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 回复:请教:锥形电机变频控制。

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吃瓜欧神
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楼主    2025-04-18 15:45:58
主题:请教:锥形电机变频控制。 精华帖 

如图使用场景,电机11kW锥形电机,变频控制。发帖前在论坛中看到过很多关于锥形电机 变频控制的讨论,也查看过三方变频的手册(ABB 提升软件有锥形电机控制方案),最终结论都比较统一,那就是不建议,没必要。但是迫于领导压力必须做电机测试,计划后期使用这种方式。

测试过程:变频器西门子G120,3kw,VF控制;电机:3kW,50hz,1380转,7.5A;未作电机辨识。

问题1:锥形电机有变频的吗?

问题2:测试过程中发现,抱闸打开时的频率在5Hz左右,变频输出电流5A左右,电机不转。频率提高到20hz,电机转动,20-25hz之间转速不稳忽高忽低;提高至25hz,正常运行。25一下为什么会不稳定?

问题3:假如真正使用锥形电机,如何做电机的动态辨识?


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Zane
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3楼    2025-04-19 11:30:33
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。

明知山有虎,偏向虎山行


没有理论依据的探索,属于瞎忙活!

Zane 注册自动化系统工程师 Always save before download
老兵veteran
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9楼    2025-04-20 13:51:01
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。

既然看过ABB的提升机控制软件,那怎么还得出“不建议、没必要”的结论?ABB的N5050固件是支持锥形电机控制的啊。


这不是关键,关键,你得知道锥形电机的内部结构及工作原理,知道它的控制次序。然后在西家变频器把ABB的功能模拟出来就可以了。


这个肯定是可以的,只是实现起来得有点手段。对ABB及SIEMENS都、熟悉的话,应该可以。否则,有难度。

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yming
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11楼    2025-04-20 15:20:27
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。

好吧,咱们试着分析一下锥形电机的工作过程。

首先,得知道,它为啥用锥形转子?

其实,就是需要一个轴向磁场;在其作用下,推开环铁、制动叶片轮;使转子能自由旋转。

工频运行,就是需要一个50Hz的定子磁场的轴向分量;推动力。

想一想,它来自绕组的电压?还是电流?

电流!(磁场永远来自电流!)

既然来自电流,这就容易些了。

首先,就是启动。

启动,0Hz;这个0Hz,就是直流。直流电流流过线圈,有没有磁场力?有!一个线圈,肯定有(如同直流线包作用在继电器衔铁),三相对称的绕组线圈,磁场叠加是啥样?

随着变频器输出电压/频率的提升,若推力不够,制动环未打开时,负载转矩极大,电流迅速上升,轴向推力达到推开的临界值,转子可以转动;此时,变为转矩轻载,电流迅速降低,轴向推力减小,制动环接触(刹车);周而复始。这就是不稳的原因。

针对这个怎么做调整?

我觉得,加大励磁电流,可能是个方向。

1310:电压连续电压提升;(默认 电机50%额定电流)

1311:加速时电压提升;(默认0)

1312:启动时电压提升;(默认0)

上述三项是叠加的。仔细看上述三个参数的图示说明,找到一个最适合的打开且保持的叠加临界值。(0Hz就打开不好,可能容易失控。)

你们说呢?

@kdrjl 

@老兵



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吃瓜欧神
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21楼    2025-04-21 10:16:53
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。

同意您的观点。还是那句话,经过实测后拿结果去给领导看,不然已他们的想法头脑一热万一真拍板了呢

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看雪001
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23楼    2025-04-21 12:12:01
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。

首先,你们领导很有创新意识,而且愿意付出成本给你试验,值得肯定。

锥形电机在定子失电上电时,转子在轴向有运动位移,定子与转子铁芯气隙会改变。磁场气隙是固定的,定子绕组又要负责旋转磁场,还要控制磁场气隙,任何厂商都做不到,这违背原理,所以锥形电机不能变频控制。当然,你可以改造锥形电机,在轴向增加一个线圈来控制定子与转子铁芯气隙。那就不如另一种电机了。

它叫轴向磁场电机

大道至简,知易行难
yming
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27楼    2025-04-21 17:15:33
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。

既然原理搞清楚了,余下的工作;其实就是找到打开锥形制动环抱闸的电流临界阈值。

只要保持电流在阈值之上,抱闸就是打开的,锥形转子就可以自由转动。

对于那些DTC(直接转矩控制)的驱动产品,它本身就是使用电流控制模式,相对好办。

对于西门子驱动(电压控制模式),找出的方法,如同你说,就是P1300=19(独立电压控制);慢慢来不着急。

对吧?


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吃瓜欧神
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35楼    2025-04-21 21:59:33
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。

兵版言过了只不过是正好赶上这么一种应用的想法而已。发这个请教的问题就是想集思广益,学习为主。最终结果我们没法左右,但是可以享受这个过程。过程可能很磨人,但是磨人的经历不正好是一个学习的过程吗。从各位的讨论中免费学习,和乐不为呢。电机还在,近期手头的工作处理完好好做一遍。把测试过程,数据,现象后期整理发出来。

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kdrjl
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48楼    2025-04-26 17:48:27
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。

e文档:西家传动各种提升设备的设计与调试


给楼主推荐这个链接的技术文档。虽然是e文的。但是它太有针对性了。什么ABB呀,国产呀,变频控制的提升机满载悬停呀...等等,在这篇e文里,应有尽有。


西家传动有自己在这方面的独门绝技。


第一,各种类型的提升设备形式。包括了锥形电机(电葫芦);

第二,它们的选型与计算方法、公式。特别是针对G120变频器,讲了V/F控制、SLVC控制、VC控制三种形式在提升机上的应用方案;@老兵

第三,对应西家传动电机手册选型;

第四,在STARTER界面下的调试。


看了这篇文档,感觉就是提升类设备的控制应用汇编。非常的过瘾。帅呆了。

我是你的朋友
看雪001
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52楼    2025-04-28 10:01:24
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。

K版在48楼给出的链接,引用西家关于G120在吊装设备上的应用,可谓“述而不作”。文档中不仅是提到了锥形电机:


锥形电机由于本身的结构,气隙可变,这种结构怎么做静态识别?线性方程增加一个变量后,模型计算复杂度要增加多少?这样做有什么经济型?文档中已经回答了这个问题:On the other hand, they are very maintenance intensive.

还用等什么调试结果呢?可想而知的结果。

所以,还是看看吊装机构的机械原理和计算过程,这比研究锥形电机来得有意义。

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吃瓜欧神
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73楼    2025-05-01 11:25:27
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。
1330互联后的数据是一直不变的吗?独立频率给定找到了,也试了,会根据设定值去变化,但是这个1330一直没搞懂啥意思。采用1300=0可以满足实验条件,测试独立电压源是想学习学习。对这个功能很感兴趣,去年一个国外的项目60hz460v,当时想用变频做电压源,看到这个功能,一直没实际测试研究过。正好这次有机会试试。想换锥形电机是因为现在在用的电机采用独立的电磁刹车,刹车的线包出现过几次损坏,更换麻烦。就目前测试的结果看,由矢量控制变为VF控制,动态性能以及精确性牺牲了,电机可能存在的发热问题也随之而来。更换电机后测试参数的时间以及后期面临的问题都要考虑。个人认为测试意义大于实际应用。实验过程中的数据,更换后牺牲的东西,已经汇报了。看领导们怎么考虑了。
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yming
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74楼    2025-05-01 12:04:24
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。

我说的用P1300=19测试的意思,就是要找出推开抱闸的电流值。顺便看看5-10-15Hz时的推开抱闸电流的电压曲线。

(同时,还可以看看电机发热,温升等等状态。)掌握了这个过程,就做到心中有数。

用P1300=19,就把P1310,1311,1312全都关了(=0),这时,变频器完全用频率(输出频率/转速%)和输出电压互联来自1330(100%=1000V)

实际使用时,肯定不会用P1300=19。这只是一个测试。找出推开电流的阈值。

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无名的人
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77楼    2025-05-01 16:22:09
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。

锥形电机在起重行业应用非常广泛  电葫芦作为最简单实用的电动起重设备已经经过了行业考验 其优势就是抱闸简单可靠 缺点就是不容易调速

那能不能用变频调速呢  不容易不是不可以 关于用变频器控制锥形电机  原理上肯定是可以的 但更多的是要花时间花功夫去反复调教并自己去做调速控制以匹配设备的使用场景和调速范围  通过这么久的讨论我觉得大家已经达成了共识 就是通过在启动时找到合适的电压为电机提供足够的磁通量打开抱闸 随后快速越过转速不稳定区间即可 剩下的就是慢工出细活的调试时间问题了

烟锁池塘柳 桃燃锦江堤
老兵veteran
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81楼    2025-05-02 11:25:34
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。

任版,不敢苟同哦。

精华帖,首先,代表我认为他的观点是正确的。如果他的观点我认为不正确,再怎么说,也不能成为精华。因为这要为论坛负责,为广大坛友负责。一个漏洞百出、错误连篇的帖子成为精华,会产生很强的误导。

做为普通的技术人员,我就是认为一个精华帖,就是论坛认可的正确的东西。这是第一位的。


其次,鉴于每个人的认知不同,对一个帖子观点的正确与否,有自己的判断,所以,您认为的精华帖,在我眼里可能就是垃圾;反之亦然。但不管怎么说,当我给一个帖子封为精华的时候,我就是认为他是正确的,而不是其它为了调动气氛之类的理由。所以,如果是我封的精华帖您认为是垃圾的时候,只是代表我的水平是垃圾。因为我不会为了调动气氛而去把一个垃圾帖子封成精华。


精华帖在这个论坛中是至高无上的,得到精华,代表论坛对这个帖子最高的认可。如果一个错误百出的帖子成为精华,某种程度上,也是对论坛的不负责任。


最后,我从来没有奢望,更不会去要求整个论坛都是一种声音,正如你所说,百家争鸣才是论坛。每个人都有表达自己观点的权力,同时,也要为自己的观点承担应用的责任。所以,在论坛中,你可以自由发挥,但同时也要认识到一点:你说的每一句话,最终都会成为你自己。

我喜欢这个论坛,就是因为可以去辩,可以去表达。祝这个论坛百年长青!

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吃瓜欧神
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115楼    2025-05-03 13:25:56
精华帖  主题:回复:请教:锥形电机变频控制。
总的结果跟前面贴图的结果一直。电机运行都是在空载状态下运行。按照Y版跟兵版给出的建议,调整1310,最后定的参数是1300=0,1310=50,1311=0,1312=30。这套参数既可以保证电机在低速时(50转)可以快速打开刹车,同时电机电流不至于过大,预防后期在低速运行时电流过大而引起发热。确切的说频率在2到25Hz可以正常运行,电机运行平稳,电流在可以接受范围内长时间运行。25到额定这个区间一直很平稳。个人见解:锥形电机采用VF控制完全可以实现,但是需要针对不同的电机去适当的调整参数,尤其是1310与1312这两个参数,对电机的影响相当明显。即要避免低速时的过流发热,还要兼顾电机的平稳运行。如果采用矢量模式,25以下控制很麻烦,25以上可以平稳运行。
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