变频器停机时跳OUD过压

1、电动机知识变频器停机时跳 OUD 过压一台 J9-75KW 变频器使用在风机上停机时跳 OUD 过压。 修这台机器之前,首先要搞清楚 OUD 报警的原因何在,这是 因为变频器在减速或停止输出时, 电动机因惯性继续自由运转 , 转子绕组切割旋转磁场,转子的电动势和电流增大,使电机处 于发电状态,回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联 的二极管流向直流环节,使直流母线电压升高所致,所以将停 机方式改为自由停机后 , 故障排除 .西门子变频器产品及选型变频器起动加速能力的校验 22kW 变频器启动后即过流跳闸西门子变频器维修实例四 ACC800变频器的应用变频器的容量计算与选择变频器选型、安装、

2、测量与接线规范(一变频器的应用及运行过程中的问题处理(恒功率变频器有什么作用?连续恒载运转时所需变频器容量的计算变频器维修故障实例分析变频器转差频率控制方式变频器频率给定方式及原理知识大惯性负载起动时变频器容量的计算变频调速传动的特点及变频器工作原理变频器作用在空压机上的工作原理西门子变频器的控制方式(P1300对变频器的选用及实践探讨变频器的容量选择方法通用变频器选型规范说明浅析变频技术在计算机领域的应用以及优变频器对电动机的四种控制方式三菱变频器故障代码解决办法西门子 440变频器调试步骤变频器应用入门简要普通高压异步电动机改为变频调速控制出变频器的选用知识原理变频器按照用途进行分类变频器

3、基本参数调试指导匿名随着起重机的不断发展,传统控制技术难以满足起重机越 来越高的调速和控制要求。在电子技术飞速发展的今天,起重 机与电子技术的结合越来越紧密, 如采用 PLC 取代继电器进行 逻辑控制,交流变频调速装置取代传统的电动机转子串电阻的 调速方式等。在选型对比基础上,本项目电动机调速装置采用 了先进的变频调速方案,变频器最终选型为 ABB 变频器 ACS800,电动机选用专用鼠笼变频电动机。在众多交流变频调 速装置中, ABB 变频器以其性能的稳定性,选件扩展功能的丰 富性,编程环境的灵活性,力矩特性的优良性和在不同场合使 用的适应性,使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。 AC

4、C800变频器是 ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一 员,它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术,例如起动 向导,自定义编程, DTC 控制等,非常适合作为起重机主起升变频器使用。本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司 所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂 27台桥式起重机变频 调速控制系统,详细介绍 ACC800变频器在起重机主起升中的 应用。1DTC 控制技术DTC (直接转矩控制, DirectTorqueControl 技术是 ACS800变频器的核心技术,是交流传动系统的高性能控制方法之一, 它具有控制算法简单,易于数字化实现和鲁棒性强的特点。其 实质是利用空间矢量坐标

5、的概念,在定子坐标系下建立异步电 动机空间矢量数学模型,通过测量三相定子电压和电流(或中 间直流电压直接计算电动机转矩和磁链的实际值,并与给定 转矩和磁链进行比较,开关逻辑单元根据磁链比较器和转矩比 较器的输出选择合适的逆变器电压矢量 (开关状态 。 定子给定 磁链和对应的电磁转矩的实际值,可以用定子电压和电流测量 值直接计算得到。在计算中,只需要一个电动机参数定 子电阻,这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定 向控制(矢量控制形成了鲜明对比,极大地减轻了微处理器 的计算负担,提高了运算速度。直接转矩控制结构较为简单,可以实现快速的转矩响应 (不大于 5ms 。2防止溜钩控制作为起重用

6、变频系统,其控制重点之一是在电动机处于回 馈制动状态下系统的可靠性(" 回馈 " 是指电动机处于发电状态 时通过逆变桥向变频器中间直流回路注入电能 , 尤其需要引起 注意的是主起升机构的防止溜钩控制。溜钩是指在电磁制动器 抱住之前和松开之后的瞬间,极易发生重物由停止状态出现下 滑的现象。电磁制动器从通电到断电(或从断电到通电需要的时间大约为 016s (视起重机型号和起重量大小而 定 , 变频器如过早停止输出, 将容易出现溜钩, 因此变频器必 须避免在电磁制动器抱闸的情况下输出较高频率,以免发生 " 过流 " 而跳闸的误动作。防止溜钩现象的方法是利用变频

7、器零速全转矩功能和直流 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

8、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

9、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 9910599109(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 1010110113(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

10、 : 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

11、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 "ON" ;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 :AU

12、TOTQMEM (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

13、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

14、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。随着起重机的不断发展,传统控制技术难以满足起重机越 来越高的调速和控制要求。在电子技术飞速发展的今天,起重 机与电子技术的结合越来越紧密, 如采用 PLC 取代继电器进行 逻

15、辑控制,交流变频调速装置取代传统的电动机转子串电阻的 调速方式等。在选型对比基础上,本项目电动机调速装置采用 了先进的变频调速方案,变频器最终选型为 ABB 变频器 ACS800,电动机选用专用鼠笼变频电动机。在众多交流变频调 速装置中, ABB 变频器以其性能的稳定性,选件扩展功能的丰 富性,编程环境的灵活性,力矩特性的优良性和在不同场合使 用的适应性,使其在变频器高端市场中占有相当重要的地位。 ACC800变频器是 ACS800系列中具有提升机应用程序的重要一 员,它在全功率范围内统一使用了相同的控制技术,例如起动 向导,自定义编程, DTC 控制等,非常适合作为起重机主起升 变频器使用。

16、本文结合南京梅山冶金发展有限公司设备分公司所负责维修管理的宝钢集团梅钢冷轧厂 27台桥式起重机变频 调速控制系统,详细介绍 ACC800变频器在起重机主起升中的 应用。1DTC 控制技术DTC (直接转矩控制, DirectTorqueControl 技术是 ACS800变频器的核心技术,是交流传动系统的高性能控制方法之一, 它具有控制算法简单,易于数字化实现和鲁棒性强的特点。其 实质是利用空间矢量坐标的概念,在定子坐标系下建立异步电 动机空间矢量数学模型,通过测量三相定子电压和电流(或中 间直流电压直接计算电动机转矩和磁链的实际值,并与给定 转矩和磁链进行比较,开关逻辑单元根据磁链比较器和转

17、矩比 较器的输出选择合适的逆变器电压矢量 (开关状态 。 定子给定 磁链和对应的电磁转矩的实际值,可以用定子电压和电流测量 值直接计算得到。在计算中,只需要一个电动机参数定 子电阻,这一点和几乎需要全部电动机参数的直接转子磁链定 向控制(矢量控制形成了鲜明对比,极大地减轻了微处理器 的计算负担,提高了运算速度。直接转矩控制结构较为简单,可以实现快速的转矩响应 (不大于 5ms 。2防止溜钩控制作为起重用变频系统,其控制重点之一是在电动机处于回 馈制动状态下系统的可靠性(" 回馈 " 是指电动机处于发电状态 时通过逆变桥向变频器中间直流回路注入电能 , 尤其需要引起 注意的是

18、主起升机构的防止溜钩控制。溜钩是指在电磁制动器 抱住之前和松开之后的瞬间,极易发生重物由停止状态出现下 滑的现象。电磁制动器从通电到断电(或从断电到通电需要的时间大约为 016s (视起重机型号和起重量大小而 定 , 变频器如过早停止输出, 将容易出现溜钩, 因此变频器必 须避免在电磁制动器抱闸的情况下输出较高频率,以免发生 " 过流 " 而跳闸的误动作。防止溜钩现象的方法是利用变频器零速全转矩功能和直流 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

19、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

20、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

21、机控制模式 :DTC (直接转 矩控制 ;参数 9910599109(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 1010110113(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

22、%;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"ON"） ；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）