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SIEMENS运动控制器/伺服驱动器

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使用变频器时,如何缩短电机起动时间?  

2014-07-07 10:32:23|  分类: Drive |  标签: |举报 |字号 订阅

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我想大家对这个现象并不陌生:

在使用变频器控制电机时,在操作台上按下起动按钮后,电机总是滞后一段时间后才起动,滞后得让人生气。

这种滞后在提升机、起重机应用中,体现得更加明显。不用变频器时,起重机响应快,可以点动,随点随动,几乎实时进行微调;但用了变频器后,按一下按钮,半天才动一点点,要微调位置就特别困难。

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这个滞后是怎么带来的?

不用变频器时,就是手动控制接触器开关,电机直挂电网,是直接起动,对电网冲击大,电机输出扭矩也大,停止时,直接切断电源,抱闸立即关闭,对抱闸也是个冲击。但给人的感应是:响应很快,随点随动。

用了变频器,会软化起动过程,电机起动电流小,出力也相应的小,对电网冲击小;加上变频器自身的特点:直流母线有电容,需要预充电。这些加起来,起动时间就长了;加上异步电机的特点:定子需要先励磁,励磁时间是固有特性。

常规异步电机起动过程:

使用变频器时,如何缩短电机起动时间? - lvqd - SIEMENS运动控制器/伺服驱动器

 

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对于这样一个系统:

按钮-->变频器-->异步电机(用于起重机,带抱闸)

电机起动时间滞后主要来源于以下几个方面,按时间先后顺序:

  • 变频器预充电时间,1s左右
  • 电机励磁时间,2s左右,视功率而定
  • 电流上升时间,视速度环PI参数而定
  • 抱闸打开时间,视抱闸特性而定

上面这些时间都是必不可少的,便可以想办法尽可能缩短。采取的对策:

  • 初次起动时预充电,时间无法缩短,但二次起动时,不去使能,即保持变频器起动状态ON/OFF1是维持为1的,通过控制字中的Operation Enable或Speed Setpoint Enable位来控制起停。这样,二次起动时,省了预充电时间。
  • 初次起动时,电机励磁时间可以通过加大励磁电流来缩短,激活变频器的快速励磁功能即可。或者手动调整励磁时间。接下来在二次起动时,也可以维持ON/OFF1为1,保持使能状态。 P1401.6=yes. P0346.
  • 速度环特性可以通过缩短执行周期来实现,也可以加P减I加快响应,这种调整要慎重。
  • 抱闸打开时间无法调整,但只要其节拍与起动一致即可得到最优效果。调整抱闸打开时间,尽可能与实际一致。

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对于使用了PLC、HMI操作面板的自动化系统,在HMI上操作时,还需要考虑以下因素:

  • HMI上操作按钮的刷新时间
  • 通讯延时
  • PLC程序的执行周期

相应的,可以:

  • 缩短HMI按钮标签变量的刷新时间
  • 使用更高的波特率,使用实时通讯方式
  • PLC中使用优先级更高更快的执行系统
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