能越短越好。使用高質量銅制墊片,觀察額定轉矩比率。為

了最大程度減小噪聲,電動機連線不能經過控制器中心部分。在應用中,為了達

到排放物最少的效果,可以在電動機連線和控制器B-端放置一個防護罩。電動

機連線附近不能連接弱電流信號線路。如果需要,必須以一個適當的知度穿過電

動機連線,減少連接器噪音。

2.6.弱電流配線

所有的弱電流連線經過?個有35個引腳的AMPSEAL連接器進行連接。連線

插頭外殼型號是AMPp/n776164連接器引腳型號是AMPp/n770520-3o連接器

可以連接帶有宜徑1.7-2.7mm的薄壁絕緣型號為20-16AWG的連線。35個引腳的

含義標識見表2.

^OOOOOOOOOOOO24

J12300000000000^

12000000000000,

2.6.1弱電流線路配線建議

電動機編碼器配線(31,32引腳)

四個編碼器的所有連線在經過電池盒控制器之間時要捆扎在一起,可以和剩

下的弱電流線束捆扎在一起。編碼器連線不能經過電動機線路。在應用中,如果

需要的話,屏蔽導線可以和屏蔽地一起使用連接到控制器一端7引腳。在特殊應

用中,可以使用共模濾波器。

CAN總線配線(21,23,34,35引腳)

建議CAN總線以雙絞線的形式進行連接,但是,在125kBaud,大多數成功的

應用中,CAN總線不是以雙絞線的形式進行連接的。簡單的把CAN總線和其他的

弱電流連線捆扎在一起。CAN總線必須遠離強電流線路,必要的話可以以一定的

角度穿過。

其他的弱電流配線

剩余的弱電流線路需要根據實際規則進行配線。在強電流線路旁配置弱電流

線路總是不允許的。

Table2LowCurrentConnections

RELATEDVCL*

PINNAMEDESCRIPTIONFUNCTIONSREFERENCES

1KSIKeyswitchinput.Setup_BDIKeyswitch_Voltage

Provideslogicpowerfor

thscontrollerandpower

forthecoildrivers.

2Prop.DriverProportionaldriver.Automate_PWMSw_13

ThisisacoildriverwithPut_PWMPWM5

currentcontrolcapabilityPD_Current

typicallyusedforaPD_Output

proportionalvalveonaPD_Throttle

hydraulicmanifold.VCL_PD_Throttlo

Canalsobeusedasa

digitalinput.

3Driver4Genericdriver#4;canAutomate_PWMSw_12

alsobeusedasadigitalPut_PWMPWM4

input.HaslowfrequencyPWM4Output

PWMcapabilities.

4Driver3Genericdriver#3;canAutomate_PWMSw_11

alsobeusedasadigitalPut_PWMPWM3

input.HaslowfrequencyPWM3_Output

PWMcapabilities.Typically

usedforpumpcontactor.

5Drivor2Gonoriodrivor#2:canAutomato_PWMSw_10

alsobeusedasadigitalPut_PWMPWM2

input.HaslowfrequencyPWM2_Output

PWMcapabilitiesanda

slightlyhighercurrent

rating.Typicallyusedfor

electromagneticbrake.

6Driver1Genericdriver#1;canAutomate_PWMSw_9

alsobeusedasadigitalPut_PWMPWM1

input.HaslowfrequencyPWM1_Output

PWMcapabilities.

Typicallyusedformain

contactor.

7I/OGroundInoutandoutputground

reference.

8Switch2CanbeusedasgenericSw_2

Analog2switchinput#2orasAnalog2_lnput

genericanaloginput#2.

Typicallyusedasthe

motortemperature

analoginput.

9Switch3Genericswitchinput#3.Sw_3

Typicallyusedasthe

interlockswitch.

10Switch4Genericswitchinput#4.Sw_4

11Switch5Genericswitchinput#5.Sw_5

Table2LowCurrentConnections,cont'd

RELATEDVCL

PINNAMEDESCRIPTIONFUNCTIONSREFERENCES

12Switch6Genericswitchinput#6.Sw_6

13CoilReturnThisisthecoilreturnpin

forallthecontactorcoils.

14Switch16/DNCInthe1234.thisisSw_16

genericswitchinput#16.

Inthe1236and1238,

DoNotConnect.

15ThrottlePotHighPothighconnectionfor

a3-wirethrottlepot.

16ThrottlePotWiperPotwiperconnectionforSetup_PotThrottle.Pot

thethrottlepot.Setup_Pot_FaultsThrottle_Pot_Output

17BrakePotWiperPotwiperconnectionforSetup_PotBrake_Pot

thebrakepot.Setup_Pot_FaultsBrake_Pot_Output

18PotLowCommonpotlowPot_Low_Output

connectionforthethrottle

andbrakepots.

19DigitalOut6AnopencollectordigitalSet_DigOutSw_14

output.DanalsobeusedClear_DigOutDigOut6

asadigitalinput.Dig6Output

20DigitalOut7AnopencollectordigitalSet_DigOutSw_15

output.OanalsobeusedClear_DigOutDigOut7

CanalsobeusedasaDig7_0utput

21CANTermHHighconnectionforthe

CANterminationjumper.

22Switch7Genericswitchinput#7.Sw_7

Typicallyusedasthe

Forwardswitch.

23CANHCANbushigh.Setup_CAN

Setup_Mailbox

Send_Mailbox

etc.

24Switch1CanbeusedasgenericSw_1

Analog1switchinput#1orasAnalog1_lnput

genericanaloginput#1.

Typicallyusedfor

emergencyreverseswitch

(ifapplicable).

25+12VOutUnreguatedlowpowerExt_Supply.Current

+12Voutput.

26+5VOutRegulatedlowpower5_Volts_Output

+5Voutput.Ext_Supply.Current

27BrakePotHighPothighconnectionfor

a3-wirebrakepot.

Table2LowCurrentConnections,cont'd

RELATEDVCL

PINNAMEDESCRIPTIONFUNCTIONSREFERENCES

28SerialTXSerialtransmitlineforSetup_Serial

displayorflashupdate.

29SerialRXSerialreceivelineforSetup_Serial

flashupdate.

30AnalogOutputLowpo/ver,lowfrequencyAutomate_PWMPWM6

0-10Vanalogoutput.PuLPWMAnalog_Output

31EncoderAQuadratureencoderMotor_RPM

InputphaseA.

32EncoderBQuadratureencoderMotor_RPM

inputphaseB.

33Switch8Genericswitchinput#8.Sw_8

Typicall/usedasthe

Reverseswitch.

34CANTermLLowconnectionforthe

CANbustermination

jumper.

35CANLCANbuslow.Setup_CAN

Setup_Mailbox

Send_MailDox

etc.

2.7.控制器配線:基本配置

基本配線圖如圖3所示:在圖中,油門和剎車用3線電位器表示,其他的油

門和剎車輸入端很容易布置,在接下來的油門配線中進行了討論。

在圖中,主接觸器線圈配線根據EEC安全規范直接連接到控制器。控制器可

以采用編程的方式,檢查接觸器的焊接和焊點失蹤故障,并且使用主接觸器線圈

驅動輸出,斷開電源,處理控制器和電動機的各種故障。如果主接觸器線圈不接

到6引腳,在發生嚴重故障時,控制器就不能釋放主接觸器,這樣整個系統就不

符合EEC安全規范。

注意到基礎布線圖是為類屬應用設計的,可能不適合個人設計的系統要求。

控制器的I/O口使用非常靈活,配線方便。你也許會希望聯系當地柯蒂斯代理商

一起討論特殊應用。

KSI

EMERG.REV./KSI5LS

SWITCH1,ANALOG1COILRETURNaCOa3

IMHRLOCK-"?93'A

SWITCH3Ow-H

1vnUO

,,小。HM

SWITCH4oS

DRIVER1JlA

、:?uW

YJ1HSWITCH5lX

DRIVER2o

”山d

,JSWITCH6DRIVER3ao

FORWARD—jgrd

SWITCH7DRIVER4

一心PROPDRiVSR

JSWITCH8

________________jJ7?一SWITCH16/DNC*

EMERGEWY

BATTERY

DtSCONHICl

SWITCH2'ANALOG2

I/OGROUND

?5VBATTERYT

jr-37(270V)—

PKASCAPOSITION

J1^32

PHASSBEWCODER

JN7

bOGAOUNO

B?。T

DIGITALDRIVER6

J^20DK3JTALDRIVER7

CANTERMH

:Shortfor120

?CANbustwMurtion

lCANTERML

OCANH

drTHROTTLiPOTHIGH

UJJCANPORT

l5CANLSooooooo

OTTHROTTLEPOTWIPER

H

!—r

xBRAKEPOTHIGH

BRAKEPOTWIPERSERIALPORT

—(“inMol”)

POTLOWVOGROUND

1234/36/38CONTROLLER

'SWITCH16in1234.DoHexConnectin123&28

圖3.柯蒂斯控制器1234/36/38基本連線圖

2.7.1選擇輸入配線

當參數設置如下所示時,輸出可以實現特殊功能。

Switch1:EmergencyReverseinputiftheEMREnable=On

andEMRType=0(seepage59).

Switch3:InterlockinputifInterlockType=0(seepage48).

Switch5:Liftinput(dependsonVCLprogram).

Switch6:Lowerinput(dependsonVCLprogram).

Switch7:ForwardinputfThrottleType-1-3(seepage43).

Switch8:ReverseinputifThrottleType=1-3(seepage43).

2.7.2油門配線

在本說明書中,油門有兩種意思:一是指驅動油門;二是指驅動油門與剎車

油門的總稱。小管油門是用于剎車還是加速,配線是一樣的。

1234/36/38控制器可以配套各種各樣的油門使用。在1311編程器的編程菜

單中根據各自的特點可以分為以下五種類型。

Type1:2-wire5kQ-0potentiometers

Type2:single-ended0-5Vthrottles,currentsourcethrottles,

3-wirepotentiometers,andelectronicthrottles

Type3:2-wire0-5kQpotentiometers

Type4:wigwag0-5Vthrottlesand3-wirepotentiometers

Type5:VCLinput(VCL_ThrottleorVCL_Brake)

油門的兩個輸入端需要分開獨立編程。

對電位器,控制器提供了完整的油門故障保護,符合所有應用的EEC安全規

范。對電壓油門,控制器保護超出范圍的滑動片數據,但是不檢查布線方面的錯

誤。因此通過在車子上安裝電壓油門,0EV提供完整的油門故障保護。

油門類型1-3使用正反轉輸入,此外可通過油門輸入定義油門指令。油門類

型4和5不使用正反轉輸入。

在接下火的章節中介紹最常見的油門布線,布線見插圖。如果沒有介紹到你

將要使用的油門布線,可以聯系附近的柯蒂斯公司。

1.油門類型1

圖4向我們展示了一種有兩條連線的電阻式電位器。如果在PotWiper和

PotLow引腳之間測得的電阻值是0Q,說明此刻收到全速前進請求。

圖4.油門類型1接線

控制器檢測從PotWiper(16或17引腳)經電阻式電位器流入PotLow(18

引腳)的電流,提供斷絲保護。如果PotLow引腳輸入電流低于0.65mA,會產

生油門錯誤,這時速度請求自動降為0。注意:PolLow引腳絕對不能接地(B-)。

2.油門類型2

對于油門,控制器在滑動片輸入端獲取電壓信號。0V與0速度請求相對應,

5V與全速請求相對應。很多設備可以使用這種類型的油門輸入,包括電壓源油

門,電流源油門,3端口油門和電子汕門。各種油門之間的接線只有一點不同,

接線方式如圖5所示.并口提供了多種油門故障保護電路0

電壓源油門由OEM提供油門故障保護。對于使用參考地的0-5V油門,控制

器檢測滑動片輸入端信號,可以提供開路故障保護但是不能提供全速故障保護。

電流源油門,在電路中必須增加一個電阻,將電流轉換成電壓,在電流范圍

內,電阻必須能將電流轉換成0-5V之間可變的電壓信號。由OEM提供類似的油

門故障保護。

VoltageSource

PotWiperInput(Pm16or17)

B

O

S

N___________PotWiperinput(Pin10or17)

3

S

UOGroundReturn

________UPGroundReturn(Pin7)

CurrentSource

PotWiperInput(Pin16or17)

I/OGroundReturn(Pin7)

3-wirePotentiometer

JPotHighoutput(Pin15or27)

?

?FAS由PotWiperInput(Pin16or17)

r

PotLowInput(Pin18)

NOTE:Pins15and16areusedtogelhersthettKott!epotRns27and17inthebrakepot

CurtisET-XXXElectronicThrottle

COTMClQf

圖5.油門類型2接線

對于3端口電位器油門,根據EEC要求,控制器可以提供所有的故障保護。

端口采用分壓器模式,由控制器提供電壓和回路。PotHigh提供電流限制端口

電壓在5V,PotLow提供電流回路。這種油門的接線圖如圖3所示,用于驅動油

門和剎車油門。

ET-XXX電子油門是僅用于驅動油門的典型油門。ET-XXX沒有內置的故障保

護,而控制器也只提供開路保護,由OEM提供需要的剩下的油門故障保護。

3.油門類型3

2端口電阻式電位器,如圖6所示。當在PotWiper引腳和PotLow引腳之

間測得5KC電阻時表示全速請求。

控制器檢測從PotWiper(16或17引腳)經電阻式電位器流入PotLow(18

引腳)的電流,提供斷絲保護。如果PotLow引腳輸入電流低于0.65mA,會產

生油門錯誤,這時速度請求自動降為0。注意:PolLow引腳絕對不能接地(B-)。

4.油門類型4

油門類型4以搖擺方式工作,幾乎只用于驅動油門。控制器的前進和后退輸

入不需要信號,由滑動片輸入值確定方向。只有0-5V電壓源油門和3端口電位

器可以用于類型4油門。控制器與油門類型4的交換與油門類型2一樣,如圖5

所示。在PotWiper輸入口I/O回流地之間,測得電壓等于2.5時,表示滑動片

處于。點位置。當滑動片輸入值增加時,控制器將提供增加的前進速度;當滑動

片輸入值減少時,控制器將提供增加的后退速度。

當使用3端口時,控制器提供所有的故障保護。當使用電壓源時,控制器提

供滑動片輸入端的開路保護,但是不能提供所有的故障保護。

5.油門類型5

油門類型5采用不同的方式發送油門命令給控制器。這種類型的油門使用

VCL確定輸入到油門信號鏈的油門信號。(見圖13)通過VCL變量VCLThrottle

和VCLBrake,這種油門類型既可以用于驅動油門也可以用于剎車油門。VCL可

以使用油門端口輸入,開關量輸入和CAN通信輸入信息作為油門信號的信號來

源。關于這種油門類型,如果你有任何問題,可以聯系附件的柯蒂斯人員。

設置油門類型是類型5,通過VCL工程,可以重新定義油門和剎車端口輸入。

VCL與油門和剎車端口交互時使用的變量名是Throttle.PotOutput和Brake^

PotOutputo

2.8輸入輸出信號規范

連接到35-引腳連接器的輸入輸出信號可以按以下方式進行分組,并討論它

們的--電氣特性。

—數字量輸入

--低功率輸入

一-高功率輸入

—模擬量輸入

—模擬量輸出

--電能輸出

--KST和線圈回流輸出

-一油門和剎車輸入

—通信端口輸入/輸出

—編碼器輸入

2.8.1數字量輸入

控制線可以作為數字量輸入線。通常“on”直接連接到B+端,“off”直接

連到B-端。輸入口沒有連線的話將拉低輸入。所有的數字量輸入連線都要避免

B+和B-短路。

其中9條輸入線用來形成拉電流保證開關可靠連接,防止電流泄漏,產生錯

誤信號。

、口剩下的數字量輸入線與驅動輸出線連接,注意它們的輸入阻抗很高。兩個數

字量輸出線也可以用在數字量輸入線,因此也包含在本組中。

24引腳和8引腳引出線也可以用在模擬量輸入線

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