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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\);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。
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