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 关于打开抱闸期间的转矩设定

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锋言锋语
至圣

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楼主    2020-11-11 09:06:17
主题:关于打开抱闸期间的转矩设定 精华帖 

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
Zane
至圣

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2楼    2020-11-11 22:44:57
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定

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。

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威师爷
至圣

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7楼    2020-11-13 09:25:16
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定

 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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Zane
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10楼    2020-11-13 22:45:34
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定

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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风起云
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12楼    2020-11-14 21:57:18
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定

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。

 

 

 

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风起云
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13楼    2020-11-15 00:45:59
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定

 

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。


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风起云
至圣

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14楼    2020-11-15 09:43:51
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定

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。

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威师爷
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16楼    2020-11-15 11:04:31
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定

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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威师爷
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38楼    2020-11-16 15:05:28
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定

事实上, 如果采用默认设置, 采用阈值打开抱闸。 可能会永远打不开, 一直在等待这个阈值。

这里探讨的是如何实现抱闸打开期间输出目标转矩。

回复:这个问题说到点子上了,由于参数设置的配合等等,可能转矩一直上不来这个我在其他产品上是经常遇到的,那么我是如何做的呢,我一般设置一个启动时的转矩强制值,例如启动时强制转矩输出为50%,这里暂且把制动器理解为负载吧,如果制动器打滑可能转矩会上不来。根据系统的结构进行设置,VC系统,实际上50%的转矩已经非常安全了。

上面说的可能会永远打不开抱闸,这个是参数配置的问题,不同的负载系统,设置不同的阀值大小,例如同样是升降机负载,有的30%转矩阀值进行抱闸打开,系统动态进行控制100%负载,没有出现溜车,但是有的时候80%的转矩打开还是会出现溜车,这个需要根据每个现场来进行调整优化。例如前面说的80%还是会溜车的问题,我优化了PI速度控制器的参数,让系统反应的强劲一些,后来在50%的转矩打开抱闸一样没有出现溜车的问题。



至于如何转矩阈值打开抱闸,这个我真没仔细研究过。 我指的是采用系统的抱闸逻辑, 然后调整参数的情况下。


回复:一般我设计的抱闸打开条件:频率>X,电流>X,转矩>多少,抱闸打开延迟时间>X 这几个条件在VC控制模式下已经非常安全了。


至于这么多条件,在VC控制模式下,转矩阀值不是特别要紧,调试时进行优化一下,提升机在50%已经表现的很好。


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老兵
至圣

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45楼    2020-11-16 21:18:00
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定

对于起重机,一直没机会调试。

但我一直有一个疑问:为什么要在抱闸打开前设置一个启动转矩?这个转矩方向由谁决定?是向上?那下放时,转启动转矩的方向也是向上?

终于有一个机会,本月10号时调试完一台干洗焦上的提升机,电机功率335KW,660V,380A,50HZ,743rpm,不弱磁。

这个项目是改造项目,原来是AB的POWERFLEX700S变频器,自动化部分是400H冗余。

改造仅仅把AB的变频器换成S120。控制方式是带编码器的失量控制VC。

由于对AB变频器极其不熟,手册也看不明白。所以,就通过程序来分析AB的参数设置。发现其控制方式其实挺简单:通过控制ENABLE及ON/OFF1来控制启停,通过速度给定来提升/下降或停止。关键的抱闸控制,没分析明白,是从变频器读取一个状态位后延时100ms就打开抱闸。给定为零及实际速度为零时,就关闭抱闸。我问业主那个状态位是什么意思,业主也说不明白。

我考虑后觉得,直接把励磁完成的信号做为这个状态位就可以。10号调试完,只带一个一两吨重的盖子试车,没问题。想带罐试,机械不具备条件,一直没试成。


今天,终于,可以带罐试了。这个罐重50吨。如果满载,重80吨。但今天带不了80吨,没有焦。不过,50吨,也可以反应问题了。


试车,启动,各种速度下来,问题有点,但不大。如下图


这个是负载下放时的曲线。红色是RFG的输出,绿色是励磁电流,橙色是编码器反馈。从图中可以看出,励磁完成(R56.4=1),RFG即开始按设定曲线增长,由于程序中设置100ms以后才打开抱闸,再加上抱闸本身的动作时间,实际是200ms左右,实际速度才有下突降,因为此时不但是负载向下,转矩输出也是向下的。但再过150ms左右,实际速度与给定速度已经基本一致了。问过甲方,他们实际操作没有感受,可以接受。


这个是负载向上的曲线,情况跟向下的类似。但超调没向下时大。


所以,我得出一个结论:实际,VC下,抱闸控制没那么复杂,只要励磁完成,可以马上开抱闸。不需要其它讲究。因为VC下,S120的转矩响应时间是ms级别的,对于速度的变化来说,已经足够可以应付了。当然,前提是,别让负载一直在那长期悬停。

当然,更理想的模式是:励磁完成->打开抱闸->RFG使能


天生不宜做胜利者,自来没有胜利的欲望,只是不甘失败,十分十分不甘心失败。木心
Zane
至圣

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51楼    2020-11-16 22:59:47
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定


楼主这是让人无语了。



       费了这么大的劲儿,绕了这么大的圈子,你不就是在说垂直负载的抱闸控制吗?故弄什么玄虚呀!


       就以卷扬式起重机构的变频控制为例,抱闸从关闭到打开的过程中向上的转矩补偿输出是必须要做的,只是实现的方案不同而已。


       作为具备定位功能的起升机构,必须是先使能,0速开抱闸,0速悬停稳定后再激活速度给定通道的,最后是0速悬停,关抱闸,最后去使能。

       没有称重传感器的前提下,开抱闸瞬间的向上扭矩补偿是很难做到与实际负载完全匹配的,总会有上提或下坠的现象,其幅度大小取决于驱动器的速度环及电流环的反应了,当然与编码器的线数也有很大的的关系。


这种控制方式没有现成的,都是要设置修改驱动器的相关参数来实现的。



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老兵
至圣

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58楼    2020-11-17 14:24:21
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定

这句话的前提是转速闭环。如果转矩闭环,就不能这么理解了。

你是干轧钢的,你想,你的电机,在相同的电机在相同的转速下,空载与带载的电流大小,不是负载的大小决定的么?难道还有其它因素?


就像一个人要去搬砖,需要用多大的劲搬不取决于这个人有多大的劲,而取决于他一次搬了多少块砖。

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锋言锋语
至圣

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67楼    2020-11-17 17:00:56
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定

明白了。  几位版主的意思就是, 吃透原理, 运用之妙,存乎一心。 不必拘泥于固定形式。 


不忘初心
yming
版主

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69楼    2020-11-17 17:47:18
精华帖  主题:回复:关于打开抱闸期间的转矩设定

转矩闭环就不是由负载转矩决定了?

转矩模式下给出100%电机转矩;没有负载,直接飞车了。

即便电机转速达到了极限转速,电机转矩仍然没有达到给定的转矩。这时,电机的输出转矩还是由负载(空载)转矩决定。

不对么?

匀速状态下,负载转矩+摩擦损耗转矩 恒等 电机转矩;

只要电机转矩 不等 负载转矩+摩擦损耗转矩 一定将要发生 变速

变速过程,仍然由负载决定;负载惯量大,变速慢;反之亦然。

这对重物提升、下降同样适用。

因此,已知摩擦转矩,到达匀速时,算出负载转矩就是重物的质量(重量)。

学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
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