变频器选型时一些要注意的事项
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变频器的选用原则和注意事项详解导语:变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。
随着工业自动化程度的不断提高,变频器也得到了非常广泛的应用。
变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率,根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压,进而达到节能、调速的目的,另外,变频器还有很多的保护功能,如过流、过压、过载保护等等。
选用变频器的类型,按照生产机械的类型、调速范围、静态速度精度、起动转矩的要求,决定选用那种控制方式的变频器最合适。
所谓合适是既要好用,又要经济,以满足工艺和生产的基本条件和要求。
一、需要控制的电机及变频器自身1、电机的极数。
一般电机极数以不多于(极为宜,否则变频器容量就要适当加大。
2、转矩特性、临界转矩、加速转矩。
在同等电机功率情况下,相对于高过载转矩模式,变频器规格可以降额选取。
3、电磁兼容性。
为减少主电源干扰,使用时可在中间电路或变频器输入电路中增加电抗器,或安装前置隔离变压器。
一般当电机与变频器距离超过50m时,应在它们中间串入电抗器、滤波器或采用屏蔽防护电缆。
二、变频器功率的选用系统效率等于变频器效率与电动机效率的乘积,只有两者都处在较高的效率下工作时,则系统效率才较高。
从效率角度出发,在选用变频器功率时,要注意以下几点:1、变频器功率值与电动机功率值相当时最合适,以利变频器在高的效率值下运转。
2、在变频器的功率分级与电动机功率分级不相同时,则变频器的功率要尽可能接近电动机的功率,但应略大于电动机的功率。
3、当电动机属频繁起动、制动工作或处于重载起动且较频繁工作时,可选取大一级的变频器,以利用变频器长期、安全地运行。
4、经测试,电动机实际功率确实有富余,可以考虑选用功率小于电动机功率的变频器,但要注意瞬时峰值电流是否会造成过电流保护动作。
5、当变频器与电动机功率不相同时,则必须相应调整节能程序的设置,以利达到较高的节能效果。
变频器选用的方法随着机械设备智能化的发展,变频器在工业生产领域中的应用越来越广泛。
变频器是一种控制电机转速的设备,它通过改变输送给电机的电流频率来控制电机的转速,从而实现节能、降噪、减少机械损耗等效果。
那么,如何选择合适的变频器呢?本文将介绍一些常用的变频器选用方法及其注意事项。
一、根据电机功率选型变频器的选型要根据所需控制的电机的功率进行选择,因为变频器的额定功率与所控制电机的功率应该匹配。
如果变频器的额定功率小于所控制的电机的额定功率,则变频器在工作时需要经常超负荷或者过热,降低变频器的使用寿命。
而如果变频器的额定功率大于所控制的电机的额定功率,则相对来说变频器成本就会相对较高,不必要的浪费。
因此,我们需要根据所控制电机的功率选择相应额定功率的变频器。
二、根据负载特性选型在使用变频器时,应根据设备负载特性选择变频器的额定电流。
设备的负载特性包括启动时的负载、设备运行过程中的变化和设备的负荷类型。
一般来说,如果负载是轻载或者重载的均匀负载,则相对来说控制较为容易,变频器使用稍微简单;但如果负载类型比较特别,例如启动负载转矩较大、运行时负载变化较快,甚至包括周期负载和重载波动负载等,那么选择变频器时就需要考虑负载特性对控制器的影响,避免因控制难度大而造成工作难度和维护困难。
三、根据使用频繁度和使用环境选型变频器是一种电控设备,工作场合也不同,而且使用频繁度也可能不同。
在选择变频器时,应根据所用场地、使用频度等方面进行综合考虑,防止选择不当导致使用效果不佳或者变频器寿命较短。
同时,变频器的安装也是至关重要的。
因为一旦变频器的安装不当,则会导致控制不稳定,控制效果下降甚至设备受损。
总结总之,在选择变频器时,需要综合考虑所需控制的电机的功率、设备的负载特性、使用频繁度和使用环境等因素。
其中,和电机功率的关系比较密切。
如何合理选择变频器,避免变频器本身成为生产理念阻碍因素的同时,保证生产效益的最大化,这一点非常关键。
接触器在变频器上选型时需要注意的问题
一、根据变频器的输入电压,计算出整流后直流母线上的电压,然后根据其直流母线上的电压,选择接触器的绝缘电压。
例如输入电压为AC380V的变频器,其直流母线电压高达570V,这样选择接触器时就要考虑选用绝缘电压在690V以上的接触器。
否则会对人身安全和设备安全带来隐患。
二、根据变频器的输出功率,计算出直流母线上的的电流大小,然后考虑过载情况,以及整机的温升要求选择接触器的容量。
一般情况下接触器要留有一定的余量。
例如:380V,110KW的变频器可选用400A的接触器。
三、要考虑耐高温和防尘问题,变频器工作时IGBT要产生大量热量,为了散热要在变频器壳体上装风扇用来散热,这就导致变频器内部的防尘性能大大降低,使接触器容易在高温和粉尘环境下出现线圈或触头烧毁的现象。
变频器选型原则我们需要考虑变频器的功率适配。
变频器的功率应该与所驱动的负载的功率相匹配。
如果所选用的变频器功率过小,可能无法满足负载的需求,导致电机无法正常工作;如果功率过大,不仅会增加设备的投资成本,还可能造成能源的浪费。
因此,在选型过程中,我们需要准确测量负载的功率需求,选择合适的变频器功率。
我们需要考虑变频器的额定电流。
变频器的额定电流应该与所驱动的电机的额定电流相匹配。
如果所选用的变频器额定电流过小,可能无法提供足够的电流给电机,导致电机无法正常工作;如果额定电流过大,不仅会增加设备的投资成本,还可能造成电机过载,损坏设备。
因此,在选型过程中,我们需要准确测量电机的额定电流,选择合适的变频器额定电流。
第三,我们需要考虑变频器的控制方式。
根据不同的应用场景和控制需求,可以选择不同的变频器控制方式。
常见的变频器控制方式包括V/F控制、矢量控制和直接转矩控制。
V/F控制适用于一般的负载,具有成本低、稳定性好的特点;矢量控制适用于对转矩要求较高的负载,具有较好的动态响应和转矩控制精度;直接转矩控制适用于对转矩和速度要求较高的负载,具有最高的控制精度和动态响应。
因此,在选型过程中,我们需要根据负载的特点和控制需求,选择合适的变频器控制方式。
第四,我们需要考虑变频器的性能指标。
常见的变频器性能指标包括输出频率范围、输出电压范围、输出转矩范围、响应时间和效率等。
输出频率范围决定了变频器的调速范围,应根据负载的工作要求选择合适的范围;输出电压范围决定了变频器对电机的驱动能力,应根据负载的电压要求选择合适的范围;输出转矩范围决定了变频器对负载转矩的调节能力,应根据负载的转矩需求选择合适的范围;响应时间决定了变频器对负载变化的响应速度,应根据负载的动态性能要求选择合适的响应时间;效率决定了变频器的能源利用效率,应选择高效率的变频器以节约能源。
因此,在选型过程中,我们需要根据负载的工作要求,选择合适的变频器性能指标。
变频器选型注意事项变频器是一种用于调整电机转速的装置,广泛应用于各种工业领域。
选型一个合适的变频器对于电机运行的效率和稳定性至关重要。
以下是一些选型变频器时需要注意的事项:1.负载类型:在选型变频器之前,首先需要了解负载的类型。
负载可以是恒定转矩负载、恒定功率负载或者是其它特殊负载。
不同类型的负载可能需要不同类型的变频器来实现最佳性能。
2.功率需求:在选型变频器时,需要考虑负载所需的功率。
要确保变频器的额定功率能够满足负载的要求,同时还要有一定的余量以应对临时的负荷峰值。
3.控制方式:变频器可以通过不同的控制方式进行操作,如键盘控制、无线遥控、PLC控制等。
根据实际需要选择合适的控制方式,以便方便地操作和监控变频器。
4.控制精度:变频器的控制精度对于一些需要高精度控制的应用很重要。
例如,一些需要精确位置控制的应用,如机器人、自动化生产线等。
在这种情况下,需要选择控制精度高的变频器。
5.变频器要选带有多种保护功能的型号,以确保电机和负载的安全运行。
常见的保护功能包括过载保护、过压保护、过流保护、电流限制、短路保护等。
这些功能可以有效避免变频器和负载在工作中因异常情况而产生的损坏。
6.变频器的适用环境也需要考虑。
例如,如果变频器将在潮湿的环境中使用,那么应选择具有防护等级的型号,以确保变频器能够正常运行。
同样,如果变频器将在高温、低温或者有腐蚀性气体的环境中使用,也需要选择相应的型号。
7.通信功能:一些高级变频器还具有通信功能,可以与上位机或其他设备进行通信。
这些功能可用于数据采集、远程监控和远程控制,提高了系统的灵活性和智能化程度。
如果需要这些功能,就需要选择带有通信功能的型号。
8.成本和可靠性:在选型变频器时,需要综合考虑性能、功能、品牌和价格。
虽然较便宜的变频器可以节省成本,但质量和可靠性可能不如知名品牌的产品。
因此,在选型时应充分考虑产品的质量和可靠性,并合理评估其性价比。
总的来说,选型一个合适的变频器需要综合考虑负载类型、功率需求、控制方式、控制精度、保护功能、适用环境、通信功能、成本和可靠性等多个因素。
变频器选型注意事项前言自动化与驱动产品主要包括PLC、数控系统、变频器、低压电器、工控仪表等。
在这些产品中每种产品都有自己的电磁兼容标准。
所以在工控系统中对每种产品的电磁兼容的要求也不同。
例如,传动系统的抗干扰性较强,但是它是一个主要的干扰源。
然而对于仪表干扰信号较小,在系统设计时应主要考虑它的抗干扰性。
在电动机的各种调速方式中,变频调速传动占有极其重要的地位,有强大的生命力。
这类传动系统功率有回路简单、功率因数高、输出谐波小、启动平稳、调速范围宽等优点。
变频器大多运行在恶劣的电磁环境,且作为电力电子设备,内部由电子元件、微处理芯片等组成,会受到外界的电磁干扰。
另外,变频器的输入和输出侧的电压、电流含有高次谐波。
当变频器运行时,既要防止外界的电磁干扰又要防止变频器干扰外界其他设备,即所谓的电磁兼容性。
国际电工委员会(IEC)对电磁兼容性的定义是“电磁兼容性是电子设备的一种功能,电子设备在电磁环境中能完成其功能而不产生不能容忍的干扰”。
我国最近颁布的“电磁兼容性”国家标准中,对电磁兼容性作出如下定义:“设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中的任何事物构成不能承受的电磁干扰”。
显然电磁兼容性含有双重含义:抗干扰性和干扰性。
目前,随着我国经济的发展和科技的进步,工控设备的使用越来越广泛。
特别是涉及到大的控制系统时,例如控制系统既有PLC、数控系统、变频器又有仪表时。
如果在系统设计和安装时,没有充分考虑电磁兼容性问题,小则造成设备不能稳定运行,大则造成设备的损坏。
目前EMC已成为电气系统设计时必须重视的问题。
一、变频器的选型1\负载分类:恒转矩负载、恒功率负载和风机、变转矩(泵类负载)。
1\1恒转矩负载负载转矩T和转速N无关,任何转速下T总保持恒定或基本恒定。
例如:传送带、搅拌机、挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。
变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并有足够的过载能力。
变频器的选型和配置策略随着现代工业的发展,变频器在工业生产中扮演着越来越重要的角色。
变频器作为一种电力电子设备,能够调节电机的转速和电压,实现对电机的精准控制。
在选择和配置变频器时,需要考虑多个因素,以确保其在实际应用中能够发挥最佳性能。
本文将介绍变频器的选型和配置策略,帮助读者更好地了解并运用变频器。
一、需求分析在选型和配置变频器之前,首先需要进行详尽的需求分析。
根据不同的应用场景和工作需求,确定以下关键参数:1.1 负载特性:了解负载的功率、转矩以及转速范围等特性,以便选择合适的变频器。
负载类型通常分为恒功率负载、恒转矩负载和恒电流负载。
1.2 工作环境:考虑工作环境的湿度、温度、振动等因素,确保所选变频器能够适应恶劣的工作条件。
1.3 控制要求:确定对电机的控制要求,如启动时间、停机时间、加速度、减速度等。
这些参数将直接影响到变频器的选型。
1.4 经济性:需要综合考虑所选变频器的价格、功率因数、能效等因素,以确保最佳的经济效益。
二、选型策略在进行选型时,可以参考以下几个方面的建议:2.1 适应性:根据负载的特性选择变频器,确保其能够适应负载的全功率范围,避免超载或过载现象的发生。
2.2 控制精度:根据实际应用需求,选择具有较高控制精度的变频器,以确保对电机的精确控制和调节。
2.3 功率因数:选择功率因数较高的变频器,能够提高电网的利用率,降低电能的损耗。
2.4 通信接口:如果需要与其他设备进行通信和集成,可以选择支持多种通信接口的变频器,以便实现系统的联动控制。
2.5 维护保养:考虑变频器的可靠性和维护保养的便捷性,选择品牌口碑好、售后服务完善的厂家和产品。
三、配置策略选型完成后,需要进行合适的配置,以确保变频器在不同工况下都能正常运行。
3.1 额定功率:根据负载的功率确定所选变频器的额定功率,避免功率不匹配导致的性能下降或故障风险。
3.2 输出电压:根据电机的额定电压选择合适的变频器输出电压,确保电机能够正常运转。
请简述变频器的选型注意事项有哪些变频器是一种用于调节电机转速和控制电机运行的设备,广泛应用于电力、工业、交通等领域。
在选择变频器时,需要注意以下几个方面。
1. 负载类型和特性:在选择变频器时,首先需要考虑负载的类型和特性。
不同的负载对电机的要求不同,如恒转矩负载、恒功率负载、离散负载等。
根据负载类型的不同,变频器的控制方式和参数设置也会有所不同。
2. 功率匹配:变频器的功率应与电机的额定功率匹配。
如果变频器的功率过小,可能无法提供足够的输出能力,影响电机的正常运行;如果功率过大,可能造成能量浪费和设备加速老化。
3. 运行环境和条件:变频器的选择还应考虑运行环境和条件。
在高温、高湿度、腐蚀性气体等恶劣环境下,需要选择具有防护性能良好的变频器。
需要考虑供电电压的稳定性和频率的波动等因素。
4. 控制方式和功能需求:根据实际需求,选择适合的控制方式和功能。
对于需要精确控制的应用,如工业生产线,应选择具有闭环控制功能的变频器。
对于需要进行远程监控和控制的应用,如大型电力系统,应选择支持网络通信和远程控制的变频器。
5. 产品质量和可靠性:选择具有良好的产品质量和可靠性的变频器至关重要。
产品质量直接影响设备的寿命和稳定性,而可靠性则关系到生产效率和安全性。
总结回顾:在选择变频器时,需要综合考虑负载类型和特性、功率匹配、运行环境和条件、控制方式和功能需求以及产品质量和可靠性等因素。
通过合理的选择和配置,可以确保变频器与电机的良好匹配,提高生产效率和能源利用效率,延长设备寿命。
个人观点和理解:变频器作为一种重要的电气控制设备,对现代工业的发展起到了关键的推动作用。
在选择变频器时,我们应该根据具体应用需求和工作环境的特点来进行选型,以确保设备的正常运行和可靠性。
在变频器的应用过程中,还需要不断关注新技术的发展和应用,以不断提升设备的效率和性能。
参考文献:[1] 李晓明. 变频器选型及应用. 机电工程技术, 2015(1): 48-49.[2] 赵云龙. 变频器的选型及应用. 工业控制计算机, 2020(5): 102-104.在选择变频器时,需要考虑以下几个注意事项:1. 负载类型和特性:首先需要根据实际应用的负载类型和特性来选择合适的变频器。
变频器选型注意事项变频器(Variable Frequency Drive,以下简称VFD)是一种用来调节电机转速和工作效率的设备。
变频器的选型是关键,以下是在选型过程中需要注意的几个要点:1. 电机功率和负载特性:首先要确定所控制的电机功率需求,包括额定功率和最大负载。
同时也需要了解负载特性,是否需要额外的刹车、反转或过载保护功能。
2. 频率范围和控制要求:变频器的频率范围决定了控制的灵活性,一般来说,频率范围越宽,控制效果越好。
此外,需要根据具体控制要求来选择变频器的控制模式,如V/F控制、矢量控制或直接转矩控制。
3. 输入电源和电源质量:变频器一般分为单相和三相两种,根据实际需求选择。
在选型时,还要考虑电源的稳定性和纹波,因为低质量的电源可能对显示效果产生影响,还可能导致设备发生故障。
4. 环境特性和保护等级:变频器所处的工作环境也是需要考虑的因素,如温度、湿度、灰尘和振动等。
此外,要选择符合设备外壳防护等级的变频器,确保其在恶劣环境下的正常运行。
5. 可靠性和维修性:选择品牌和产品质量可靠的变频器,可以减少故障发生的可能性,降低维修和更换的成本。
同时,要了解供应商的售后服务和维修能力,以便在出现故障时能够及时修复。
6. 安全性和符合标准:变频器应该符合国家和行业相关的安全标准和认证要求,以确保其使用时的安全性。
此外,还要了解变频器的过载保护、过压保护、短路保护等安全功能是否完备。
在选型时还需要根据具体应用场景和需求,综合考虑以上要点,并进行综合评估。
同时,可以通过咨询专业工程师或变频器供应商,获取更详细的选型建议和技术支持。
最终选择适合自己需求的变频器,可以提高设备的效率和节能性,并保证设备的安全和稳定运行。
变频器选型原则与方法关于通用变频器的选型,是一个很多人关心的话题,也有一些初学者对选型原则不清楚。
在这里,我想先把通用变频器的选型方法跟大家分享一下。
1.最关键的选型因素:工作电流。
根据工作电流来选变频器,在整个选型流程当中,是最后一步了。
之所以把它提到最前面来讲,是要强调一下。
选型时,要根据电机的实际工作电流(不是铭牌电流),来选型变频器,而不是铭牌功率。
原则上要求,在长时工作时:变频器输出电流 > 电机实际工作电流在这里,希望大家首先对电机和变频器的铭牌数据有一个深刻的理解。
这里不多讲。
一般情况下,项目是先选电机,后选变频器。
即变频器的选型都是针对即有电机进行的。
电机的实际工作电流与实际工况有关。
只有熟悉工况,估算出电机的工作电流随时间变化的关系,才能确定相应的变频器的型号。
(1)一般情况下,拖动恒转矩负载的电机,可以以额定电流为依据,选择变频器。
比如10KW电机,20A额定电流。
变频器样本上10KW的变频器,21A输出电流。
可以选这个变频器。
(2)一般情况下,拖动风机泵类负载的电机,也可以以额定电流为依据,选择变频器。
(3)经常短时过载运行的电机,需要计算过载周期。
要求变频器最大输出电流Imax大于电机峰值电流,且变频器的I2t在自身允许范围内。
很可能会放大一档或几档来选变频器。
比如10KW电机,20A额定电流。
间歇工作制,1秒内过载运行2倍(即电流为40A),之后停止运行29秒。
这就需要根据变频器过载曲线来选型。
可以画一下电机电流随时间变化的曲线出来,要求变频器的输出电流曲线能覆盖(超过)电机电流曲线即可。
对于重载变频器的选型,往往有一些经验数据可以参考。
比如同类项目。
这方面,西门子变频器做得比较好,过载能力强,一般允许1.6倍短时过载(详细数据,请参考样本)。
(4)电机大,而工作负载轻时,可以根据实际情况选小变频器。
2.变频器选型的其他因素海拔。
环境温度。
运输和存储温度。
保护等级。
电动机知识变频器选型时一些要注意的事项1.负载类型和变频器的选择:变频器不是在任何情况下都能正常使用,因此用户有必要对负载、环境要求和变频器有更多了解,电动机所带动的负载不一样,对变频器的要求也不一样。
A:风机和水泵是最普通的负载:对变频器的要求最为简单,只要变频器容量等于电动机容量即可(空压机、深水泵、泥沙泵、快速变化的音乐喷泉需加大容量)。
B:起重机类负载:这类负载的特点是启动时冲击很大,因此要求变频器有一定余量。
同时,在重物下放肘,会有能量回馈,因此要使用制动单元或采用共用母线方式。
C:不均行负载:有的负载有时轻,有时重,此时应按照重负载的情况来选择变频器容量,例如轧钢机机械、粉碎机械、搅拌机等。
D:大惯性负载:如离心机、冲床、水泥厂的旋转窑,此类负载惯性很大,因此启动时可能会振荡,电动机减速时有能量回馈。
应该用容量稍大的变频器来加快启动,避免振荡。
配合制动单元消除回馈电能。
2.长期低速动转,由于电机发热量较高,风扇冷却能力降低,因此必须采用加大减速比的方式或改用6级电机,使电机运转在较高频率附近。
3.变频器安装地点必需符合标准环境的要求,否则易引起故障或缩短使用寿命;变频器与驱动马达之间的距离一般不超过50米,若需更长的距离则需降低载波频率或增加输出电抗器选件才能正常运转。
〃如何选择变频器容量〃变频器制动控制目的〃农用电动机的选择与使用说明〃变频器控制系统过电流故障诊断技术〃变频器维修的相关经验(2)〃变频器参数的设定〃变频器自动、并联、比例运行及其注意事〃变频器现场常见5种故障解决方法〃变频器的正确选择〃变频器参数正确预置设定〃电动机的空载电流〃变频器产生的传导干扰〃Fujifilm变频器过流跳闸及原因分析〃四象限矢量变频器的应用技术综述〃变频器容量的选择〃变频器电动机不转的原因分析〃变频器使用过程中的参数调试〃一种适用于变频器的电机热保护算法的研〃正确使用变频器的注意事项Domain: 直流减速电机More:2saffa 〃变频器的其他功能有哪些?〃现代变频器的速度控制功能和振动影响〃变频器在高炉卷扬系统中的应用选择问题〃晶闸管电流型变频器电路形式〃PLC管理变频器处理机械故障〃变频器的应用及运行过程中的问题处理(〃西门子变频器440指令源及频率设定〃通用变频器的基本结构功能〃变频器的现场调试〃FR-A240E变频器在方坯连铸机高效改造中〃各种变频器的负载匹配介绍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):-1000 r/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):3s;参数69104(正向减速时间):3s;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):RTAC2 SLOT2(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。
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。