一、 前言:
變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置,能實(shí)現(xiàn)對交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過流/過壓/過載保護(hù)等功能。采用變頻器驅(qū)動(dòng)舞臺升降設(shè)備是現(xiàn)有主流的控制系統(tǒng),主要控制系統(tǒng)由上位機(jī),PLC,變頻器,反饋編碼器構(gòu)成控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)舞臺的升降及精確定位要求。系統(tǒng)要求變頻器具有閉環(huán)矢量控制功能,能滿足低速情況下滿轉(zhuǎn)矩輸出;Profibus通訊功能,與PLC能直接通訊。變頻器的英文譯名是VFD(Variable-frequency Drive),這可能是現(xiàn)代科技由中文反向譯為英文的為數(shù)不多實(shí)例之一。(但VFD也可解釋為Vacuum fluorescent display,真空熒光管,故這種譯法并不常用)。變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù),通過改變電機(jī)工作電源的頻率和幅度的方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力傳動(dòng)元件。變頻器在中、韓等亞洲地區(qū)受日本廠商影響而曾被稱作VVVF(Variable Voltage Variable Frequency Inverter)。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
1. 實(shí)驗(yàn)變頻器型號:SJ700-055HFEF,SJ-FB,SJ-PBT
2. 開環(huán)V/F控制實(shí)驗(yàn),開環(huán)磁通矢量控制實(shí)驗(yàn):了解日立變頻器基本參數(shù)設(shè)置,電機(jī)自整定方法等基本調(diào)試方法,同時(shí)采用Pro-drive軟件調(diào)整參數(shù),了解此軟件的使用方法。調(diào)試時(shí)首先進(jìn)行電機(jī)自整定,按整定參數(shù)運(yùn)行電機(jī)。
3. 閉環(huán)磁通矢量控制實(shí)驗(yàn):編碼器與變頻器的SJ-FB卡連接,通過編碼器閉環(huán),滿足在0Hz滿轉(zhuǎn)矩輸出的要求。閉環(huán)控制中電機(jī)也需要進(jìn)行自整定。閉環(huán)控制是控制論的一個(gè)基本概念。指作為被控的輸出以一定方式返回到作為控制的輸入端,并對輸入端施加控制影響的一種控制關(guān)系。在控制論中,閉環(huán)通常指輸出端通過“旁鏈”方式回饋到輸入,所謂閉環(huán)控制。輸出端回饋到輸入端并參與對輸出端再控制,這才是閉環(huán)控制的目的,這種目的是通過反饋來實(shí)現(xiàn)的。閉環(huán)控制,從輸出量變化取出控制信號作為比較量反饋給輸入端控制輸入量,一般這個(gè)取出量和輸入量相位相反,所以叫負(fù)反饋控制,自動(dòng)控制通常是閉環(huán)控制。
注意:
速度閉環(huán)控制方式時(shí),注意啟動(dòng)時(shí)的電機(jī)運(yùn)行方向,如果電機(jī)反向運(yùn)行,變頻器的監(jiān)視電流會異常D002,會有過流保護(hù),可能因?yàn)榫幋a器AB相接反,重新確認(rèn)接線。
注意編碼器的供電方式,變頻器的PG提供5V供電,如使用24V供電方式,請注意24V供電電源是否穩(wěn)定,是否有干擾。
編碼器請選擇增量型線驅(qū)動(dòng)編碼器。
4.多臺電機(jī)同步工作要求:由于所有電機(jī)都采用編碼器閉環(huán)控制,同步的要求就可采用SJ-FB實(shí)現(xiàn)。相關(guān)參數(shù):
因主從功能與上述功能兼容,不相沖突,為了描述簡潔,上述功能的參數(shù)不再重復(fù),只需設(shè)置以下參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)主從控制。
注意:
Slave的P012必須設(shè)為位置環(huán)01,Master可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要設(shè)為00或01。
P012的功能為改善Slave的速度跟隨性能,設(shè)定值越大速度響應(yīng)越快,參考值為20~40.
C001設(shè)置為48 脈沖串輸入使能,當(dāng)運(yùn)行信號有效時(shí),如果智能輸入端子1不閉合,PG卡不接收脈沖串信號,如同沒有速度信號,即使Master的PG卡輸出了脈沖信號,Slave的變頻器也不會有頻率輸出。
C002 位置偏差清零,在每次運(yùn)行前請閉合此端子,每次運(yùn)行時(shí)都有可能有偏差,如果累計(jì)偏差值過大,在啟動(dòng)瞬間電機(jī)會有沖擊,建議每次啟動(dòng)前先將偏差清零。
5.變頻器與PLC之間Profibus通訊。
6.抱閘控制邏輯實(shí)驗(yàn):
注意:
B122 加速時(shí)間可以參考電機(jī)的剎車的機(jī)械響應(yīng)時(shí)間,一般100MS-300MS。
B125 不宜設(shè)置太高,1-4HZ為宜,太高的釋放頻率容易導(dǎo)致E36報(bào)警。
B126不宜設(shè)置太高,電機(jī)額定電流的20%~30%。
當(dāng)B125和B126同時(shí)滿足時(shí)C25才能輸出抱閘釋放信號。
三。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果:
舞臺機(jī)械要求變頻器具有0Hz域的滿轉(zhuǎn)矩輸出功能,從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,SJ700系列變頻器能滿足此要求。同時(shí)由于SJ700具有的的外圍附件卡,可滿足用戶的閉環(huán)控制。DP通訊等要求。
日立變頻SJ700系列從產(chǎn)品特性上能滿足控制要求很高的用戶現(xiàn)場要求,是一款性價(jià)比極為卓越的產(chǎn)品。