摘 要： 英威騰CHV180系列矢量變頻器用于起重行業(yè)，控制提升以及大小車電機，采用閉環(huán)矢量控制，S曲線加減速，無溜鉤，保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、方便性。多電機參數(shù)辨識。單臺變頻器通過參數(shù)切換實現(xiàn)多組電機控制。 關(guān)鍵字：CHV180，閉環(huán)矢量，參數(shù)切換 一、系統(tǒng)概述： 門吊機是起重行業(yè)當中的一種典型設(shè)備，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外倉庫、廠房、碼頭和露天貯料場等處。一般系統(tǒng)有提升、大車、小車三種工藝需要控制?，F(xiàn)均可采用變頻調(diào)速實現(xiàn)。其中提升機對變頻器的要求最高，上、下行不能產(chǎn)生“溜鉤”現(xiàn)象，性能上零速時需要輸出至少150%以上的額定轉(zhuǎn)矩；功能上需有可靠的抱閘時序控制。大、小車共用一臺變頻器控制，能實現(xiàn)兩組參數(shù)辨識及切換。以降低設(shè)備整體成本。 根據(jù)上述特點，我司開發(fā)了專用軟、硬件，配置于CHV180系列產(chǎn)品中。實現(xiàn)對吊機的精確控制。 對于提升機械，采用閉環(huán)矢量控制，增加抱閘控制功能。有效地實現(xiàn)不溜鉤；內(nèi)設(shè)S曲線加減速模式，保證重物提升過程中的穩(wěn)定性。對于大小車單變頻器切換控制，除擁有提升機械的性能功能外，還增加特殊功能，單臺變頻器可辨識多臺電機，采用并聯(lián)的方式。同時單臺變頻器控制兩組電機，哪組電機需要控制運行時，變頻器自動切換到哪組電機參數(shù)。 系統(tǒng)優(yōu)點： 1. 可靠的抱閘邏輯控制，同時抱閘時間可調(diào)，在保證不溜鉤的同時，也避免了電機的大沖擊電流。 2. 高性能的閉環(huán)矢量控制，在零速時可輸出180%的額定轉(zhuǎn)矩長達10S。增加了系統(tǒng)的可靠性。 3.加減速按照S曲線模式，增加了工作的穩(wěn)定性，減小了機械沖擊。延長設(shè)備使用壽命。 4.多電機并聯(lián)后，變頻器自動辨識參數(shù)，建立有效的數(shù)學(xué)模型。控制精度非常高。 5.單臺變頻器切換控制2組電機，自動辨識并存儲兩組電機參數(shù)。降低了設(shè)備的整機成本，極大提高了整機的競爭力。 6.可調(diào)轉(zhuǎn)矩補償，實現(xiàn)精確控制。 二、系統(tǒng)框圖： 三、控制原理： 主提升電機由單臺變頻器控制，做矢量閉環(huán)運行，其中抱閘控制由變頻器發(fā)出信號給PLC控制柜，控制柜接收到信號后，控制抱閘的松合。提升變頻器外接制動單元DBU（配制動電阻）或回饋單元RBU，直接將能量反饋至電網(wǎng)。本系統(tǒng)中使用DBU。 大小車控制，通過專用參數(shù)組實現(xiàn)。運行過程中，接收到控制柜發(fā)出的切換信號后，變頻器通過一定的延時（可參數(shù)設(shè)定），自動切換到控制組電機，同時將編碼器參數(shù)切換，實現(xiàn)單臺變頻器控制兩組電機的目的。 四、調(diào)試過程： 1. 提升調(diào)試過程： 1）電機參數(shù)辨識：辨識電機參數(shù)在電機軸與負載脫開的情況下進行，具體過程如下： a） 首先設(shè)定電機參數(shù)，見下表：電機參數(shù)輸入P2.00,P2.04-P2.08, b）根據(jù)減速比設(shè)定參數(shù)P2.01-P2.03，算出提升速度P0.02＝1.0m/s。 c）設(shè)定編碼器參數(shù)P4.00-P4.01, d）根據(jù)客戶提出的電機加減速時間，計算出S曲線的加速、減速、停機的時間P1.08-P1.13, e）進行電機參數(shù)自學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)出參數(shù)見下表： 2）閉環(huán)運行：鏈接電機軸與負載，進行閉環(huán)矢量運行。調(diào)整抱閘時間以及觀察懸空停止等動作；，設(shè)置下面參數(shù)試抱閘時序控制情況： 3）現(xiàn)場實拍波形： [align=center] 提升加速 提升停機[/align] 2.大、小車調(diào)試過程： 大、小車共用一臺變頻器控制，其中大車六臺7.5KW電機組成，其中一臺電機安裝好編碼器；小車由兩臺22KW電機組成，其中一臺電機安裝好編碼器；具體過程如下： 1）參數(shù)切換控制設(shè)定的參數(shù)見下表： 2） 參數(shù)辨識：在脫離電機軸與負載的情況下，分別學(xué)習(xí)好兩組電機的參數(shù) a）參數(shù)辨識過程與提升電機參數(shù)辨識過程一樣，現(xiàn)在通過手動控制，使變頻器分別拖動大小車兩組電機，大車電機將6個電機作為一個整體控制對象來看，這時設(shè)定的電機參數(shù)中電流與功率為6個電機之和。同理小車亦采用同樣方法處理，如下表： 大小車設(shè)定的參數(shù)： 大車： b）根據(jù)各自減速比分別設(shè)定參數(shù)P2.01-P2.03，算出運行速度P0.02。 c） 設(shè)定編碼器參數(shù)P4.00-P4.01, d）根據(jù)客戶提出的電機加減速時間，計算出S曲線的加速、減速、停機的時間P1.08-P1.13, e）分別進行電機參數(shù)自學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)出參數(shù)見下表： 3）閉環(huán)運行： 參數(shù)學(xué)習(xí)好后，通過增加的參數(shù)組（見五），由操作臺控制大小車切換動作，變頻器自動切換兩組參數(shù)拖動兩組電機分別閉環(huán)運行。 五、參數(shù)簡表： 結(jié)束語 起重機行業(yè)對變頻器的性能、功能有著非常高的要求。目前國產(chǎn)變頻器幾乎沒有在這一行業(yè)中的主流設(shè)備使用，通過對市場的調(diào)研，西門子、ABB、GE、安川等國外品牌統(tǒng)領(lǐng)著這個市場。在這種情況下，英威騰公司通過深入的市場分析，開發(fā)出起重行業(yè)專用變頻器系列產(chǎn)品CHV180系列，通過現(xiàn)場是實際運行，取得了良好的效果。