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omxon 三晶 英威腾 欧迈西变频器起重机上应用

发布时间:2011-09-14   点击率:2129

一、系统概述: 
   门吊机,广泛应用于室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处,是起重行业当中的一种典型设备。一般系统有提升、大车、小车三种工艺需要控制。现均可采用变频调速实现。其中提升机对变频器的要求最高,上、下行不能产生“溜钩”现象,性能上零速时需要输出至少150%以上的额定转矩;功能上需有可靠的抱闸时序控制。大、小车共用一台变频器控制,能实现两组参数辨识及切换。以降低设备整体成本。 
   

一、系统概述: 
   门吊机,广泛应用于室内外仓库、厂房、码头和露天贮料场等处,是起重行业当中的一种典型设备。一般系统有提升、大车、小车三种工艺需要控制。现均可采用变频调速实现。其中提升机对变频器的要求最高,上、下行不能产生“溜钩”现象,性能上零速时需要输出至少150%以上的额定转矩;功能上需有可靠的抱闸时序控制。大、小车共用一台变频器控制,能实现两组参数辨识及切换。以降低设备整体成本。 
    根据上述特点,我司开发了专用软、硬件,配置于CHV180系列产品中。实现对吊机的精确控制。 
    对于提升机械,采用闭环矢量控制,增加抱闸控制功能。有效地实现不溜钩;内设S曲线加减速模式,保证重物提升过程中的稳定性。对于大小车单变频器切换控制,除拥有提升机械的性能功能外,还增加特殊功能,单台变频器可辨识多台电机,采用并联的方式。同时单台变频器控制两组电机,哪组电机需要控制运行时,变频器自动切换到哪组电机参数。 
    系统优点: 
1. 可靠的抱闸逻辑控制,同时抱闸时间可调,在保证不溜钩的同时,也避免了电机的大冲击电流。 2. 高性能的闭环矢量控制,在零速时可输出180%的额定转矩长达10S。增加了系统的可靠性。 
3.加减速按照S曲线模式,增加了工作的稳定性,减小了机械冲击。延长设备使用寿命。 
4.多电机并联后,变频器自动辨识参数,建立有效的数学模型。控制精度非常高。 
5.单台变频器切换控制2组电机,自动辨识并存储两组电机参数。降低了设备的整机成本,极大提高了整机的竞争力。 
6.可调转矩补偿,实现精确控制。 
二、系统框图: 

三、控制原理: 
    主提升电机由单台变频器控制,做矢量闭环运行,其中抱闸控制由变频器发出信号给PLC控制柜,控制柜接收到信号后,控制抱闸的松合。提升变频器外接制动单元DBU(配制动电阻)或回馈单 元RBU,直接将能量反馈至电网。本系统中使用DBU。 
    大小车控制,通过专用参数组实现。运行过程中,接收到控制柜发出的切换信号后,变频器通过一定的延时(可参数设定),自动切换到控制组电机,同时将编码器参数切换,实现单台变频器控制两组电机的目的。 
四、调试过程: 
1. 提升调试过程: 
1)电机参数辨识:辨识电机参数在电机轴与负载脱开的情况下进行,具体过程如下: 
a) 首先设定电机参数,见下表:电机参数输入P2.00,P2.04-P2.08,



b)根据减速比设定参数P2.01-P2.03,算出提升速度P0.02=1.0m/s。 
c)设定编码器参数P4.00-P4.01, 
d)根据客户提出的电机加减速时间,计算出S曲线的加速、减速、停机的时间P1.08-P1.13, 
e)进行电机参数自学习,学习出参数见下表: 



2)闭环运行:链接电机轴与负载,进行闭环矢量运行。调整抱闸时间以及观察悬空停止等动作;,设置下面参数试抱闸时序控制情况: 



3)现场实拍波形: 




                               提升加速 提升停机 
2.大、小车调试过程: 
    大、小车共用一台变频器控制,其中大车六台7.5KW电机组成,其中一台电机安装好编码器;小车由两台22KW电机组成,其中一台电机安装好编码器;具体过程如下: 
1)参数切换控制设定的参数见下表: 



2) 参数辨识:在脱离电机轴与负载的情况下,分别学习好两组电机的参数 
a)参数辨识过程与提升电机参数辨识过程一样,现在通过手动控制,使变频器分别拖动大小车两组电机,大车电机将6个电机作为一个整体控制对象来看,这时设定的电机参数中电流与功率为6个电机之和。同理小车亦采用同样方法处理,如下表: 
大小车设定的参数: 
大车: 






b)根据各自减速比分别设定参数P2.01-P2.03,算出运行速度P0.02。  
c) 设定编码器参数P4.00-P4.01, 
d)根据客户提出的电机加减速时间,计算出S曲线的加速、减速、停机的时间P1.08-P1.13, 
e)分别进行电机参数自学习,学习出参数见下表: 


3)闭环运行: 
参数学习好后,通过增加的参数组(见五),由操作台控制大小车切换动作,变频器自动切换两组参数拖动两组电机分别闭环运行。 
五、参数简表:  

 

    起重机行业对变频器的性能、功能有着非常高的要求。
目前国产变频器几乎没有在这一行业中的主流设备使用,通过对市场的调研,西门子、ABB、GE、安川 omxon。等国外品牌统领着这个市场。在这种情况下,英威腾 汇川公司等通过深入的市场分析,开发出起重行业专用变频器系列产品CHV180系列,通过现场是实际运行,取得了良好的效果。

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