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锋言锋语 至圣 经验值:23504 发帖数:3320 精华帖:51 |
楼主 2020-07-25 17:42:20
主题:S120主从震荡调试经历 公司二炼铁卷扬,为两台S120 315KW主从控制, 更换1#减速机以后, 运行过程中可见明显的机械振动,上焦炭、空车时,震荡剧烈。 starter监控曲线, 可见两台电机的速度曲线明显的震荡,衰减很慢,几乎相差半个波形,这个相位差, 就是机械间隙。可以肯定是两个减速机的机械间隙差距过大,导致特性难以匹配,形成震荡。 处理过程:
问题如下: 1. 图(励磁对比图), 两个电机得到励磁特性明显不一致, 2#主机明显滞后,导致如果不加延时,必然是1#先具备开抱闸条件,导致启动震荡。此处问题是, 从波形图看, 两个时间差是500ms,那为什么我给1#的抱闸信号加延时, 加到3.5S才实现2#先触发抱闸信号? 2.脉冲使能以后, 整个励磁电流是什么机制, 是创建磁场? 为什么电机会转动? 3.如果想用转矩控制抱闸, 是不是不能用顺序控制, 只能选择无抱闸, 然后用BICO控制一个DO给抱闸?” 4.励磁电流如何产生? 一个弱的转差频率的交流电? 安装适量变化原理, 此时应该是一个固定频率的给定才是? 不知理解的对不对? 附图: 注: 橙色1#速度, 黄色2#速度, 绿色1#电流, 蓝色2#电流 补充问题:
不忘初心
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yming 版主 经验值:126308 发帖数:21931 精华帖:822 |
31楼 2020-07-26 15:33:49
主题:回复:S120主从震荡调试经历 是的。你猜得对。 就是因为速度控制方式:V/f模式、SLVC模式没有编码器,所以驱动不知道真实的电机轴旋转状态。因此这段低速(启动)区间是不好控制的;因此切到开环,用这几个参数来补偿电机扭矩。 同样,转矩控制方式的 SLVC也是因为没有编码器,不知道电机轴转了没转,所以转矩输出不稳定,一股一股的。 所以,没有编码器情形 @kdrjl 干脆用1300=19,自己做个稳定的转矩输出。 大电机惯量大,你不用手摸着电机轴,感觉不出来这个一股一股的转矩输出。 只能通过Trace看转矩电流判断了。 一般恶劣环境下,不喜欢使用编码器的。你这个大电机用编码器?
学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
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lxm650 版主 经验值:13579 发帖数:855 精华帖:102 |
33楼 2020-07-26 20:07:00
主题:回复:S120主从震荡调试经历 1、抱闸打开阈值达到后会进入STOP2状态,这时速度设定值按照OFF3的下降斜率下降,持续时间为抱闸打开时间。能降到什么值却决于达到阈值时的速度设定值和OFF3下降时间,抱闸打开时间到后速度设定值继续上升,这是速度设定值一直使能的情况,按照西门子默认的抱闸控制,速度设定值是要在抱闸打开时间过后才使能,因此没有STOP2状态。 2、转矩控制方式下,是不执行抱闸控制功能的,因此不会有抱闸控制输出。 3、卷扬这种硬链接应用主从机输出应该要一样,怎么会设置从机只出80%力矩?通常是主机速度控制,从机转矩控制,至于振动应该是别的原因造成。 4、主从控制的电机应该是同一型号,因此励磁时间应该基本一致,不会差太多,做完辨识后检查下再手动将励磁时间设为一致,这样两台电机动作才同步。 楼主有时间录下类似我上面帖子所示的波形以便于分析。 |
yming 版主 经验值:126308 发帖数:21931 精华帖:822 |
52楼 2020-10-31 12:24:52
主题:回复:S120主从震荡调试经历 首先,你主帖的问题,是在于 传动系统的间隙。学过《自控原理》的都知道,间隙环节(齿轮传动)是最讨厌的。它就是个控制中的延迟环节。别说同步了,单机传动都会出现振荡、定位都会造成问题。此外,就是弹性环节(三角带传动)同样可以造成隐性的振荡,导致传动系统寿命缩短。 对于齿轮传动,当然是消除间隙最好。(其实就像开老车,方向盘机械传动有间隙的那种感觉。) 在驱动器上,针对机械传动间隙、弹性环节解决的方法就是降低增益,加大积分时间;Droop 的效果也是降低控制响应。 (多机速度同步,也要同比降低响应,消除振荡,) 针对你51楼的问题,要理解鼠笼式异步电机的原理。 定性的说: 异步电机的鼠笼转子,相当是分布的短路环,本身没有磁场。其结构具有默认的磁场形态。 当变频器启动开始,通常都是从0Hz(0Hz=直流),对定子绕组给出一个电流。(注意:磁场只和电流有关,与电压无关!)这个电流多大呢?西门子驱动器默认给出电机的额定电流。(它是通过调试的静态辨识,测得的绕组电阻和输入铭牌额定电流,简单计算就可得出输出电压。),这样就建立了励磁电流,因为定子绕组是线圈,是电感元件,其过程需要时间(励磁时间)。 这时,励磁建立的磁场对转子有影响么? 要知道,这是异步电机,鼠笼转子相对这个磁场静止,是不会有感生电流的,也不会有转矩的。 只有转子相对定子磁场转动,(拖动负载或被负载拖动)鼠笼才会切割磁力线产生短路电流;同时产生转子磁场。相对转速越快,短路电流越大、转子磁场越强。 相对转速最多能多大呢?就是滑差转速。(电机同步转速和额定转速之差。)这时的转子转矩就达到了额定转矩。 驱动器启动,输出计算的额定电流的电压时,真的能达到额定转矩么? 在V/f模式下,对于拖动,实际上是达不到的!因为,当出现鼠笼转子相对转动时,其转子磁场会在定子绕组上产生反电势,抵消了一部分驱动给出的输出电压,导致定子无功励磁电流的降低、定子磁场强度(磁通量)的降低。所以,这时(额定电流下)的鼠笼转子最大转矩也就是40%左右的电机额定转矩。 对此,变频器对V/f模式预留了P1311(启动电压提升)P1312(升速电压提升)来改善这种情况。 这就是,在V/f模式下;包括SLVC的启动开环区间。电机轴会转动的根本原因。 如果是带有编码器的矢量控制时,这个闭环是从给定转速零(不是控制输出0Hz)来控制的。 编码器当发现转子有转动时,驱动器会控制输出适当的正向、反向的频率,保持转子不动。 这就是有无编码器的区别。
学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
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Zane 至圣 经验值:75765 发帖数:19245 精华帖:376 |
54楼 2020-11-01 16:32:25
主题:回复:S120主从震荡调试经历 楼主没有更换电机,就是换了个减速机,如果更换的是同型号的减速机,工况条件什么都没有变,我认为是不应该出现上述问题的,除非新换的减速机与原型号差异太大。 两台硬链接的主从电机,应该是使用的同一品牌规格型号的电机,励磁特性不应该出现明显的差异,再者电机的励磁特性怎么会与减速机有关呢? 所以我认为,楼主并没有找到系统工作不正常的真正原因,而原因很可能就是主电机,这完全可以从分别单独运行电机,并TRACE转速电流等参数做比对来发现问题。楼主交换了主从电机,便且取得明显效果就可以说明。 又不是新做设备,只是设备维护,不建议轻易去修改控制参数,在没找到确切原因之前,任何异常总是有原因的,我甚至认为楼主的CASE,更换减速机都是有些盲目了。 电机,减速机,驱动器,编码器可能都会有问题,是否仔细排查过?
Zane
注册自动化系统工程师
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