閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
數(shù)控機床

西門子變頻器參數(shù)設(shè)置的探討

星之球激光 來源:中國自動化網(wǎng)2012-02-02 我要評論(0 )   

1 引言 近十多年來,隨著大規(guī)模集成電路、計算機控制技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,特別是矢量控制技術(shù)的應(yīng)用,使得交流變頻調(diào)速技術(shù)逐步具備了寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、...

1 引言
              近十多年來,隨著大規(guī)模集成電路、計算機控制技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論的發(fā)展,特別是矢量控制技術(shù)的應(yīng)用,使得交流變頻調(diào)速技術(shù)逐步具備了寬調(diào)速范圍、高穩(wěn)速精度、快動態(tài)響應(yīng),以及在四象限作可逆運行等良好的技術(shù)性能,調(diào)速特性可與直流電氣傳動相媲美。在交流調(diào)速技術(shù)中,由于變頻調(diào)速的調(diào)速性能與可靠性等性能在不斷完善,價格也在不斷降低,特別是它的節(jié)電效果明顯,實現(xiàn)交流電機調(diào)速極為方便,因此,在一切需要速度控制的場合,變頻器以其操作方便、體積小、控制性能高而獲得廣泛的應(yīng)用。變頻器在使用中出現(xiàn)的一些問題,很多情況下都是因為變頻器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。西門子micr.master
            440變頻器可設(shè)置的參數(shù)有幾千個,只有系統(tǒng)地、合適地、準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能【1】。
            2 控制方式選擇
              變頻器控制方式的選擇由負荷的力矩特性所決定,電動機的機械負載轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)下列關(guān)系式?jīng)Q定:
            p= t n/ 9550
            式中:p——電動機功率(kw)
            t——轉(zhuǎn)矩(n. m)
            n——轉(zhuǎn)速(r/ min)
              轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系根據(jù)負載種類大體可分為3種【2】。
            (1)即使速度變化轉(zhuǎn)矩也不大變化的恒轉(zhuǎn)矩負載,此類負載如傳送帶、起重機、擠壓機、壓縮機等。
            (2)隨著轉(zhuǎn)速的降低,轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小的負載。此類負載如風(fēng)機、各種液體泵等。
            (3)變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線性v/f控制、拋物線特性v/f控制。將變頻器參數(shù)p1300設(shè)為0,變頻器工作于線性v/f控制方式,將使調(diào)速時的磁通與勵磁電流基本不變。適用于工作轉(zhuǎn)速不在低頻段的一般恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速對象。
              將p1300設(shè)為2,變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式,這種方式適用于風(fēng)機、水泵類負載。這類負載的軸功率n近似地與轉(zhuǎn)速n的3次方成正比。其轉(zhuǎn)矩m近似地與轉(zhuǎn)速n的平方成正比。對于這種負載,如果變頻器的v/f特性是線性關(guān)系,則低速時電機的許用轉(zhuǎn)矩遠大于負載轉(zhuǎn)矩,從而造成功率因數(shù)和效率的嚴(yán)重下降。為了適應(yīng)這種負載的需要,使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關(guān)系減小,從而減小電機的磁通和勵磁電流,使功率因數(shù)保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。
              可以進一步通過設(shè)置參數(shù)使v/f控制曲線適合負載特性。將p1312在0至250之間設(shè)置合適的值,具有起動提升功能。將低頻時的輸出電壓相對于線性的v/f曲線作適當(dāng)?shù)奶岣咭匝a償在低頻時定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機轉(zhuǎn)矩減小的問題。適用于大起動轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對象。
              變頻器v/f控制方式驅(qū)動電機時,在某些頻率段,電機的電流、轉(zhuǎn)速會發(fā)生振蕩,嚴(yán)重時系統(tǒng)無法運行,甚至在加速過程中出現(xiàn)過電流保護,使得電機不能正常啟動,在電機輕載或轉(zhuǎn)矩慣量較小時更為嚴(yán)重??梢愿鶕?jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點,在v/f曲線上設(shè)置跳轉(zhuǎn)點及跳轉(zhuǎn)頻帶寬度,當(dāng)電機加速時可以自動跳過這些頻率段,保證系統(tǒng)能夠正常運行。從p1091至p1094可以設(shè)定4個不同的跳轉(zhuǎn)點,設(shè)置p1101確定跳轉(zhuǎn)頻帶寬度。
              有些負載在特定的頻率下需要電機提供特定的轉(zhuǎn)矩,用可編程的v/f控制對應(yīng)設(shè)置變頻器參數(shù)即可得到所需控制曲線。設(shè)置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f
            特性頻率座標(biāo),對應(yīng)的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標(biāo)。
              參數(shù)p1300設(shè)置為20,變頻器工作于矢量控制。這種控制相對完善,調(diào)速范圍寬,低速范圍起動力矩高,精度高達0.01%,響應(yīng)很快,高精度調(diào)速都采用svpwm矢量控制方式。
              參數(shù)p1300設(shè)置為22,變頻器工作于矢量轉(zhuǎn)矩控制。這種控制方式是目前國際上最先進的控制方式,其他方式是模擬直流電動機的參數(shù),進行保角變換而進行調(diào)節(jié)控制的,矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動機參數(shù)進行控制,控制簡單,精確度高。
            3 快速調(diào)試
              在使用變頻器驅(qū)動電機前,必須進行快速調(diào)試。參數(shù)p0010設(shè)為1、p3900設(shè)為1,變頻器進行快速調(diào)試,快速調(diào)試完成后,進行了必要的電動機數(shù)據(jù)的計算,并將其它所有的參數(shù)恢復(fù)到它們的缺省設(shè)置值。在矢量或轉(zhuǎn)矩控制方式下,為了正確地實現(xiàn)控制,非常重要的一點是,必須正確地向變頻器輸入電動機的數(shù)據(jù),而且,電動機數(shù)據(jù)的自動檢測參數(shù)p1910必須在電動機處于常溫時進行。當(dāng)使能這一功能
            (p1910 =1)時,會產(chǎn)生一個報警信號a0541,給予警告,在接著發(fā)出on 命令時,立即開始電動機參數(shù)的自動檢測。
            4 加減速時間調(diào)整
              加速時間就是輸出頻率從0上升到最大頻率所需時間,減速時間是指從最大頻率下降到0所需時間。加速時間和減速時間選擇的合理與否對電機的起動、停止運行及調(diào)速系統(tǒng)的響應(yīng)速度都有重大的影響。加速時間設(shè)置的約束是將電流限制在過電流范圍內(nèi),不應(yīng)使過電流保護裝置動作。電機在減速運轉(zhuǎn)期間,變頻器將處于再生發(fā)電制動狀態(tài)。傳動系統(tǒng)中所儲存的機械能轉(zhuǎn)換為電能并通過逆變器將電能回饋到直流側(cè)?;仞伒碾娔軐?dǎo)致中間回路的儲能電容器兩端電壓上升。因此,減速時間設(shè)置的約束是防止直流回路電壓過高。加減速時間計算公式為:
            加速時間:ta=(jm+jl)n/9.56(tma-tl)
            減速時間:tb=(jm+jl)n/9.56(tmb-tl)
            式中: jm 一 電機的慣量
            jl — 負載慣量
            n — 額定轉(zhuǎn)速
            tma— 電機驅(qū)動轉(zhuǎn)矩
            tmb — 電機制動轉(zhuǎn)矩#p#分頁標(biāo)題#e#
            tl — 負載轉(zhuǎn)矩
              加減速時間可根據(jù)公式算出來,也可用簡易試驗方法【3】進行設(shè)置。首先,使拖動系統(tǒng)以額定轉(zhuǎn)速運行(工頻運行),然后切斷電源,使拖動系統(tǒng)處于自由制動狀態(tài),用秒表計算其轉(zhuǎn)速從額定轉(zhuǎn)速下降到停止所需要的時間。加減速時間可首先按自由制動時間的1/2~1/3進行預(yù)置。通過起、停電動機觀察有無過電流、過電壓報警,調(diào)整加減速時間設(shè)定值,以運轉(zhuǎn)中不發(fā)生報警為原則,重復(fù)操作幾次,便可確定出最佳加減速時間。
            5 轉(zhuǎn)動慣量設(shè)置
        電機與負載轉(zhuǎn)動慣量的設(shè)置往往被忽視,認為加減速時間的正確設(shè)置可保證系統(tǒng)正常工作【4】。其實,轉(zhuǎn)動慣量設(shè)置不當(dāng)會使得系統(tǒng)振蕩,調(diào)速精度也會受到影響。轉(zhuǎn)動慣量公式:
            j=t/dω/dt
          電機與負載轉(zhuǎn)動慣量的獲得方法一樣,讓變頻器工作頻率在合適的值,5~10hz。分別讓電機空載和帶載運行,讀出參數(shù)r0333額定轉(zhuǎn)矩和r0345 電動機的起動時間,再將變頻器工作頻率換算成對應(yīng)的角速度,代入公式,計算得出電機與負載轉(zhuǎn)動慣量。設(shè)置參數(shù)p0341(電動機的慣量)與參數(shù) p0342(驅(qū)動裝置總慣量
            / 電動機慣量的比值),這樣變頻器就能更好的調(diào)速。
            6 結(jié)束語
           變頻器的品牌愈來愈多,功能也不斷完善和加強。如何正確地設(shè)置參數(shù),對于變頻器正確使用和發(fā)揮最佳性能是十分重要的。

 

轉(zhuǎn)載請注明出處。

暫無關(guān)鍵詞
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請及時向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點評
0相關(guān)評論
精彩導(dǎo)讀