西門子380-480V 3ac 標(biāo)準(zhǔn)版 MM440變頻器
問題:
我這套系統(tǒng)是動力試驗(yàn)臺。MM440控制交流感應(yīng)電機(jī)對動力機(jī)械進(jìn)行發(fā)動機(jī)臺架性能試驗(yàn)使用。問題是,MM440本身在德國人的眼里,就是風(fēng)機(jī)泵類的控制,很簡單的,而發(fā)動機(jī)臺架性能試驗(yàn)的設(shè)備,應(yīng)該是工程型動力傳動控制系統(tǒng)所做的事。在國內(nèi),因?yàn)橛脩魶]錢,都買廉價(jià)的測功設(shè)備做實(shí)驗(yàn),所以,MM440的控制系統(tǒng)做測功機(jī),倒成了熱銷。
系統(tǒng)是沒有編碼器的SLVC控制,采用的是傳統(tǒng)的端子通訊,沒有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊的那種。設(shè)定值和開關(guān)量一律由MM440的端子輸入和輸出的那種。要完成的工況任務(wù):
1.恒轉(zhuǎn)速的電動發(fā)電狀態(tài);
2.外部閉環(huán)的恒轉(zhuǎn)矩控制發(fā)電狀態(tài)(采用的恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行扭矩限幅的控制方式)。
對于恒轉(zhuǎn)速控制電動和發(fā)電狀態(tài)的運(yùn)行工況,MM440沒有問題。這里不做贅述。對于外部閉環(huán)的扭矩限幅控制,客戶要求:
一,必須要從0-100%連續(xù)控制。
第二,在運(yùn)行中能對受試發(fā)動機(jī)做突加和突減負(fù)載的調(diào)速實(shí)驗(yàn)。
那么,問題來了,首先是0扭矩的工況,電機(jī)的輸出軸系是有靜摩擦阻力和電磁阻力的。即便是此時給電機(jī)切斷了電源,零磁場狀態(tài)下,軸系的摩擦轉(zhuǎn)矩也依然存在。而此時發(fā)動機(jī)需要測試0轉(zhuǎn)矩下,怠速的排放數(shù)據(jù)。如果電機(jī)軸系轉(zhuǎn)矩不為零,就不能滿足實(shí)驗(yàn)需求;
另外,調(diào)速特性的突加和突減操作,如果僅僅是把扭矩設(shè)定值(限幅值)在0和當(dāng)前值之間轉(zhuǎn)換,也做不到突減的需求,因?yàn)槟菚r的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩仍然很大,電機(jī)在磁場作用下,仍有很強(qiáng)的靜阻力存在。
像這樣的需求,我們一直都是采用工程型變頻器系統(tǒng)來完成的操作,現(xiàn)在這種配置的測功機(jī)系統(tǒng),過去僅僅用于一般性的速度特性試驗(yàn),不是做法規(guī)排放試驗(yàn)設(shè)備??墒怯脩艟褪沁@么任性。必須在此設(shè)備上滿足使用需求。
用戶任性,這是煩人的事情了。怎么解決呢?
一,要求M440必須要有轉(zhuǎn)矩限幅控制時的零補(bǔ)償功能。也就是此時需要電機(jī)有電動能力,悄悄地幫忙傳動,使發(fā)動機(jī)軸轉(zhuǎn)矩變?yōu)?。這種幫忙,在工程型變頻器非常好辦,在MM440里做?巧婦難為無米之炊呀。
第二,要能解決在線狀態(tài)下的使能和禁止操作。也就是在電機(jī)運(yùn)行中操作無編碼器的使能允許和禁止。當(dāng)發(fā)動機(jī)熄火狀態(tài),測功機(jī)的那個零扭矩狀態(tài)的幫忙補(bǔ)償就是多余的了,此時需要把使能禁止,是電機(jī)停止幫忙的轉(zhuǎn)動。第二個問題或許相對好解決。
如上圖示。閉環(huán)扭矩零補(bǔ)償分了三個部分。
一部分,從模擬量輸入2來的扭矩限幅值設(shè)定信號,小值設(shè)置了一個臺階,這個臺階就是把扭矩限幅的小值放開一丟丟,不讓它等于0,為扭矩的0補(bǔ)提供通道;
第二部分就是電機(jī)要正反兩個方向運(yùn)行,所以,零補(bǔ)也要兩個方向的補(bǔ)償,把它與正反轉(zhuǎn)命令關(guān)聯(lián),就可以分別做兩個方向的扭矩0補(bǔ)了。而且我用的是固定值設(shè)置,固定值設(shè)置單位是Hz,我給定補(bǔ)償點(diǎn)是扭矩,單位不匹配,沒關(guān)系,加一個自由功能塊,就變成了100%的單位了。
第三部分,把補(bǔ)償加在了扭矩設(shè)定值通道的附加給定上。既滿足了使用需求。實(shí)測,零補(bǔ)狀態(tài),電機(jī)軸扭矩可以達(dá)到0.05Nm以下的效果。
假如MM440沒有BiCo的功能,這個零補(bǔ),可就真的沒戲了。我感覺開心的,就是MM440沒有模擬開關(guān)的自由功能塊,但是他的固定值設(shè)置選擇因?yàn)橛辛嘶ヂ?lián)功能,而且閑著也是閑著,為何不用呢?
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