变频器在输送机上应用Word格式.docx

变频器在输送机上应用Word格式.docx

《变频器在输送机上应用Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《变频器在输送机上应用Word格式.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

例如搬运玻璃瓶突然停顿，则瓶与瓶相碰，可能因此破损；

但如以变频器操作，则因为它是低周波数起动，震荡小，再经柔顺操控（softstartstop）而调整，整定时间就会平滑柔顺地变更速度，全程都很平稳，有助于产品运行安全，确保品质。

5）能方便频繁地变换运转方式、停机及反转。

变频器从低域周波数及电压出发，周波数及电压值徐徐地上升，因此较之商用电源直接起动的效率更佳，电流小而产生的起动转矩大，电动机的发热小，因此尽管会有频繁的开机、停机，但无损害。

正转或反转的控制是由变频器晶体管切换相旋转而实现。

这种方式较之以前的主电路用切换导线相位的方式，没有可动部份及摩擦部分，发热量会少些，因此可以充当横向往返（traverse）用途那样的频频正转反转的输送。

6）可以用于电气的刹车，减速时，电动机的输出频率会徐徐下降，电机转速会有超越同步速度的情形。

当发生这种情况时，电机回升的能量会被变频器直流电源部分的电容器所吸收（直流电压升高）；

但当它上升到某个设定值时，晶体管就起动开闭动作（switching）而放电，使电气的能量在电阻器部位消耗掉。

这样，把负载旋转能量透过电动机回生为发电机作用，而变换为电气能量驱入电阻器，使其转化为热能量而消耗掉就是回生制动。

即使不使用电阻器，电动机仍可有内部损失为20%程度的制动力可用。

通常输送机乃定转矩性负载，所以如果不是必要急剧减速，则大多场合自无必要设置制动用电阻器。

对于制动频度少的场合，则亦可有自高速给电动机流通直流电流的方式，也可达到刹车的效果，称为动态（dynamic）制动。

电气刹车（制动）的优点是能停机于指定位置，即使电动机在高速中运转，亦可以使它很快地自高速抵达低速，通过这种匍匐爬行状的缓行（creep）的速度，而缩短工程的工作周期时间。

运转中周波数变化使电动机速度攀升，则此电气的刹车随着产生，如影随形，不必依靠人手操作。

尤其输送机的形状攸关搬送量，当它引致的电动机负值转矩缠身时，电气的刹车就发生作用而防止电动机可能发生的大幅度速度上升之危害。

7）易于改变输送速度，只要提高变频器的频率，输送机速度就上升；

对于既有的输送设备，也可增加10-20%的输送能力。

但应注意是需要电动机的容量有余裕，并且需要遵守“不超过齿轮容许的转数为约束的条件”。

台达电子为让输送机的工作流程及性能更卓越，价格更低廉，提供了最佳的解决方案台达VFD-S系列变频器。

工厂制造自动化对输送机提出了更高的要求，如可变速驱动的输送机，虽然过去也有过机械式的无段式变速及各种电气式的变速，但其控制性能、维护保养性及经济性远不如变频器驱动方式。

基于台达VFD-S系列变频器驱动的输送机

如图1所示是某企业输送带电控机构示意图，该输送系统的核心部件就是变频器。

针对某企业输送带电控机构的特殊情况，为使输送机的性能最佳化，对VFD-S参数调整作某些说明：

1）依负载重量选择适当的V/F曲线并给予上下限以避免因失误动作时造成的伤害；

2）适当调整加减速时间并配合S曲线，以达到平滑启动与停止；

3）试运转并观察是否正常（马达运转方向是否有震荡发生）；

4）设定客户所需要的频率命令及运转命令来源；

5）应当考虑客户需要的计数功能；

6）要考虑客户是否需要输出信号通知上位机输送机已在运转状态；

7）要考虑客户是否需要在每次运转时使用二到三种频率，可使用多段速并配合PLC运转功能；

8）若客户使用刹车功能时，需要将过电压失速防止功能关闭。

使用直流制动时，要由小到大调整直流制动电压准位。

若使用制动电阻，适当调整DC-BUS刹车准位。

Domain:

dnf辅助More:

d2gs2f

结束语

工厂制造自动化对输送机提出了越来越高的要求，依所运搬对象的物理性质、化学性质、外形形状及大小、运输路径、运搬的方法不同，基于台达VFD-S系列变频器驱动的输送机基本能满足各种物料传送需求。

但是我们更欢迎与用户的合作，共同研制出性能更高的输送机以满足生产的需求。

·

高速旋转式压片机的使用注意事项

旋转式多冲压片机注意事项

磁力离心泵就为安装及配管检查

XD旋片式真空泵的安装和维护

家电电动机常见故障检修经验

永磁直流电动机在应用时应注意的问题

氟塑料磁力泵的工作原理及优点

潜水泵的使用维护与故障排除

XD型旋片式真空泵的安装规范

小型交流电动机的选型要点

异步电动机的常见故障

真空自吸泵的工作原理及技术要求

阀门测试台使用维护及故障排除

潜水排污泵使用前该注意的事项

齿轮泵的使用方法及注意事项

潜水电泵的维护和保养

螺杆泵常见故障原因与排除除方法

三相异步电动机一相或两相绕组烧毁（或

交流感应电动机故障诊断系统的应用

使用潜水泵注意事项

空压机三种不同的停机方式

生产用电动机的常识有哪些？

数控机床的X轴振荡电动机尖叫的故障处

B煤炭烘干机电机温度过高的解决方法

摇臂钻床的控制要求

电动机常见故障分析

三相异步电动机的七种调速方式介绍

数控机床中伺服系统研究

冬季机械的使用与保养

锅炉给水泵出现的故障原因及维护原则

匿名

随着起重机的不断发展，传统控制技术难以满足起重机越来越高的调速和控制要求。

在电子技术飞速发展的今天，起重机与电子技术的结合越来越紧密，如采用PLC取代继电器进行逻辑控制，交流变频调速装置取代传统的电动机转子串电阻的调速方式等。

在选型对比基础上，本项目电动机调速装置采用了先进的变频调速方案，变频器最终选型为ABB变频器ACS800，电动机选用专用鼠笼变频电动机。

在众多交流变频调速装置中，ABB变频器以其性能的稳定性，选件扩展功能的丰富性，编程环境的灵活性，力矩特性的优良性和在不同场合使用的适应性，使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。

ACC800变频器是ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一员，

它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术，例如起动向导，自定义编程，DTC控制等，非常适合作为起重机主起升变频器使用。

本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂27台桥式起重机变频调速控制系统，详细介绍ACC800变频器在起重机主起升中的应用。

1DTC控制技术

DTC（直接转矩控制，DirectTorqueControl）技术是ACS800变频器的核心技术，是交流传动系统的高性能控制方法之一，它具有控制算法简单，易于数字化实现和鲁棒性强的特点。

其实质是利用空间矢量坐标的概念，在定子坐标系下建立异步电动机空间矢量数学模型，通过测量三相定子电压和电流（或中间直流电压）直接计算电动机转矩和磁链的实际值，并与给定转矩和磁链进行比较，开关逻辑单元根据磁链比较器和转矩比较器的输出选择合适的逆变器电压矢量（开关状态）。

定子给定磁链和对应的电磁转矩的实际值，可以用定子电压和电流测量值直接计算得到。

在计算中，只需要一个电动机参数―――定子电阻，这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定向控制（矢量控制）形成了鲜明对比，极大地减轻了微处理器的计算负担，提高了运算速度

。

直接转矩控制结构较为简单，可以实现快速的转矩响应（不大于5ms）。

2防止溜钩控制

作为起重用变频系统，其控制重点之一是在电动机处于回馈制动状态下系统的可靠性（"

回馈"

是指电动机处于发电状态时通过逆变桥向变频器中间直流回路注入电能），尤其需要引起注意的是主起升机构的防止溜钩控制。

溜钩是指在电磁制动器抱住之前和松开之后的瞬间，极易发生重物由停止状态出现下滑的现象。

电磁制动器从通电到断电（或从断电到通电）

需要的时间大约为016s（视起重机型号和起重量大小而定），变频器如过早停止输出，将容易出现溜钩，因此变频器必须避免在电磁制动器抱闸的情况下输出较高频率，以免发生"

过流"

而跳闸的误动作。

防止溜钩现象的方法是利用变频器零速全转矩功能和直流制动励磁功能。

零速全转矩功能，即变频器可以在速度为零的状态下，保持电动机有足够大的转矩，从而保证起重设备在速度为零时，电动机能够使重物在空中停止，直到电磁制动器将轴抱住为止，以防止溜钩的发生。

直流制动励磁功能，即变频器在起动之前自动进行直流强励磁，使电动机有足够大的起动转矩，维持重物在空中的停止状态，以保证电磁制动器在释放过程中不会发生溜钩。

3系统硬件配置

梅钢冷轧桥式起重机上应用的ACS800变频器调速系统由电控柜，大小车变频控制柜，起升变频控制柜，联动控制台等组成。

主起升采用1台ACC800变频器驱动1台起升专用电动机，并在电动机轴尾安装1台速度编码器，做速度反馈用。

该速度编码器用来提高低速状态下电动机模型的速度和转矩计算精度，保证转矩验证，开闭闸等功能。

主起升采用斩波器加制动电阻实现制动功能，斩波器与制动电阻串联后接入变频器整桥与逆变桥之间的直流回路中，并由变频器根据中间直流回路电压高低控制斩波器接通与否（即控制制动电阻的投切）。

变频器配有RPBA201接口卡件，提供标准的Profibus2DP现场总线接口，用于与PLC通信控制，并接收PLC发来的开，停车命令和速度设定值等控制参数。

4起升变频器功能参数设置

ABB变频器在出厂时，所有功能码都已设置。

但是，起重机变频调速系统的要求与工厂设定值不尽相同，所以，ACC800中一些重要的功能参数需要重新设定。

（1）起动数据（参数组99）

参数99102（用于提升类传动，但不包括主/从总线通信功能）：

CRANE；

参数99104（电动机控制模式）：

DTC（直接转矩控制）；

参数99105～99109（电动机常规铭牌参数）：

按照电动机的铭牌参数输入。

（2）数字输入（参数组10）

参数10101～10113（数字输入接口预置参数）：

按照变频器外围接口定义进行设置，限于篇幅，不再赘述。

（3）限幅（参数组20）

参数20101（运行范围的最小速度）：

-1000r/min（根据实际电动机参数进行设定）；

参数20102（运行范围的最大速度）：

1000r/min（根据实际电动机参数进行设定）；

参数20103（最大输出电流）：

120%；

参数20104（最大正输出转矩）：

150%；

参数20104（最大负输出转矩）：

-150%；

参数20106（直流过压控制器参数）：

OFF（本例中ACC800变频器使用了动力制动方式，此参数设为OFF后，制动斩波器才能投入运行）。

（4）脉冲编码器（参数组50）

参数50101（脉冲编码器每转脉冲数）：

1024；

参数50103（编码器故障）：

FAULT（如果监测到编码器故障或编码器通信失败时，ACC800变频器显示故障并停机）。

（5）提升机（参数组64）

参数64101（独立运行选择）：

FALSE；

64103（高速值1）：

98%；

64106（给定曲线形状）：

0（直线）；

参数64110（控制类型选择）：

FBJOYSTICK.（6）逻辑处理器（参数组65）

参数65101（电动机停止后是否保持电动机磁场选择）：

TRUE（在电动机停止后保持电动机磁场为"

ON"

）；

参数65102（ON脉冲延时时间）：

5s.（7）转矩验证（参数组66）

参数66101（转矩验证选择）：

TRUE（转矩验证有效，要求有脉冲编码器）。

（8）机械制动控制（参数组67）

参数67106（相对零速值）：

3%；

参数67109（起动转矩选择器）：

AUTOTQMEM（自动转矩记忆）。

（9）给定处理器（参数组69）

参数69101（对应100%给定设置电动机速度）：

980r/min（根据实际电动机参数进行设定）；

参数69102（正向加速时间）：

3s；

参数69103（反向加速时间）：

参数69104（正向减速时间）：

参数69105（反向减速时间）：

3s.（10）可选模块（参数组98）

参数98101（脉冲编码器模块选择）：

RTAC2SLOT2（脉冲编码器模块类型为RTAC，连接接口为传动控制单元的选件插槽2）；

参数98102（通信模块选择）：

FIELDBUS（激活外部串行通信并选择外部串行通信接口）。

5试运行

变频调速系统的功能参数设定完后，就可进行系统试运行。

应先在变频器操作盘上进行速度给定，手动起动变频器，让起升电动机空载运转一段时间，并且这种试运行可以在5，10，15，20，25，35，50Hz等几个频率点进行，注意观察电动机的运转方向是否正确，转速是否平稳，显示数据是否正确，温升是否正常，加减速是否平滑等

单台变频器试运行正确后，再接入脉冲编码器模块进行速度闭环调试，试运行起升机构变频调速系统。

起升变频器手动运行无误后，就可接入PLC控制系统，进行整机联调。

整机联调中，关键要注意观察变频器起动与停止时，主起升机械制动器的开闭反应是否快速，钩头是否存在溜钩现象等。

其次还要注意观察钩头在下降过程中，制动单元和制动电阻投运后，其温升是否正常。

在重物下放过程中，重物的势能会释放出来，此时电动机将工作在反向发电状态。

在钩头下降过程中，电动机通过逆变桥向变频器中间直流回路充电，当直流回路的电压高于变频器系统设定值时，变频器控制斩波器接通，进而使制动电阻投入工作，以消耗变频器中间直流回路多余的电能，确保变频器中间直流回路电压稳定在一个特定电压范围内。

　　其次还要注意观察钩头在下降过程中，制动单元和制动电阻投运后，其温升是否正常。