安川G7变频器在起重机行业

《安川G7变频器在起重机行业》由会员分享，可在线阅读，更多相关《安川G7变频器在起重机行业（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、安川G7变频器在起重机行 业 使用中存在问题的讨论上海北科良辰自动化设备有限公司一. G5系列和G7系列变频器的差 异G7变频器采用了新的三电平技术，它有很多优点，比如低冲击电压，低干扰等等。但是也带来一些问题：1.1 中点电压漂移1.2 IGBT管配对要求1.3 电路结构复杂（驱动电路增加一倍）1.4 对变频器调试要求严格1.5 适应环境能力 低冲击电压降低了对电机的冲击电压冲击电压变频器电 源电机放射干扰传导干扰 防止了由于轴电压对电机轴承的电腐蚀 低干扰大幅度抑制了变频器驱动而引起的 传导干扰，放射干扰省去了干扰滤波器，缩小了体积 降低了漏电流 减少了接地检测器的误动作 低噪声 用降低载

2、波的方法来降低噪声級級变频器驱动的潜在课题一举得到解决变频器驱动的潜在课题一举得到解决不需要使用冲击电压滤波器了通用电机也可以使用“ “ 电平控制方式电平控制方式” ”的优点一览的优点一览6个晶体管输出 【电平控制】传统产品 【2电平控制】VPN /VPN /VPNVPNVPN : 直流母线电压输入电压 VPNUVWVPNUVW“ “3 3电平方式电平方式” ”的特长的特长个晶体管输出電圧制御回路 构成图相电压线间 电压电压变化是传统产 品的1/2TrTrTrTrV P N电平电平马达 VP N VPN VPN ： 直流母线电压 回路【相份】 开关波曲线直流电压被电解电容一分为二，与输出晶体管

3、的ON/OFF开关组 合得到3电平。电平电平电平VPN “ “3 3电平控制方式电平控制方式” ”的原理的原理二. G7变频器最新新软件版本2.1 软件版本的确认 变频器包装箱上有软件编号( PRG1039 ) 。 操作器的监控显示: 软件版本编号NO. U1-14 = 21039 2.2 主要增加功能序号项目内 容相关参数, 设定出厂设定 (初期值) 1再试 搜索在速度推定型速度搜索时, 因速度推定误差等引起 的电流过大的场合,增加再试搜索功能。 针对风 机 、 鼓风机等设备应 用推定型速度搜索。B3- 1719无效 B3-19=0(再试搜索次数为0 )2停止 型自 学习2在自学习前开始设定

4、的空载电 流,在自学习后不 自动调 整E2-03(空载电 流)。在矢量控制时, 主要针对 升降机械、搬运机械, 防止重负荷引起自动调整的误差。T1-01=4 (停止型自 学习2)无效; T1-01=0 (回转型自学习)3运转中不转换为编 程模式的设定B1-08 (编程模式时的运转指令) 设定为 3 : 增 加 “运转中不转换为编 程模式”。以防止运转中因数字操作器误操作引起的设备 停 止。B1-08=3(“运转中 不能转换 为编 程模 式”)无效; B1-08=0(停止中编程模式时不允许运 转。运转中可转换为编 程模式)4冷却风机、主回路 电容器维修时期表 示由风机及变频 器工作时间 可得到风

5、机、电容器 到达维修时段,在操作器上监控显示。 多功能接点输出和维修警告显示都可以。 用于维修。U1-61.63; H2- 多功能输 出端子设 为“2F”监控显示 U1-61.63有效; 多功能输出和警告未设为 “2F”, 无效5电流 警告输出大于150%变频 器额定电流时,有电流警告 显示和接点输出。有运转中峰值电 流以及峰值对应 的输出频率的 监视 功能。 用于电动 机和机械的过负 荷监视 。L8-41=1 ( 电流警告 有效) U1- 83.84 (电流 、频率峰 值保持); U2-21.22 ( 异常时电 流, 频率峰值保持 )无效 L8-41=0 (电流警告无效) ; 监视 表示U1

6、-83.84 , U2-21.22 有效6低频输 出时自动降 低载波频率(注)仅在低频输 出时降低载波频率的功能。用于减小低速过负 荷运行时 IGBT的发热 。L8- 38.39有效 (L8-38.39=1, 降低载波频率)(注): 低频输出时自动降低载波频率的功能,为起动的 0.5 秒内和 6 Hz 以下过负荷运行时, 自动降低载波频率。置换现存的 G7 变频器时, 如有电动机发出金属音声的问题场合,请变更L8-38=0 ( 不降低载波频率 ) 。然而, 对于承受反复高力矩负荷的起重机等设备, 基本上请保持L8-38=1 ( 降低载波频率 ) 来使用。三. 变频器在各种起重机上应用特点三、变

7、频器在起重机各机构应用特点一台起重机是一个机电一体化系统，机械和电控二者密不可分，电控系统是根据机械系统工艺要求来配置设计的。对于驱动部分而言，从表象看是变频器驱动电动机带动机械运动；而对于电气工程师来讲，要根据负载的机械特性来选择变频器及调整变频器的参数。因此，我们必须要深入了解机械的工作特性。3.1 装卸门机装卸门机的特点是高效、快速、起止动频繁。3.1.1 装卸门机的起升机构大多为抓斗形式，变频器大多采用闭环矢量控制，开闭和支持二台电机的力矩要维持一定的比例。3.1.2 变幅机构的变频器控制方式有开环控制和闭环控制二种。3.1.3 旋转机构的变频器控制方案有一拖二和一对一的闭环矢量控制方

8、式。3.1.4 大车机构一般和起升机构共用一台变频器，当切换到大车时变频器采用V/F控制方式。3.2 轨道龙门吊轨道龙门吊的起升机构有单电机和双电机二种形式。对于单电机形式，如采用闭环矢量控制方式时，要设法把编码器连接到电机的输出轴上。 3.3 船厂龙门吊在船厂龙门吊变频器应用中，由于在 做工件翻身时，小车变频器有时会处于发电状 态，容易产生过压报警，建议上下小车起升和 行走变频器设计为直流公共母线结构（特别是 在当小车行走变频器功率小于18.5千瓦），以 保证小车变频器安全运行。3.4 安装门机安装门机的特点是吨位大、速度慢但 定位要求高、行程长，所以起升机构最好采用 矢量控制并对制动回路参

9、数进行计算。1. 制动动器开关顺顺序 顺控电路构成 顺控电路BR顺控电路条件成立后，由接点M1- M2 闭合（ON）打开制动器。出现紧急情况及变频器异常接点 输出时，请使制动器确实可靠地 处于闭合状态。变频器(Varispeed G7)制动器操作辅助继 电器线圈故障接点(正向运转)(AC250V 1A以下) (DC30V 1A以下)ON状态下制动器励 磁频率检测2 或者运行中2S1UPDOWN高速/低速(反向运转)S2(多速指令2)MA MB MCS6 M1 M2SC制动器开关条件的信号构成控制模式制动器开关信号制动器开关值调整信号名参数设定信号名参数设定V/F和无PG矢量控制 (A1-02=

10、0；V/F控制A1-02=2；无PG矢量)频率检测2H2-01=05频率检测电平L4-01=1.03.0Hz L4-02=0.10.5Hz带PG矢量控制 (A1-02=3)运行中2H2-01=37零速值 (只限关闭时)b2-01=0.10.5Hz四G7在起升机构的应用要点制动器动作时间图例 无PG矢量控制(或者V/f控制，带PGV/f控制)的 场合 带PG矢量控制的场合 UPS1 SCS6 SC高速/低速输出频率0OFFOFFd1-03d1-01(b1-01=0时有效)L4-01L4-01OFF时间直流制 动ONONON频率检测2 (H2-01=05)M1M 2制动器动 作OPENCLOSEC

11、LOSE输入输出UPS1-SCS6-SC 高速/低 速输出频率OFFOFF0d1-03d1-01(b1-01=0时有效)b2-01OFF时间直流制动(零速控制 )ONONON运行中2 (H2-01=37)M1- M2制动器动作OPENCLOS ECLOS E输 入输 出4.1.3 要点 对于开环矢量控制和V/F控制L4-01的设定范围 大约在1Hz到3Hz或者设定为在马达额定滑差 频率加0.5Hz作为开闸频率。 开闸频率设置过低将导致溜钩，须符合以下条 件：（L4-01）（L4-02）（E1-09） 开闸频率设置过高会导致机械冲击和变频器启 动电流过大造成变频器PUF故障。 停机时制动器动作频

12、率为： （L4-01）（L4-02）4.1.5 起动停止时降低冲击 起动时的加速暂缓功能 停止时的直流制动，零速控制 制动器有机械动作延迟， 使用起动时的暂缓功能，等制动器完全打开后再加速运 行。 制动器有机械动作延迟， 直流制动（PG矢量控制时为零速控制）持续到制动器完全 关闭。 起动时的DWELL 时间 b6-02 0.10.3sec(高速)输出频率ONOPEN频率检测2 或者运行中2t起动时的DWELL频率 b6-01 0.13.0Hz制动器动作直流制动（零速控制）开始频率 b2-01=0.1 3.0Hz直流电流设定 b2-02=5080%(仅限无PG矢量控制,V/f控 制)(高速)(低

13、速)输出频率O N频率检测2 或者运行中 2t停止时直流制动时间 （停止时零速控制时间） b2-04 0.30.5sec制动器动作(注) 无PG矢量控制及V/f控制时，使起动时的暂停频率大于频率检测2(制动器开的频 率)。 (注) 变频器和电机有接触器时，在制动器完全关闭并且变频器基极封锁后动作分离。 OFFtCLOSEOPEN CLOSEOFF4.2 有关参数的设置 减速中失速防止带有制动电阻的变频器，参数L3-04=0。参数L3-01（加速中失速防止）和参数L3-05 （运行中失速防止）要设在有效状态（ Eenbled）。 自学习对于No:1039版本的G7变频器如果只能做停 止形自学习，

14、请设定T1-01=4做停止形自学习 获取马达参数。为了改善V/F控制模式下的低速转矩特性， 请做线间电阻自学习。对于绕线式马达，自学习参数应和电机制造厂 家提供的测试报告没有太大的差异。 转矩限制功能转矩限制值（L7-01L7-04）是以电机的额定 转矩为其值的100%。当电机在启动或加减速 过程中其转矩大于150%时，增大变频器的容 量使得该值的调节范围在200%300%。 缺相保护及过转矩检出为了保护电机可以把缺相保护（L8-05和L8-07 ）及过转矩检出（L6-0104）设为有效。 基极封锁指令在运用该指令时要注意最小基极封锁时间（L2 -03）值的影响。 变频器输出侧有接触器输出缺相

15、保护要设成有效（L8-07=1或2）。输出侧接触器的切换必须在制动器抱住及变 频器处于基极封锁状态。 启动时的Dwell功能用于防止由于制动器打开延迟造成变频器过 电流。对于开环矢量控制和V/F控制，B6-01L4 -01+L4-02。 模拟量输入滤波时间常数为了防止干扰模拟量指令，可设定模拟量输 入滤波时间常数：H3-12=0.010.1S 启动电流确认及降低载波频率在试运行使用变频器操作器或钳形电流表确 认电动机的空载和满载电流。如果电机没有足 够的启动转矩和连续工作转矩或制动器打开延 迟都会造成变频器过电流。 如果在启动过程中变频器输出电流经常大 于150%将会导致变频器内部IGBT的工

16、作寿命。为保证变频器的安全工作，我们可采取 以下措施：降低变频器的载波频率至22.5kHz增大变频器的容量：对于电机功率小于或等于75kw时，变频器的容量至少要大于电动机一个框号。对于电机功率大于75kw时，闭环控制模式下的变频器容量至少要大于电动机二个 框号。在闭环矢量控制模式，可在变频器运行命令前先加入初期厉磁来控制电流（多功能端 子HI-0110设定为60）。五. 维修 5.1 及时保存变频器内部故障信息变频器内部故障信息记录U2及U3参数是分析故障原因的基本数据。建议：在有通讯控制的系统中加入变频器故障信息采集程序，保存故障历史记录，以便今后故障发生时分析故障原因。5.2 变频器维修时注意事