斜坡时间的提示及技巧?
SINAMICS G & SINAMICS S FAQ July 2013
Service & Support
Answers for industry.
Question
以下链接为西门子工业在线支持入口。
(http://www.siemens.com/terms_of_use) 关于通用术语应用说明。
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http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/768777
警告
本文中用到的功能和方案限用于本次自动操作任务的实现。当将设备连接到车间的其他部分,企业网络,或者互联网上时,请根据实际情况和相关工业安全要求考虑更多因素,采取相应的保护措施。更多信息请参看文档ID50203404。 http://support.automation.siemens.com/WW/view/en/50203404
问题
关于斜坡时间问题的提示及技巧。
答案
关于此问题,此文档的内容提供了详细的解答
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Ramp timings hints and tips 1.0, Item-ID: FAQ-DF829163
1 介绍
目录
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介绍......................................................................................................................3 问题解决办法.......................................................................................................5 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6
1 介绍
Ramp timings hints and tips 1.0, Item-ID: FAQ-DF829163
扩容变频器...........................................................................................5 为什么变频器没有跟随实际给定?.......................................................5 为什么发生过电流故障F7801?...........................................................6 为什么发生过速度故障F7901?...........................................................6 电机降速过程机械抱闸时祛磁吗?.........................................................7 斜坡时间的关键参数.............................................................................8
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1 介绍
注意
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斜坡时间控制着电机从启动升至所需转速的时间(上升斜坡),或电机减速至停止的时间(下降斜坡)。
默认的上升斜坡及下降斜坡时间为典型值10秒,但此时间值可能不适合用户的特殊应用。斜坡时间可使用如下参数调整:
P1120: 斜坡功能发生器斜坡上升时间 P1121: 斜坡功能发生器斜坡下降时间
如果斜坡时间被设置太短,变频器会触发过流或过压故障,从而保护系统。 如果斜坡上升时间太短,会产生过流情况。 如果斜坡下降时间太短,会产生过压情况。
如果变频器被频繁的强制过流或过压,那么最终可能导致变频器损坏。
当使用报文900, 要将安全输入设置成“enable”,从而阻止配置故障(F1653)。将在后续中解释。 同样的, 如果使用报文30, 要将安全输入设置成“Inhibit”,否则会产生一个配置故障(F1653), 此外, 报文900 只能被用在 –F 安全控制单元。
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2 问题解决办法
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2.1
问题解决办法
扩容变频器
当变频器总是由于斜坡时间过压或过流,而设定的斜坡时间又是设备应用所需要的,那么扩容变频器将是个很好的选择。
扩容变频器的意思就是选择临近的更高功率等级变频器,这样就能处理由于斜坡时间而产生的高电压或高电流。
例如,如果使用3KW的变频器驱动3kw的电机,那么可能要将3KW的变频器换成4KW的变频器。
2.2 为什么变频器没有跟随实际给定?
正如之前所说,当设置短斜坡时间时,变频器会保护自身及电机,因此时间可能会比P1120 和 P1121设定的时间值要长。因素可以是变频器电流,功率和转矩。简单的将斜坡时间设置为0,是不能获得最快的斜坡时间的,而且长期使用会损坏变频器。
注意
根据电机铭牌输入正确的电机参数,这对于电机保护及速度控制是必须的。 一些非西门子品牌的电机可能会计算高惯性数值从而斜坡时间。通过减少P0341可以改善此情况。
如果电机容量比变频器小,这样可以允许在有限的时间内输出4倍电机电流,此时电机温度保护应该被配置,使用参数P0601 => 0。
对于SINAMICS PM240,输入制动电阻的千瓦功率值((P0219) (FW4.6 或更高))。这样会自动停止最大电压控制器P1280 VF P1240 SLVC。
SLVC中,改变给定或改变速度后,例如P1120 或 P1082,那要使用参数P1900=1再次执行速度优化。
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2 问题解决办法
2.3 为什么发生过电流故障F7801?
VF控制中,快速斜坡时间会引发高电流和无法令人满意的斜坡曲线。这个问题可以用如下其中一种方式改正:
增加斜坡时间率 选择SLVC
使能混合抱闸可以增加斜坡下降率,但代价是电机额外的热损耗 增加参数P00从而允许更高的电流
高启动电流会减少电机和变频器的使用寿命
图 1.
截图显示了一个变频器产生的高启动电流
2.4 为什么发生过速度故障F7901?
无传感器矢量模式(SLVC)进行速度优化(P1960=1)后,可以改善斜坡曲线。快速的上升斜坡时间可能会导致过速度。
为了减小快速斜坡时间问题,应该考虑以下解决方法:
增加P1082的值可以允许过冲
设置P0322至更高的速度。这样会允许增加过速度滞回比较参数P2162 。 增加速度控制器比例(P)增益P1470,会增加斜坡时间响应,也会导致高速过冲。
增加预控制器标定 P1496 * R0333 = 额定电机转矩 增加 P00 增加斜坡时间
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2 问题解决办法
注意
用如下公式计算最大过速度滞回比较设置: 例:
P0322 = 1700 rpm. 1700 * 1 - 1500 = 234
P1082 = 1500 rpm.
P0322 * 1.02 - P1082 = P2162
因此最大过速度设置P2162的值为234 rpm 。
注意
高转矩设置能增加斜坡时间响应,但由于弱磁和电机的基本特性,结果仍受。过励磁和电机饱和对于速度控制也有负面效果。
图 2. 截图显示此时电机弱磁/电机饱和
2.5 电机降速过程机械抱闸时祛磁吗?
如果达到功率,且下降斜坡速度不能跟踪至给定,那么变频器会停止发脉冲和执行EM抱闸(如果符合一个),变频器不再控制输出速度。
P1531被至100%的变频器功率,如果是大惯性负载,那么增加斜坡时间将没有帮助,此时需要安装大容量变频器,使再生能量功率增加。
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2 问题解决办法
实际转速与给定之间有差距 功率 P1531
图 3. trace的截图显示电机高再生能量的效果
2.6 斜坡时间的关键参数
P0304 = 额定电机电压 P0305 = 额定电机电压 P0308 = 额定电机功率因数 P0311 = 额定电机速度 P0322 = 最大电机速度
P1900 = 1 设置后第一个运行命令执行电机参数辨识。
P1960 = 1如果使用SLVC模式,设置后第一个运行命令执行速度环优化。. P0341 = 电机惯量。为了获取更短的减速时间,可能需要减小电机惯量。. P00 = 电机电流限幅值 P1520 = 转矩上限 P1521 = 转矩下限 P1530 = 电动功率限幅值 P1531 = 再生功率限幅值
P1470 = 速度控制器的比例(P)增益 P1472 = 速度控制器的积分时间 P1496 = 加速预控百分比.
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