西门子的驱动器我也就使用过MM420/440，一直没有机会使用过S120等系列的高性能驱动器。

现在的工艺多元化，设备多元化，生产多元化，有可能一个设备生产厂商生产着各种各样的设备。或者说拥有各种各样行业的客户，客户要什么就制造什么，这个可能是目前设备OEM厂家的现状。

在这里我想提一个话题，某些应用场合，有一台电机（配备有制动器），采用变频器驱动，由于工艺的需求，尽可能的减少制动器的磨损。

这个电机的驱动对象是一个提升卷扬机，这个提升设备什么时候上升什么时候下降不好说，完全由操作人员把控，也可能会在10S以内就进行了上升点动3次下降点动5次，任何操作情况都有可能会发生。

从上面的情况可以看出来频繁的点动频繁的进行机械制动必然会造成制动器的加剧磨损，制动器磨损过快必然就会发生制动器力矩不足从而导致溜车的安全问题。

根据以上工艺的情况来看，我们是不是可以开发一个功能来解决制动器频繁制动的问题？例如变频器的“零转速，满转矩”功能？

目前大多数的应用是在变频器在停止运行命令断开以后开始减速到0HZ或者1HZ就开始机械制动停止了电机的运行。

我现在的想法是在变频器在停止运行命令断开以后开始减速到0HZ的同时能否先不要进行制动？能否通过“零转速，满转矩”功能先稳住负载5S以后如果没有新的运行命令再进行机械制动？这样的好处就是在频繁的点动频繁的正反转切换只要这个操作命令不超出5S就可以不要进行机械制动。如果可以实现这个功能可以大大的减少了制动器的磨损。

那么好处说完了现在讨论一下在S120的平台上如何实现这个功能？不要告诉我有现成的直接可以使用？

希望大家多多指教，踊跃讨论！

 希望各位版主出来指教指教！！！先谢谢了！

起升机想悬停控制，不用抱闸？这主要取决于电机行不行，与控制关系不大。VC矢量控制，就是能像直流电机那样从0速到额定转速实现恒转矩控制。但是电机在堵转时，能不能坚持5s？这需要电机制造商确认。

以直流电机为例，直流电机允许堵转，这是众所周知的事。但是你去查一下具体的产品，它会告诉你，堵转时间是多长。也就是说，直流电机的堵转，如果在额定转矩下（也就是楼主所说的满转矩），不允许连续堵转。否则，电刷会把换向器焊死了。

交流异步电机因为有滑差的存在，额定转矩下的连续堵转更没戏，特别容易迅速的滑向截止转矩电流后变成了颠覆电流，电机就烧了。

如果确认了一个特定电机的连续堵转转矩，你会发现，其实就是大马拉小车。可以实现你的起升控制长时间悬停想法。

我听说，永磁同步电机可以连续的满转矩堵转。但只是听说，没有实际关注过。

原来如此！我会继续跟进，继续把相关的案例发上来！

K版！

可能我上面描述的不是很合适！这里再重新描述一下工艺！一个提升机50T的额定提升量，电机是55KW的，变频器是75KW的，额定提升速度是6m/min，也可以认为设计是有135%的余量

修正的问题：在满载情况下还要考虑负载是动态的。而不是静止的，所以必须要考虑100%/额定转矩的问题。我认为速度提起来以后转矩会降低。所以也就不会存在长时间的堵转问题。那么现在考虑的是在负载静态条件下转矩的保持问题，我们是不是可以这样假设，在这个机械与电气的设计上考虑的配置的是最大负荷额定负载，额定速度的条件下并且在这个基础上保留了135%以上的余量，例如满载额定加速度时可能启动瞬间电流是135A，当负载的速度加起来以后这个电流必然会降低下来，再到负载速度降下来时电流必然又会瞬间的提高直到负载速度稳定以后电流又会再次降低下来，那么这个时候假设电机速度为0产生让负载悬浮的电流不需要100%吧？，那么我认为应该是不需要额定电流就可以稳住负载。我认为70-80%的转矩应该是足够稳住静态的负载，只要不是额定输出电流电机的发热量就不会那么大，我认为稳定5S左右理论上应该可行？

堵转5s，这估计也是交流异步电机的堵转极限时间了。不过这个时间过后应该是停止状态，而不是带着重物起步加速状态。

我记得电机制造商曾经给出的交流异步电机或直流电的额定转矩堵转时间都是3-5s吧？很久以前的事，现在有点记不清了。但基本就是这个数值范围。然后必须停车，或电机旋转起来。

另外，通过交流异步电机的机械特性曲线可以看到，它的堵转转矩比额定转矩小很多，不止70%-80%，曾经实测过一个伺服电机，堵转状态电机不打抖，稳定恒定输出转矩，应该在电机额定转矩的50%-60%。

所以，我认为如果你能把电机50%-60%额定转矩，等于负载转矩堵转悬停，5s以后直接启动，就没有问题了。但，这么做会浪费传动系统的功率，属于大马拉小车。只为了悬停得不偿失吧？

当然，上述是一种保守的做法，实际可以通过实验来确定电机和驱动器的最大极限功率选择。不管怎么选，大马拉小车的趋势是被定死的，不会有本质的变化。

所以提升机控制，一般都会选择加制动抱闸的配合控制，如果有必要，还要加适当的配重，减轻驱动系统悬停的负担。

综上，我认为完全采用驱动控制系统做悬停，目前还不是好的方案。比较浪费。当然，这种方案最大的好处就是机械结构简单了。自己权衡吧。找到结构设计和选型的平衡点。

永磁同步电机的抱闸也是要求静止时抱闸。如果转动时抱闸（急停），它的寿命也不长（好像只能2千多次？）

你要像开车那样，运动时减速停车，就是结构上做文章，用盘刹（最好就是直接使用汽车的制动系统，因为已经经过了测试。）

对于变频器就是需要编码器，准确地知晓零速 - 抱闸。

对于SLVC（无传感器矢量模式）的减速停车，是可以通过设置参数，避免减速（反向）过程中进入开环的。

堵转5s，这估计也是交流异步电机的堵转极限时间了。不过这个时间过后应该是停止状态，而不是带着重物起步加速状态。

//悬停5S以后如果没有再次的运行命令就进行停止，如果在悬停的过程中有新的运行命令就会进行再次的加速运行。

我记得电机制造商曾经给出的交流异步电机或直流电的额定转矩堵转时间都是3-5s吧？很久以前的事，现在有点记不清了。但基本就是这个数值范围。然后必须停车，或电机旋转起来。

//是的！悬停的极限时间是5S，断开运行命令以后减速到0速时开始悬停倒计时，倒计时结束以后进行机械制动，如果在悬停倒计时没有结束时又再次收到运行命令时变频器会再次加速运行起来。

另外，通过交流异步电机的机械特性曲线可以看到，它的堵转转矩比额定转矩小很多，不止70%-80%，曾经实测过一个伺服电机，堵转状态电机不打抖，稳定恒定输出转矩，应该在电机额定转矩的50%-60%。

//具体我还有进行详细的应用测试，需要等待到了现场进行测试，也就是说你的经验转矩是50-60%？如果是这样那就更好

所以，我认为如果你能把电机50%-60%额定转矩，等于负载转矩堵转悬停，5s以后直接启动，就没有问题了。但，这么做会浪费传动系统的功率，属于大马拉小车。只为了悬停得不偿失吧？

//等于负载转矩堵转悬停，5s以后直接启动，就没有问题，要的就是这个效果。我们应该可以忽略这个大马拉小车的浪费问题，失去了一些东西但是也得到了一些东西。我们追求是安全性可靠性，因为一些场合频繁的机械制动导致制动器挂掉从而发生溜车事故，所以总结经验教训为了解决这个制动器磨损过快的问题也只能够从这里下手了。因为我们改变不了用户的使用问题，只能够改变设备本身

当然，上述是一种保守的做法，实际可以通过实验来确定电机和驱动器的最大极限功率选择。不管怎么选，大马拉小车的趋势是被定死的，不会有本质的变化。

//谢谢专业的解答！

所以提升机控制，一般都会选择加制动抱闸的配合控制，如果有必要，还要加适当的配重，减轻驱动系统悬停的负担。

//提升机控制应该是100%要配置抱闸的，有一些要求高的场合还配备了两个制动器以提高安全性。由于机械机构的不同加配重基本上是不可能的了。

综上，我认为完全采用驱动控制系统做悬停，目前还不是好的方案。比较浪费。当然，这种方案最大的好处就是机械结构简单了。自己权衡吧。找到结构设计和选型的平衡点。

//正是因为机械结构无法改变所以只能从电气上想办法，浪费是在所难免了，为了安全浪费一些也值当。

非常感谢！！！

Y版！

我们使用的就是碟刹！但是一天天的制动太频繁了，一天的制动次数大概是1800次左右。

再好的制动器也顶不住！！如果把负载悬停再制动这里第一个可以避免制动器的制动磨损，最重要的一点是可以在短时间的走走停停，也就是在5S的过程中可能会频繁的升降点动，如果加入悬停5S的功能，那么在操作命令时间低于5S的都可以不需要机械制动，根据现场情况来看，这样计算下来可以让制动器少动作30%以上，主要是为了这个考虑！

哈哈，OK！50%至60%的额定转矩堵转，这个是没有问题的了。这个实验我做过。当然，你选择电机的时候，最好是向制造商索要连续堵转的参数，他们会提供给你的。电机要强迫风冷。电机的屁股后面加编码器。

解决了这个问题，接下来就是要考虑如何搭建控制逻辑的问题了！

我目前想到的一个比较笨的方法，在闭环矢量控制的条件下，每次减速到0速时保持运行使能5S运行参考速度直接给0，变频器目前的标准功能可以实现这样的想法，好像这样也是可以稳定住负载的。但是我认为这样不是最好的办法，但是开发变频器的应用程序就比较考验人了，毕竟我还没有入门！

还请K版多多指教！！！

这个要求，永磁同步电机可能是最合适的。额定转矩，零速就是零速。

而它的变频器就是有回馈的；或带能耗电阻。因为下降会发电。

Y版！

使用永磁同步电机的可能性不大。只能够考虑交流异步电机了。

额定转矩，零速就是零速。//这个零速的要求不是非常高主要目的是为了稳住负载就可以，没有定位要求，

我跟你说吧，从原理上就不行。

零速（堵转）下，别说达到异步电机满转矩了。就是50-60%转矩，因为有滑差存在，电机轴的转矩也是脉动的。（你能感受到每一对磁极滑过去。）

我们说的独立电压控制，是使用很大的滑差，直接输出50Hz（甚至可以更高），而变频器输出可调电压，是从0.1V开始向上调（0.1V没有转矩输出），与负载平衡。这就相类似DTC直接转矩控制了。

即便是50Hz，你都能感受到像交流电磁铁那个频率的转矩脉动。可以想见悬停电机轴上脉动转矩了。

刹车盘磨损，仅仅在于未停止时的摩擦。零速时的抱闸不会有磨损。

喔，那要考虑的问题还是有非常多的！

看来交流异步电机+变频器还是完成不了永磁同步电机的工作。

我只能够继续再做一下实验看看了。

另外一个问题，不知道我上面说的在闭环矢量控制条件下运行命令+0速稳定5S是否可行？

按照 速度控制器的控制调节，参考速度为0运行命令ON，所以速度控制器会为了尽量把误差控制在0左右所以应该会为了维持0速度不断的加大转矩来实现？

闭环也有个响应的时间，调整时间。就看你是怎么调试的了。

包括你再上升的加速度，稍一超电流范围，就是失速故障。

所以，只能是大马拉小车，你的稳速额定载荷只能是电机额定转矩40%以下，是比较可靠的。

其实，只要你是外置强迫风冷电机，主要关注额定电流，只要不超过电机额定电流（就是视在电流），电机长时间不会烧坏的。你就放心去实验吧。

ABB电机，37kw的，H级的，0速实际电流45A，，负载不是完全静止的，钢管的回转臂类似于悬停吧，，

有时一两天就这样悬着，没问题，，电机发热量不大，电机没有风机，，因为经常碰坏，，所以拆了。

提升我觉得悬，，加上负载的话电流一大就不好说了，可能会有失速故障，，空载的悬停估计没问题。

好的！

有Y版的经验必须实验一回！

考虑散热的话使用外部风扇，电机需要安装编码器，停车时不撤使能也不分闸，只是把给定设成0就是零速满转矩了，电机自动平衡负载，不需要特别的逻辑。

谢谢版主的解答，测试一下看看！

50T额定载荷，线速度6m/Min，牵引功率为49kw，哪来的1.35倍裕量？加速都满足不了！

你这75kw的变频估计也是轻载标称吧！

Z版！

这个是有多个滑轮组成的受力点，8绳垂的，卷扬机只受力2/8，加上使用的频繁程度是比较低的。

电机的功率应该是我记录的有出入，变频器75KW是针对超重载，轻载可以带90KW的电机

谢谢提醒！

如何一个玄法？

S120+交流异步电机能做到什么程度？

例如直流制动功能？0转速满转矩功能？

希望多多指教，虽然做不到永磁同步电机的性能，也是可以改善目前的问题的。尽可能的把变频器发挥到极致！

改机械也是会有所考虑的！

我之前的一个分享贴，说的就是异步电机零速满转矩的。

http://www.ad.siemens.com.cn/club/bbs/post.aspx?a_id=1282910&b_id=47&s_id=0&num=41#anch

控制上没有什么特别的，需要有编码器的矢量控制注意电机发热情况。安全方面需要你自己结合实际考虑。

满负荷（额定转矩）理论上维持平衡是可以的。实际上不行。这是位能负载，连再启动上升都很危险，很容易失速。

上升如此，下降停你都需要计算冲量才行。

其实最好的零速下，连续的极限堵转转矩控制，就是用“独立电压控制”最好。转速给定是滑差，电压设定实际加到电机电流要抖动还没有抖动之前的那个值，就是无编码器的零速满转矩状态。

如果有编码器，VC，就按楼上说的去做。我就是不知道如果有转速编码器，用“独立电压控制”，转速设定为零，调节电压会是什么状态。相当于自己搭了一个转速闭环再给频率设定值。

Y版！

如果设计上配置的是大马拉小车是不是可以解决这个“失速”的问题？

我可以理解为：在VC、闭环矢量控制的条件下，参考速度=0      方向信号（或者说变频器ON使能信号）=1

就可以实现这个功能？按照我的理解，应该是在运行信号ON以后参考速度=0时，变频器会输出一定的频率就是在你连接里面提到的转差率频率，例如1.5HZ，虽然看到有频率输出，实际上电机是没有转的！

可以这样理解吗?

可以这么理解，变频器的输出频率是定子电流的频率。

嘿嘿。那要看多大的“马”，多小的“车”了。如果马够大、车够小，我看哪个都行。

哪怕是V/f模式，1310 （连续电压提升）给到100%，就是满励磁状态，相当于直流制动。机械外部编码器+PLC的PID控制，你试试，给定0Hz，加载试一下就知道了。

你要研究这个，没有试验设备是不行的。

给定频率=0Hz哪有方向信号？

闭环呀，变频器它根据编码器自动选方向。

电机转子看上去是不转，但转矩是脉动的，你能感觉到的。

不舒服。。

独立电压控制。

对于位能负载，我想频率方向只有一个，向上的。

而且频率给定就是从一开始就保持50Hz。也就是S=1（堵转）。我试过，50Hz的固定输出，脉动要平滑得多。

仅仅控制电压从0.1V开始，输出近乎0的转矩。

编码器作为速度环，由PID控制电压输出，通过转矩控制达到升降。升速最大可直到满速 S=额定滑差

有一些变频器是有S1/S2方向的，参考频率值只有正数！例如0-10000

所以给方向1时是正转矩的。

谢谢k版的指导！正在筹备实验设备中！

这就对了，找一个实验的平台，所有自己关心的问题，都能得到实验结论。到时你就会胸有成竹了。

持续关注... ...

我也有类似的应用，我们的机器卷取和卷出都是Dancer， 正常运行时Dancer会稳定在50%的目标位置， 停机后，我们做一个张力预紧的功能，就是类似于悬停功能， 让Dancer的位置稳定在50% （此时Dancer会产生张力，对收放卷电机做功）。   好在，我们现在用的都是同步伺服电机（大概5.5KW)，所以毫无鸭梨，停机后Dancer稳稳的， 然后下次启动时就可以快速启动。

现在还打算换成西门子的S120驱动1PH8异步伺服呢，   然后换成异步伺服，我也得关注这问题了？

零速满z转矩，是开关磁阻电机控制的固有特性，不过其动态性能是不如变频器的。

你说的这个Dancer是什么意思？叫“舞蹈轮”？调节张力的？它工作在发电状态吗？异步电机带编码器的控制也可以。

有必要那么复杂吗？按我的想法就这么简单：

1，电机一定要带增量编码器，如果有PLC则实时监控停止位置的变化。

2，控制逻辑没有必要做太大改变，只需在无命令时监控实际速度，低于1%速度后延时5s再抱闸，当然这个时间和监控速度可以根据实际情况再调整。

3，电机要有独立风冷，并且实时监控电机温度，如果仅仅是偶尔温度过高则关闭延时继续使用，如果频繁温度过高说明你的系统用不了，应该更换更大的电机。

我觉得制动器的安装很重要，，一天1800次很多，，但是用三年没有问题吧，，

我们有一个电磁抱闸，，原厂的使用了近五年，每天也是动作1500次左右，，

那次坏了后，我们更换了一个，间隙可能调的有问题，不到一年就坏了，最快的一个用了一个月，，

也不是考虑的太复杂！主要是提升机上的应用对安全性能的要求非常高，不允许出现任何下坠的问题。

99.9%可靠与100%可靠还是有一些差距的！

谢谢你的经验分享！

我们这个可能是工况不同，品牌不同，负载不同，1800次的确使用不了多久就更换了，电磁制动器的调整的确非常有讲究！间隙大小必须严格按照要求来调整，电磁力只在一定的范围有效，间隙大了，制动器打不开（因为行程大了电磁力不足）间隙小了就硬磨。大了或者小了都会加剧制动器的磨损。还有一个情况，电磁制动器一般都是一个圆面的盘，如果调整的不平衡同样会加剧制动器的磨损（例如0-180度之间调整的是0.5mm，180-360度之间调整的是0.8mm）这样我们就叫调整不平衡，在高速旋转过程中会打擦边球！。

我就是直接使用汽车的盘刹系统，物美价廉。没有间隙调整。它的结构是自适应的，为啥不用呢？

盘刹，卡钳的制动片两侧是浮动的。刹车盘安装端面跳动小于0.05mm，刹车间隙几乎没有。

在几乎没有刹车间隙时，柱塞泵的行程非常小，驱动它用什么都行。你都可以设计成手动/自动。

我设备上使用有压缩空气，自然就是用25mm气缸+气阀啦。

碟刹的确可靠性比较高！

我也使用过这样的制动器，不过我们是液压推力的。制动器的打开是液压推力缸打开，抱闸时，液压电机断电，液压推力缸推力消失，靠拉力弹簧拉回进行制动器抱闸！

不过这样的装置相对电磁制动器的成本高是其一，其二是体积相对较大不好安装。电磁制动器结构紧凑安装尺寸方面有很多优势。

钻机电控系统，公共交直流母线，直流母线上挂有制动柜，并连接制动电阻。S120逆变器采用带编码器的矢量控制，就可以悬停，实现零速满转矩。

看来本楼的讨论，随着大家的热情参与，越来越使0速满转矩应用有信心了？有编码器的反馈方案好。

K版！对的！

看来这个用法还是有人在用的！

装置的过载是个大问题，，很多的装置炸机就是过载，长期大电流，外部强迫冷却，表面不热但内部元件已经发热变色，

逆变器中的IGBT由于器件制作的原因，是不能直接用温度传感器测量其温度的，只能通过其基板或散热片反映IGBT的温度，，开通时温度会骤升、关断时温度会骤降，，通过第三检测出的温度无法将这个变化体现出来，一直冷热的交替变化，再加上满转矩，

最后IGBT的寿命会大大降低，，

所以我觉得零转速，满转矩，，最好将负荷限制在50%以下，，或者说降低占空比，不能为频繁使用。。

谢谢北版的经验分享！

这个尽量预留好余量，125%以上的余量应该是问题不大的！

散热问题尽量使用空调柜！

负载在静态悬停应该是只有系统设计的60-70%以内所以负载在70%以下使用悬停功能，我认为散热条件尽量满足，变频器功率尽量留有余量，我认为不管是骡子还是马先做了现场测试再看看情况了。

得用带编码器的矢量控制，需要停时先不要扯OFF1、OFF2、OFF3，和使能，先把速度给到0，如果负载不超变频器设置的转矩限幅的话应该就能停住了。等你要求的时间到后再抱闸，扯使能，发停止命令。如果不带编码器是不行的。

 你们关注过变频器有个“强励”的功能么？

永磁同步电机可以。

异步电机再强的励磁它也要转动才会有滑差、转子才能有转子电流呀。

它还是要慢慢转动的。

 转动，不是相对的？

转子可以不动，定子磁场旋转，转子也能感应出电流产生转矩。