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隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用以及電機(jī)控制技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展,變頻器向單元化、數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。西門子公司6se70/6se71系列矢量型(vc)變頻器和abb公司acs800/acc800系列直接轉(zhuǎn)矩型(dtc)變頻器都具備了單元化、數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn),是目前高性能工程型變頻器的代表。針對(duì)位能型負(fù)載的特點(diǎn),6se70/6se71系列變頻器和acs800/acc800系列變頻器都設(shè)計(jì)了機(jī)械制動(dòng)控制功能,也就是常說(shuō)的抱閘控制功能,該控制功能的主要作用是:在傳動(dòng)單元停止或未通電時(shí),可以通過(guò)機(jī)械制動(dòng)將電機(jī)和被驅(qū)動(dòng)設(shè)備鎖停在零速狀態(tài),保證了位能型負(fù)載和傳動(dòng)單元及設(shè)備的安全。 2 變頻器機(jī)械制動(dòng)控制功能的目的及應(yīng)用 2.1 機(jī)械制動(dòng)控制功能的目的 對(duì)于位能型負(fù)載來(lái)說(shuō),由于重物具有重力的原因,如沒(méi)有專門的制動(dòng)裝置,重物在空中是停不住的。為此,電動(dòng)機(jī)軸上必須加裝機(jī)械制動(dòng)器,常用的有電磁鐵制動(dòng)器和液壓電磁制動(dòng)器等。多數(shù)制動(dòng)器都采用常閉式的,即:線圈斷電時(shí)制動(dòng)器依靠彈簧的力量將軸抱住;線圈通電時(shí)松開。在重物開始升降或停住時(shí),要求制動(dòng)器和電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作之間,必須緊密配合。由于制動(dòng)器從抱緊到松開,以及從松開到抱緊的動(dòng)作過(guò)程需要時(shí)間(約0.6s,因電動(dòng)機(jī)的容量大小而異),而電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生或消失,是在通電或斷電瞬間就立刻反映的。因此,兩者在動(dòng)作的配合上極易出現(xiàn)問(wèn)題。如電動(dòng)機(jī)已經(jīng)通電,而制動(dòng)器尚未松開,將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的嚴(yán)重過(guò)載;反之,如電動(dòng)機(jī)已經(jīng)斷電,而制動(dòng)器尚未抱緊,則重物必將下滑,出現(xiàn)溜鉤現(xiàn)象?! ?.2 通用型變頻器機(jī)械制動(dòng)控制的應(yīng)用 2.2.1 通用型變頻器機(jī)械制動(dòng)控制 自變頻器開始應(yīng)用在位能型負(fù)載領(lǐng)域,其機(jī)械制動(dòng)控制功能就是設(shè)計(jì)、維護(hù)的重點(diǎn),由于通用型變頻器本身的局限性,可以使用的資源并不是很多,在實(shí)際應(yīng)用中,一般有以下控制方法: ?。?)應(yīng)用變頻器的可定義開關(guān)量輸出信號(hào)和故障輸出信號(hào)構(gòu)成機(jī)械制動(dòng)控制信號(hào); ?。?)應(yīng)用變頻器的運(yùn)行信號(hào)和故障輸出構(gòu)成機(jī)械制動(dòng)控制信號(hào); ?。?)變頻器的運(yùn)行信號(hào)、開關(guān)量輸出信號(hào)和故障輸出信號(hào)、電流模擬量信號(hào)輸入到plc,應(yīng)用plc的編程控制功能設(shè)計(jì)機(jī)械制動(dòng)控制條件,plc輸出信號(hào)控制機(jī)械制動(dòng)器?! ∫陨先N方法中,前兩種一般應(yīng)用在控制要求不高,簡(jiǎn)單的系統(tǒng)中,第三種應(yīng)用在稍復(fù)雜系統(tǒng)中,控制精度要求較高,而且一般應(yīng)用需要有plc系統(tǒng)。在90年代中期,濟(jì)鋼煉鋼廠氧槍控制系統(tǒng)變頻改造中,設(shè)計(jì)者充分應(yīng)用了變頻器可以使用的信號(hào)來(lái)完成機(jī)械制動(dòng)的控制,是plc系統(tǒng)參與機(jī)械制動(dòng)的一個(gè)典型例子。其控制思想是:plc系統(tǒng)采集變頻器的運(yùn)行信號(hào)、可定義開關(guān)量輸出信號(hào)、故障輸出信號(hào)和電流模擬量信號(hào),其中可定義開關(guān)量輸出信號(hào)定義為大于3hz輸出;利用電流模擬量信號(hào)和plc的比較功能,設(shè)定開關(guān)機(jī)械制動(dòng)的電流門檻值,plc系統(tǒng)綜合以上條件設(shè)計(jì)出開關(guān)機(jī)械制動(dòng)的條件,通過(guò)plc的輸出控制機(jī)械制動(dòng)器的線圈。plc系統(tǒng)參與通用變頻器機(jī)械制動(dòng)的電氣原理圖如圖1所示。380-480V3AC帶內(nèi)置濾波器356SE6 420-2AD22-2BA12.2366SE6 420-2AD23-0BA13376SE6 420-2AD24-0BA14386SE6 420-2AD25-5CA15.5396SE6 420-2AD27-5CA17.5406SE6 420-2AD31-1CA111 (二)MICROMASTER440208-240V1/3AC無(wú)內(nèi)置濾波器16SE6 440-2UC11-2AA10.1226SE6 440-2UC12-5AA10.2536SE6 440-2UC13-7AA10.3746SE6 440-2UC15-5AA10.5556SE6 440-2UC17-5AA10.7566SE6 440-2UC21-1BA11.176SE6 440-2UC21-5BA11.586SE6 440-2UC22-2BA12.296SE6 440-2UC23-0CA13106SE6 440-2UC24-0CA14116SE6 440-2UC25-5CA15.5126SE6 440-2UC27-5DA17.5136SE6 440-2UC31-1DA111146SE6 440-2UC31-5DA115156SE6 440-2UC31-8EA118.5166SE6 440-2UC32-2EA122176SE6 440-2UC33-0FA130186SE6 440-2UC33-7FA137196SE6 440-2UC34-5FA145 380-480V3AC無(wú)內(nèi)置濾波器206SE6 440-2UD13-7AA10.37216SE6 440-2UD15-5AA10.55226SE6 440-2UD17-5AA10.75236SE6 440-2UD21-1AA11.1246SE6 440-2UD21-5AA11.5256SE6 440-2UD22-2BA12.2266SE6 440-2UD23-0BA13276SE6 440-2UD24-0BA14286SE6 440-2UD25-5CA15.5296SE6 440-2UD27-5CA17.5306SE6 440-2UD31-1CA111316SE6 440-2UD31-5DB115326SE6 440-2UD31-8DB118.5336SE6 440-2UD32-2DB122346SE6 440-2UD33-0EB130356SE6 440-2UD33-7EB137366SE6 440-2UD34-5FB145376SE6 440-2UD35-5FB155386SE6 440-2UD37-5FB175396SE6 440-2UD38-8FB190406SE6 440-2UD41-1FB1110416SE6 440-2UD41-3GB1132426SE6 440-2UD41-6GB1160436SE6 440-2UD42-0GB1200208-240V1AC帶內(nèi)置濾波器446SE6 440-2AB11-2AA10.12456SE6 440-2AB12-5AA10.25466SE6 440-2AB13-7AA10.37476SE6 440-2AB15-5AA10.55486SE6 440-2AB17-5AA10.75496SE6 440-2AB21-1BA11.1506SE6 440-2AB21-5BA11.5516SE6 440-2AB22-2BA12.2526SE6 440-2AB23-0CA13208-240V1/3AC帶內(nèi)置濾波器536SE6 440-2AC23-0CA13546SE6 440-2AC24-0CA14556SE6 440-2AC25-5CA15380-480V3AC帶內(nèi)置濾波器566SE6 440-2AD22-2BA12.2576SE6 440-2AD23-0BA13586SE6 440-2AD24-0BA14596SE6 440-2AD25-5CA15.5606SE6 440-2AD27-5CA17.5616SE6 440-2AD31-1CA111626SE6 440-2AD31-5DA115636SE6 440-2AD31-8DA118.5646SE6 440-2AD32-2DA122656SE6 440-2AD33-0EA130666SE6 440-2AD33-7EA137676SE6 440-2AD34-5FA145686SE6 440-2AD35-5FA155696SE6 440-2AD37-5FA175 (三)MICROMASTER430380-480V3AC無(wú)內(nèi)置濾波器16SE6 430-2UD27-5CA07.526SE6 430-2UD31-1CA01136SE6 430-2UD31-5CA01546SE6 430-2UD31-8DB018.556SE6 430-2UD32-2DB02266SE6 430-2UD33-0DB03076SE6 430-2UD33-7EB03786SE6 430-2UD34-5EB04596SE6 430-2UD35-5FB055106SE6 430-2UD37-5FB075116SE6 430-2UD38-8FB090126SE6 430-2UD41-1FB0110136SE6 430-2UD41-3FB0132146SE7 430-2UD41-6GB0160156SE6 430-2UD42-0GB0200166SE6 430-2UD42-5GB0250380-480V3AC帶內(nèi)置濾波器176SE6 430-2AD27-5CA07.5186SE6 430-2AD31-1CA011196SE6 430-2AD31-5CA015206SE6 430-2AD31-8DA018.5216SE6 430-2AD32-2DA022226SE6 430-2AD33-0DA030236SE6 430-2AD33-7EA037246SE6 430-2AD34-5EA045256SE6 430-2AD35-5FA055266SE6 430-2AD37-5FA075276SE6 430-2AD38-8FA090附件286SE6 400-0BP00-0AA0BOP基本操作面板-420/440296SE6 400-0BE00-0AA0BOP2基本操作面板-430306SE6 400-0SP00-0AA0操作面板-410316SE6 400-0AP00-0AA1AOP操作面板-420/440326SE6 400-0AP00-0AB0中文AAOP操作面板-420/440336SE6 400-0EN00-0AA0Encoder脈沖編碼器記數(shù)模塊346SE6 400-1PB00-0AA0Profibus通訊模塊356SE6 400-1CB00-0AA0CANopen通訊模塊366SE6 400-1DN00-0AA0DeviceNet通訊模塊376SE6 400-1PC00-0AA0PC至變頻器連接組件-420/440386SE6 400-0PL00-0AA0PC至變頻器連接組件-410396SE6 400-0DR00-0AA0DIN軌道安裝適配器406SE6 400-0GP00-0AA0密封蓋板-A尺寸416SE6 400-0GP00-0BA0密封蓋板-b尺寸426SE6 400-0GP00-0CA0密封蓋板-c尺寸二、6RA70系列直流調(diào)速裝置序號(hào)訂 貨 號(hào)電 流 (A)3AC 400V 1Q16RA7 018-6DS22-030A26RA7 025-6DS22-060A36RA7 028-6DS22-090A46RA7 031-6DS22-0125A56RA7 075-6DS22-0210A66RA7 078-6DS22-0280A76RA7 081-6DS22-0400A3AC 400V 4Q16RA7 013-6DV62-015A26RA7 018-6DV62-030A36RA7 025-6DV62-060A46RA7 028-6DV62-090A56RA7 031-6DV62-0125A66RA7 075-6DV62-0210A76RA7 078-6DV62-0280A86RA7 081-6DV62-0400A3AC 575V 1Q16RA7 025-6GS22-060A26RA7 031-6GS22-0125A36RA7 075-6GS22-0210A46RA7 081-6GS22-0400A3AC 575V 4Q16RA7 025-6GV62-060A26RA7 031-6GV62-0125A36RA7 075-6GV62-0210A46RA7 081-6GV62-0400A3AC 690 1Q16RA7 086-6KS22-0720A26RA7 088-6KS22-0950A3AC 690 4Q16RA7 086-6KV62-0760A26RA7 090-6KV62-01000A1、用過(guò)西門子驅(qū)動(dòng)的都知道,在使用裝置之前都會(huì)有一個(gè)稱作優(yōu)化或者辨識(shí)的過(guò)程。440和70過(guò)程稍有不同,但目的是一樣的。這個(gè)過(guò)程的目的是建立起驅(qū)動(dòng)和電機(jī)乃至負(fù)載的準(zhǔn)確數(shù)學(xué)模型,而模型的準(zhǔn)確與否,直接影響控制效果,因?yàn)榈讓拥腎GBT依據(jù)一定的策略開關(guān)都要靠這個(gè)過(guò)程的結(jié)果來(lái)實(shí)現(xiàn)。而我所用過(guò)的有些的變頻器,從手冊(cè)還是相關(guān)文檔都沒(méi)有這個(gè)描述或者提示,這也應(yīng)該算是區(qū)別吧。 2、西門子驅(qū)動(dòng)的參數(shù)系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜,上手比較不容易。參數(shù)分類不很明顯,不像有些驅(qū)動(dòng),參數(shù)以參數(shù)組的形式進(jìn)行分類,這是優(yōu)點(diǎn),用戶可以通過(guò)組來(lái)迅速定位。但是BICO功能是西門子少有的,其強(qiáng)大和靈活的功能給用戶帶來(lái)的很大的方便。 3、關(guān)于故障方面 我曾經(jīng)見過(guò)某些驅(qū)動(dòng)器,在相線接地,地線接相的情況下,驅(qū)動(dòng)器竟然不報(bào)警,只不過(guò)驅(qū)動(dòng)器不工作而已。在我查出問(wèn)題后,馬上就暈菜了。前年在邯鋼用的440,也是地相反接,驅(qū)動(dòng)器直接明確報(bào)錯(cuò)停機(jī),排除故障后才正常運(yùn)行。 小結(jié):其實(shí)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)和執(zhí)行的過(guò)程中,我們會(huì)考慮成本------固定成本,而較少考慮運(yùn)行成本。在沒(méi)有其他約束條件,我建議大家還是對(duì)二者做一個(gè)衡量。不論是過(guò)去的產(chǎn)品,還是現(xiàn)在的產(chǎn)品,不論是模擬時(shí)代,還是數(shù)字時(shí)代。它的控制策略和結(jié)構(gòu)基本是一脈相承的。這也算是一種技術(shù)風(fēng)格; 第二,他的傳動(dòng)控制形式把理論與實(shí)踐結(jié)合的很完美,典型的就是功能圖的描述,不管是硬件模擬電路,還是計(jì)算機(jī)軟件編輯,都采用教科書中的表達(dá)方式來(lái)描述。把“圖紙是工程師的語(yǔ)言”體現(xiàn)得*。而且,在功能圖中隨處可見教科書中的典型電路或經(jīng)典控制單元。就是調(diào)試參數(shù)的計(jì)算與獲取,也是按照教科書中的典型公式來(lái)計(jì)算和介紹的。所以說(shuō),讓你感覺(jué)用這個(gè)傳動(dòng)控制器,就像是在學(xué)習(xí)和實(shí)踐傳動(dòng)控制理論;過(guò)癮 第三,開放的控制平臺(tái),讓你去完成各種組合,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的控制系統(tǒng)。這個(gè)是有趣的。讓你總是對(duì)自己設(shè)計(jì)的系統(tǒng)有沾沾自喜的滿足感。我們一般都習(xí)慣傳動(dòng)控制器就是一個(gè)驅(qū)動(dòng)器,然后控制功能由系統(tǒng)中的PLC來(lái)完成。讓PLC作系統(tǒng)的控制中心,上位機(jī)就是操作系統(tǒng)或數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和處理系統(tǒng)。這樣的結(jié)構(gòu),傳動(dòng)控制器的功能很單一,就是驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行,而復(fù)雜的工藝控制都是放在PLC里的。這么用,PLC的作用比較大,傳動(dòng)裝置的作用簡(jiǎn)單。 而上述的意大利制造商,他們?cè)O(shè)計(jì)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,但功能、性能很強(qiáng)大。他們的結(jié)構(gòu)就是上位機(jī)和傳動(dòng)裝置,系統(tǒng)里沒(méi)有PLC,上位機(jī)與傳動(dòng)控制器采用的以太網(wǎng)通訊,傳動(dòng)控制器西門子的S120。大家知道,S120的自由功能塊是非常強(qiáng)大的,新一代的控制器其運(yùn)算速度也很快,相當(dāng)于把PLC做在驅(qū)動(dòng)裝置內(nèi)部了。這樣,從結(jié)構(gòu)講,控制線就是一顆網(wǎng)線,而工藝控制的功能一點(diǎn)不比PLC差,因?yàn)槭窃趥鲃?dòng)裝置內(nèi),所以運(yùn)行速度反而更快??箶_能力更強(qiáng)《關(guān)于變頻器驅(qū)動(dòng)加熱》控制加熱器這種電阻性負(fù)載應(yīng)選用固態(tài)繼電器(SSR)(說(shuō)白一點(diǎn)就是雙向可控硅)來(lái)對(duì)加熱器進(jìn)行控制。固態(tài)繼電器分為隨機(jī)型和過(guò)零型,如果只是電路通斷選用過(guò)零型,如果需要調(diào)壓則選用隨機(jī)型。
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