西门子标准变频器在提升中的应用.pdf

西门子标准变频器在提升中的应用西门子标准变频器在提升中的应用 目前，变频器在提升的应用越来越广泛，如起重、提升、电梯等行业在提升中应用变频器主要有以下特点： ? 负载在下降过程中，电机会处于发电状态，即变频器处于能量回馈状态，为了防止变频器产生过电压现象而跳闸，需要制动单元与制动电阻来消耗回馈能量 ? 在提升系统中有配重(couterweight)的情况下，下降的过程有可能是电动状态，因此电机可能会工作在四象限 ? 当负载在机械抱闸打开的情况下暂停，电机需要输出很高的转矩阻止负载降落 ? 某些场合需要变频器的精确定位功能，当然定位功能也可能在上位机中实现，如电梯应用 ? 大部分的提升装置要充分考虑其安全可靠性 ? 系统的加减速需要仔细控制 图 1 变频器在提升中应用示意图 针对提升的应用特点，标准变频器应该满足以下特性 • 最好安装编码器，以保证系统速度精度与安全性MicroMaster440所实用的编码器有TTL与 HTL类型 • 加装制动单元与制动电阻，通过 P1240禁止变频器的直流电压控制器功能，同时要在P1237里设置制动占空比 • 要确保电机参数的准确，这一点对于矢量控制尤其重要。

• 要利用功能块来搭建超速或者负载降落保护 • 投入电机外部抱闸控制，参数为 P1215-P1217 • 对于有配重的负载，矢量控制(SLVC或 VC)建议用加速度予控(P1496 与 P0342)，对于无配重负载，建议用附加转矩(P1511)来增加启动转矩 调试调试 带编码器的矢量控制带编码器的矢量控制 借助于编码器模板(6SE6400-0EN00-0AA0)及编码器完成 优点： 1. 可实现零速满转矩运行 2. 低速时性能好，确保精确定位 3. 真实的反馈速度以防止电机超速与负载突降 4. 容易调试 缺点：成本高 调试步骤： 1. 快速调试，确保电机数据与电机名牌一致 2. 通过参数 P1910=1，3做电机识别 3. 检查编码器接线以及相关参数及 DIP设定(P0400,P0408等)，用 V/F方式来判断编码器反馈的方向是否同设定值一致(P0061 与 P0021) 4. 将直流电压控制器关闭(P1240=0)，并将制动单元投入(P1237=4推荐 50%) 5. 投入电机报闸制动(P1215=1)，并根据实际情况优化制动释放延迟时间(P1216)及最小频率(P1080) 6. 对于无配重的负载，我们需要在提升时给定正的速度值，在下降时给定负的频率值。

7. 设置控制方式 P1300=21，用 P1960来优化速度环（注意优化时电机会转动），同时也可以手动修改比例增益 P1460与积分时间 P1462，以改善系统的动态特性 8. 转矩限幅 P1520 与 P1521通常被放到最大 9. 用功能块来搭建超速保护超速保护以及编码器实际反馈与速度设定背离过大保护编码器实际反馈与速度设定背离过大保护 设置如下： P2155[0]=FMAX+10% (55Hz ). 如果当前电机实际频率超过 55Hz, 变频器的状态位 53.4 发生变化 速度偏差 (设定速度) – (实际编码器返回速度) : >7% P2800=1 激活功能块 P2801[3]=2 – 激活“或”功能块 OR1 P2801[9]=1 -激活“非”功能块 NOT1 P2802[6]=3 -激活“加法”功能块 SUB1 P2802[12]=2 -激活“比较“功能块 CMP1 P2816[0]=53.4 – 把超速信号连接到 OR1 P2816[1]=2886 – 连接速度偏差过大信号到 OR1 P2828=2817 – 将“或”的结果取反 (使它可以作为外部故障信号) P2873[0]=63 – 电机模型的输出频率 P2873[1]=61 用电机模型的输出频率减去编码器实际频率 P2885[0]=2874 比较 P2885[1]=2889 P2889=7% P2106[0]=2829 – 当任何一个条件满足时，触发变频器跳闸 无传感器无传感器 矢量控制矢量控制 优点： 1. 高速时变频器定位精度相对准确。

2. 准确的电机模型为超速保护与负载降落保护提供了基础 3. 不需要附加备件，成本低 缺点： 1. 要求仔细调试 2. 在低频时，电机模型计算不准确，因此矢量控制所能达到最小频率比带编码器要高 3. 因为没有实际编码器去测量转子速度，因此超速保护来自观测器模型 调试步骤： 1. 快速调试，确保电机数据与电机名牌一致 2. 通过参数 P1910=1，3做电机识别 3. 通过检查参数 r1787 7% P2800=1 激活功能块 P2801[3]=2 – 激活“或”功能块 OR1 P2801[9]=1 -激活“非”功能块 NOT1 P2802[6]=3 -激活“加法”功能块 SUB1 P2802[12]=2 -激活“比较“功能块 CMP1 P2816[0]=53.4 – 把超速信号连接到 OR1 P2816[1]=2886 – 连接速度偏差过大信号到 OR1 P2828=2817 – 将“或”的结果取反 (使它可以作为外部故障信号) P2873[0]=1170 – 斜坡函数发生器后的设定频率 P2873[1]=63 ——电机模型的输出频率 P2885[0]=2874 比较 P2885[1]=2889 P2889=7% P2106[0]=2829 – 当任何一个条件满足时，触发变频器跳闸。

无论如何，MM440 在起重与提升的应用还要经过实践来检验，有时设备的二次启动，有时会造成系统溜车，这时就要不断调整附加转矩或启动转矩等参数的设定值有时对于电机的外部抱闸与启动的配合不好，我们还需要去调解外部抱闸释放的延迟时间 另外，我们还应该注意，变频器版本对功能的影响，例如从版本 V2.10 以后，我们在外部抱闸控制上作了一些逻辑上的改变 V2.09 V2.10 。