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驱动技术 / SINAMICS
关于打开抱闸期间的转矩设定

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关于打开抱闸期间的转矩设定

作者 主题
锋言锋语
奇侠

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精华帖: 22
主题:【探讨】关于打开抱闸期间的转矩设定
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只看楼主 只看精华 楼主 2020-11-11 09:06:17
标签:
  • 安装调试
  • 使用操作
  • 基础理论
  • 低压交流变频器
  • 低压交流异步电机
  • 抱闸控制

众所周知, 由于STOP2的存在,抱闸打开期间速度设定无效。如何在抱闸打开期间形成一定的转矩呢?

  1. 附加转矩通道, 1511, 转矩给定环节直接进行叠加的一个分量;

  2. 转速控制器积分偏置, 1475, 我的理解是, 这个参数在励磁完成后, 将速度控制器的I分量进行偏置并保持到抱闸打开结束;


      我的理解是, 这两者的对初始转矩的产生是一样的。 差别是, 第一种, 必须打开抱闸以后人为撤掉,除非一直需要进行转矩偏置(比如氧枪的情况);第二种, 抱闸打开以后, 转速控制器自动接管, 不用在人为撤销, 但是这种方法,无法产生一个始终的转矩偏置。


不忘初心
精华帖版主置评: 送给提问者一个奖励,因为抱闸控制的基本过程,在后面的精华帖有详细的描述。有图有真相的共享。kdrjl
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kdrjl
版主

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回复:关于打开抱闸期间的转矩设定
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只看楼主 只看精华 1楼 2020-11-11 20:11:22

我记得在这个栏目里,曾经有过抱闸的控制和设置方法的精华贴交流。你是不是在这个栏目下,自己搜一下?


我是你的朋友
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只看楼主 只看精华 2楼 2020-11-11 22:44:57

看楼主的帖子有时候真是云里雾里的,楼主是来交流探讨的还是在自说自话?


说半天,连个负载类型,传动结构都没说清楚,一个“据我所知”一个“我的理解”偏置啊补偿啊就上。


Zane 注册自动化系统工程师 Always save before download
精华帖版主置评: 这个发言真的值得重视。我一直为此耿耿于怀。提问什么时候能认真一点,再认真一点呢?kdrjl
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锋言锋语
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只看楼主 只看精华 楼主 3楼 2020-11-12 08:33:52
以下是引用Zane在2020-11-11 22:44:57的发言 >2楼:

看楼主的帖子有时候真是云里雾里的,楼主是来交流探讨的还是在自说自话?


说半天,连个负载类型,传动结构都没说清楚,一个“据我所知”一个“我的理解”偏置啊补偿啊就上。

不好意思。 @Zane大拿。


我只是在说抱闸打开期间转矩如何给出,可以隐去负载类型、传动结构。


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只看楼主 只看精华 4楼 2020-11-12 22:54:02
以下是引用锋言锋语在2020-11-12 08:33:52的发言 >3楼:

不好意思。 @Zane大拿。


我只是在说抱闸打开期间转矩如何给出,可以隐去负载类型、传动结构。

以下是引用Zane在2020-11-11 22:44:57的发言 >2楼:看楼主的帖子有时候...

引用2楼详细内容:

看楼主的帖子有时候真是云里雾里的,楼主是来交流探讨的还是在自说自话?


说半天,连个负载类型,传动结构都没说清楚,一个“据我所知”一个“我的理解”偏置啊补偿啊就上。

不要这样自以为是,你还远没到这个水平。


“我只是在说抱闸打开期间转矩如何给出”,因果关系也不对。


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锋言锋语
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只看楼主 只看精华 楼主 5楼 2020-11-13 08:48:48
以下是引用Zane在2020-11-12 22:54:02的发言 >4楼:

不要这样自以为是,你还远没到这个水平。


“我只是在说抱闸打开期间转矩如何给出”,因果关系也不对。

以下是引用锋言锋语在2020-11-12 08:33:52的发言 >3楼:不好意思。 @Zane...

引用3楼详细内容:

不好意思。 @Zane大拿。


我只是在说抱闸打开期间转矩如何给出,可以隐去负载类型、传动结构。

以下是引用Zane在2020-11-11 22:44:57的发言 >2楼:看楼主的帖子有时候...

引用2楼详细内容:

看楼主的帖子有时候真是云里雾里的,楼主是来交流探讨的还是在自说自话?


说半天,连个负载类型,传动结构都没说清楚,一个“据我所知”一个“我的理解”偏置啊补偿啊就上。


我只是在说抱闸打开期间转矩如何给出”,因果关系也不对。 


什么因果关系不对?


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只看楼主 只看精华 6楼 2020-11-13 09:18:03

在抱闸设置里边有这个,连接1531,在参数列表里修改1531,我们一般为20%




 
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只看楼主 只看精华 7楼 2020-11-13 09:25:16

 这个还得看制动器的顺控器逻辑,据我所知,基本上前提条件如下:

频率>X, 电流>x,转矩>X,制动器OPEN延迟时间》>=x 这些条件满足时制动器才会打开,而不是楼主认为的制动器打开时转矩的是多少,理论上这个转矩楼主调试完成以后基本上是知道多少的了。


制动器打开以后,如果是闭环控制,系统会根据负载的大小,根据ASR(PI速度控制器)设置的比例积分参数进行动态的施加转矩。


补充一下:如果楼主设置的参数让转矩>50%时打开制动器,那么就是50%,这个不是已经知道了吗?




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锋言锋语
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只看楼主 只看精华 楼主 8楼 2020-11-13 10:13:36
以下是引用愁容骑士在2020-11-13 09:18:03的发言 >6楼:

在抱闸设置里边有这个,连接1531,在参数列表里修改1531,我们一般为20%



这个是s120还是? 


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锋言锋语
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只看楼主 只看精华 楼主 9楼 2020-11-13 10:14:54
以下是引用威师爷在2020-11-13 09:25:16的发言 >7楼:

 这个还得看制动器的顺控器逻辑,据我所知,基本上前提条件如下:

频率>X, 电流>x,转矩>X,制动器OPEN延迟时间》>=x 这些条件满足时制动器才会打开,而不是楼主认为的制动器打开时转矩的是多少,理论上这个转矩楼主调试完成以后基本上是知道多少的了。


制动器打开以后,如果是闭环控制,系统会根据负载的大小,根据ASR(PI速度控制器)设置的比例积分参数进行动态的施加转矩。


补充一下:如果楼主设置的参数让转矩>50%时打开制动器,那么就是50%,这个不是已经知道了吗?



抱闸打开期间的转矩, 不是大于多少转矩打开抱闸。


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只看楼主 只看精华 10楼 2020-11-13 22:45:34
以下是引用锋言锋语在2020-11-13 10:14:54的发言 >9楼:

抱闸打开期间的转矩, 不是大于多少转矩打开抱闸。

以下是引用威师爷在2020-11-13 09:25:16的发言 >7楼: 这个还得看制动器...

引用7楼详细内容:

 这个还得看制动器的顺控器逻辑,据我所知,基本上前提条件如下:

频率>X, 电流>x,转矩>X,制动器OPEN延迟时间》>=x 这些条件满足时制动器才会打开,而不是楼主认为的制动器打开时转矩的是多少,理论上这个转矩楼主调试完成以后基本上是知道多少的了。


制动器打开以后,如果是闭环控制,系统会根据负载的大小,根据ASR(PI速度控制器)设置的比例积分参数进行动态的施加转矩。


补充一下:如果楼主设置的参数让转矩>50%时打开制动器,那么就是50%,这个不是已经知道了吗?



不明白电机的扭矩输出为什么一定要和打开的抱闸扯上关系?

那你为啥不想想没有抱闸的电机扭矩又该是如何输出的呢?


电机扭矩的输出,就是取决于综合负载的大小,


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只看楼主 只看精华 楼主 11楼 2020-11-14 09:01:22
以下是引用Zane在2020-11-13 22:45:34的发言 >10楼:

不明白电机的扭矩输出为什么一定要和打开的抱闸扯上关系?

那你为啥不想想没有抱闸的电机扭矩又该是如何输出的呢?


电机扭矩的输出,就是取决于综合负载的大小,

以下是引用锋言锋语在2020-11-13 10:14:54的发言 >9楼:抱闸打开期间的转矩...

引用9楼详细内容:

抱闸打开期间的转矩, 不是大于多少转矩打开抱闸。

以下是引用威师爷在2020-11-13 09:25:16的发言 >7楼: 这个还得看制动器...

引用7楼详细内容:

 这个还得看制动器的顺控器逻辑,据我所知,基本上前提条件如下:

频率>X, 电流>x,转矩>X,制动器OPEN延迟时间》>=x 这些条件满足时制动器才会打开,而不是楼主认为的制动器打开时转矩的是多少,理论上这个转矩楼主调试完成以后基本上是知道多少的了。


制动器打开以后,如果是闭环控制,系统会根据负载的大小,根据ASR(PI速度控制器)设置的比例积分参数进行动态的施加转矩。


补充一下:如果楼主设置的参数让转矩>50%时打开制动器,那么就是50%,这个不是已经知道了吗?



因为s120的STOP2的存在,  用转矩阈值打开抱闸可能行不通, 甚至打开抱闸期间, 转速给定值去使能。


简单来说, 就是S120, 怎么实现转矩阈值打开抱闸, 怎么实现打开爆炸期间有转矩输出?


能不能, 怎么做?     不涉及具体负载结构。 


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只看楼主 只看精华 12楼 2020-11-14 21:57:18

这个问题涉及到变频器运行的基本逻辑。我手头只有一个G120,在这方面与S120控制原理相同。为了详解启动的过程,我特地做了下列实验:

设备:CU250S-2 PN+PM240-2,电机为西门子1LA异步电机,0.12KW,额定扭矩0.85Nm,P2003=1.7Nm。此电机并无实际抱闸。

转速设定值为500rpm.电机励磁时间为75ms。抱闸打开时间1000ms.  trace触发信号为r52.1。

抱闸设置如图1:

当设P1351=0时,

 由此图可以看出,在P1351=0时,1075ms后,随着转速设定值的增加,电机同步输出转矩,实际转速上升;

 

P1351=50时,附加转矩为0.85Nm。实际工作如下图:

 

由此图可以看出,75ms(电机励磁时间)后电机开始输出0.85Nm转矩。由于此电机并无实际抱闸,电机转速r61开始增加到约290rpm,输出转矩很快下降到0.33Nm,转速/转矩达到一个平衡,但此时r60依然为0;再过1000ms(所设抱闸打开时间)后,r60沿转速斜坡曲线进行增加,实际转速r61也跟随着增加到500rpm。

 

或许这就是楼主所想要的抱闸打开期间的转矩输出。

 

 

 


 
精华帖版主置评: 手把手讲解抱闸控制过程。深表感谢!kdrjl
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只看楼主 只看精华 13楼 2020-11-15 00:45:59

 

对于P1511的效果,(此时P1475=0).实验结果如图:

这里面有一个非常有意思的现象是,在抱闸打开时间之内,电机实际转速越来越低的。可见,如果是转矩控制,这个参数的设定是可以直接起作用的;但是对于转速控制,在函数发生器工作之前,设置P1511后电机也并非持续输出设定的转矩,没有多大帮助。



 
精华帖版主置评: 封精理由同上。kdrjl
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只看楼主 只看精华 14楼 2020-11-15 09:43:51

以上测试,P1300=20。设P1300=21,又略有不同:

当P1475=0,P1511=0.85Nm时:

 

当P1475=0.85Nm,P1511=0时:

 抱闸打开期间

第一个图中,实际转速和转矩会逐渐降为0;

第二个图中,实际转速没有达到设定值,但有输出转矩。有意思的是r60,这种状态下会有一个跳变。如果电机真的有抱闸,应该就没有这个现象了。


 
精华帖版主置评: 封精理由同上。kdrjl
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kdrjl
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只看楼主 只看精华 15楼 2020-11-15 10:37:51

在坛子里,抱闸控制时不时的由提问者发起热议。本楼交流和讨论,给出了详细的问题解析。值得参考,分享,收藏。以举一反三地解决自己将会遇到的抱闸控制问题。


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只看楼主 只看精华 16楼 2020-11-15 11:04:31

我认为,抱闸打开以后,转矩的大小是取决于负载的了,例如闭环系统,抱闸打开以后,实际速度一直跟随参考速度,负载越大施加的电流就越大。负载越小施加的电流就越小,所以由此可见,抱闸打开以后转矩/电流的大小是根据负载来决定的了,这个不否认吧?但是抱闸打开时的电流频率延迟时间以及转矩都是可以固定的,在起重机上为了防止满载提升时导致下坠的问题,一般要100%满转矩打开抱闸。


前面楼主回了我的内容是:抱闸打开期间的转矩, 不是大于多少转矩打开抱闸。

所以我认为,抱闸打开以后,变频器根据电机的负载大小(编码器速度反馈)不断的施加电流来实现实际速度=参考速度的一个过程。


实验:例如一个闭环矢量控制系统,编码器反馈有问题时(例如编码器通道断线),变频器认为实际速度一直上不来,会一直不断的施加电流,一直到过电流报警为止。


总结:抱闸打开以后,转矩大小取决于负载大小。







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只看楼主 只看精华 17楼 2020-11-15 11:30:55
以下是引用锋言锋语在2020-11-14 09:01:22的发言 >11楼:

因为s120的STOP2的存在,  用转矩阈值打开抱闸可能行不通, 甚至打开抱闸期间, 转速给定值去使能。


简单来说, 就是S120, 怎么实现转矩阈值打开抱闸, 怎么实现打开爆炸期间有转矩输出?


能不能, 怎么做?     不涉及具体负载结构。 

以下是引用Zane在2020-11-13 22:45:34的发言 >10楼:不明白电机的扭矩输...

引用10楼详细内容:

不明白电机的扭矩输出为什么一定要和打开的抱闸扯上关系?

那你为啥不想想没有抱闸的电机扭矩又该是如何输出的呢?


电机扭矩的输出,就是取决于综合负载的大小,

以下是引用锋言锋语在2020-11-13 10:14:54的发言 >9楼:抱闸打开期间的转矩...

引用9楼详细内容:

抱闸打开期间的转矩, 不是大于多少转矩打开抱闸。

以下是引用威师爷在2020-11-13 09:25:16的发言 >7楼: 这个还得看制动...

引用7楼详细内容:

 这个还得看制动器的顺控器逻辑,据我所知,基本上前提条件如下:

频率>X, 电流>x,转矩>X,制动器OPEN延迟时间》>=x 这些条件满足时制动器才会打开,而不是楼主认为的制动器打开时转矩的是多少,理论上这个转矩楼主调试完成以后基本上是知道多少的了。


制动器打开以后,如果是闭环控制,系统会根据负载的大小,根据ASR(PI速度控制器)设置的比例积分参数进行动态的施加转矩。


补充一下:如果楼主设置的参数让转矩>50%时打开制动器,那么就是50%,这个不是已经知道了吗?



不知道楼主说的STOP2停车 是不是类似于负载悬停?


MM4停车模式:

停车指的是将电机的转速降到零速的操作,MM4支持三种停车方式:

OFF1停车:断开启动命令所对应的停车方式,变频器将按照P1121所设定的斜坡下降时间减速

OFF2停车:也叫自由停车,变频器封锁脉冲输出(给电机断电),电机靠惯性自由旋转停车。如果使用抱闸功能,变频器立即关闭抱闸

OFF3停车:也叫紧急停车,变频器将按照P1135所设定的斜坡下降时间减速

通过BICO功能在OFFx停车信号源中定义停车命令,在该命令为低电平时执行相应的停车命令。如果同时使能了多种停车方式,变频器按照优先级最高的停车方式停车,停车方式优先级:OFF2〉OFF3〉OFF1。



如果楼主说的是STOP2停车模式,这个是停车时考虑的问题,怎么又说是抱闸打开时的转矩问题呢?


如下连接不是几位版主+楼主已经讨论的很深入了。

http://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post.aspx?a_id=1634341&b_id=47&s_id=0&num=0#anch


我认为这个STOP2类似于启动&停止时的直流制动。

但是这个也是可以设置的,但是电机一旦跑起来,转矩大小还是负载决定。






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只看楼主 只看精华 楼主 18楼 2020-11-15 11:53:23
以下是引用风起云在2020-11-14 21:57:18的发言 >12楼:

这个问题涉及到变频器运行的基本逻辑。我手头只有一个G120,在这方面与S120控制原理相同。为了详解启动的过程,我特地做了下列实验:

设备:CU250S-2 PN+PM240-2,电机为西门子1LA异步电机,0.12KW,额定扭矩0.85Nm,P2003=1.7Nm。此电机并无实际抱闸。

转速设定值为500rpm.电机励磁时间为75ms。抱闸打开时间1000ms.  trace触发信号为r52.1。

抱闸设置如图1:

当设P1351=0时,

 由此图可以看出,在P1351=0时,1075ms后,随着转速设定值的增加,电机同步输出转矩,实际转速上升;

 

P1351=50时,附加转矩为0.85Nm。实际工作如下图:

 

由此图可以看出,75ms(电机励磁时间)后电机开始输出0.85Nm转矩。由于此电机并无实际抱闸,电机转速r61开始增加到约290rpm,输出转矩很快下降到0.33Nm,转速/转矩达到一个平衡,但此时r60依然为0;再过1000ms(所设抱闸打开时间)后,r60沿转速斜坡曲线进行增加,实际转速r61也跟随着增加到500rpm。

 

或许这就是楼主所想要的抱闸打开期间的转矩输出。

 

 

 

谢谢。 我就是要的这个。 我手头没有变频器, 不仅自己做实验。


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只看楼主 只看精华 楼主 19楼 2020-11-15 11:56:09
以下是引用风起云在2020-11-15 00:45:59的发言 >13楼:

 

对于P1511的效果,(此时P1475=0).实验结果如图:

这里面有一个非常有意思的现象是,在抱闸打开时间之内,电机实际转速越来越低的。可见,如果是转矩控制,这个参数的设定是可以直接起作用的;但是对于转速控制,在函数发生器工作之前,设置P1511后电机也并非持续输出设定的转矩,没有多大帮助。


这个图我有疑问, 既然转矩有输出, 速度为何会降低?转矩有输出, 不就是转矩生效?


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