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 回复:应用探讨--- 欢迎大家来讨论SINAMICS驱动如何来实现负荷平衡?

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Robert 211
侠圣

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楼主    2012-03-31 10:49:44
主题:欢迎大家来讨论SINAMICS驱动如何来实现负荷平衡? 精华帖 
我把自己熟悉或了解到的SINAMICS驱动来实现负荷平衡的方法, 做了个小结。
欢迎大家来讨论吧!

方案一:主机为速度控制,从机为力矩控制。主机将速度控制器输出的力矩值, 直接传递给从机作为其力矩给定, 无速度限幅。
( 备注: 为了避免飞车现象,当从机的硬轴连接断裂时,应及时转化为速度控制; 或者使用自由功能块, 如果从机与主机的速度差超过限值+延时, 从机OFF2停机。)

方案二:主机为速度控制,从机也为速度控制。主机将速度控制器输出的力矩值,传递给从机作为其力矩限幅。从机的速度给定略大于主机 (通常大于约2~5%),使其速度环达到饱和。

方案三:主机为速度控制,从机也为速度控制。主机将速度控制器输出的积分量,传递给从机速度控制器作为其积分控制的设定值, 并且从机自己的积分功能取消。

方案四:从机速度环的力矩值减去主机速度环的力矩值,该力矩差值乘上相应的软化系数之后, 负叠加在从机的速度给定上进行控制。

方案五:从机以主机的速度信号作为基准,同时采集主机的电流信号和自己的电流信号进行PID调节,PID的输出乘以一个系数后叠加在自己的速度给定上加以控制。

方案六:电机驱动无主从之分, 均为速度控制, 读取各驱动的实际电流值, 然后算出电流平均值。如果实际电流值大, 那么它的速度附加给定就为-Δn; 如果实际电流值小, 那么它的速度附加给定就为+Δn。

方案七:电机驱动无主从之分, 均为速度控制, 每台驱动都有自己的速度环软化( Droop Compensation ) 。
Robert 211
侠圣

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3楼    2012-04-13 13:26:58
精华帖  主题:回复:应用探讨--- 欢迎大家来讨论SINAMICS驱动如何来实现负荷平衡?
应用于刚性连接的场合, 比如炼钢高炉的卷扬机----两台电机共同拖动一个卷扬滚筒、炼钢转炉的驱动----四台电机同时驱动一个大齿轮箱、热轧双边剪的入口或出口侧的下夹送辊----两根夹送辊同时拖动一块钢板。

就是采用方案一:主机为速度控制,从机为力矩控制。主机将速度控制器输出的力矩值, 直接传递给从机作为其力矩给定, 无速度限幅。
这种方案, 对于刚性连接来讲, 应该是电流均衡的最佳选择!
流浮
奇侠

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13楼    2012-04-19 18:04:09
精华帖  主题:回复:应用探讨--- 欢迎大家来讨论SINAMICS驱动如何来实现负荷平衡?
方案一:主机为速度控制,从机为力矩控制。主机将速度控制器输出的力矩值, 直接传递给从机作为其力矩给定, 无速度限幅。
( 备注: 为了避免飞车现象,当从机的硬轴连接断裂时,应及时转化为速度控制; 或者使用自由功能块, 如果从机与主机的速度差超过限值+延时, 从机OFF2停机。)

1.我觉得的这种“飞车”问题的处理方法很好,自由功能块完全可以实现,不过我觉得从轴速度超限OFF2停机的同时主轴也应该OFF2停机。
2.钢厂回转窑,采用方案一发现回转窑有抖动现象,尤其是在启动、负载增大和停车过程当中。后来先将辅传动自身的转距值传送给主传动,主传动计算出主辅传动转距和,将50%转距作为辅传动的转矩设定值传送给辅传动,效果有明显改善。

方案二:主机为速度控制,从机也为速度控制。主机将速度控制器输出的力矩值,传递给从机作为其力矩限幅。从机的速度给定略大于主机 (通常大于约2~5%),使其速度环达到饱和。

我觉得方案二即可以有效防止“飞车”现象,又可以使负荷达到均衡的目的,比较适合于刚性连接的场合。不过我不赞成将主机速度控制器输出的力矩值100%传递给从机作为其力矩限幅,有些场合可能70%-80%效果最佳。
流浮
奇侠

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16楼    2012-04-20 10:24:31
精华帖  主题:回复:应用探讨--- 欢迎大家来讨论SINAMICS驱动如何来实现负荷平衡?
quote:以下是引用jacky_andy在2012-04-20 08:47:41的发言:
方案二:主机为速度控制,从机也为速度控制。主机将速度控制器输出的力矩值,传递给从机作为其力矩限幅。从机的速度给定略大于主机 (通常大于约2~5%),使其速度环达到饱和。

我觉得方案二即可以有效防止“飞车”现象,又可以使负荷达到均衡的目的,比较适合于刚性连接的场合。不过我不赞成将主机速度控制器输出的力矩值100%传递给从机作为其力矩限幅,有些场合可能70%-80%效果最佳。
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从机的速度给定略大于主机 (通常大于约2~5%),使其速度环达到饱和。
这个依据是什么,速度环饱和的好处是什么?速度饱和的原理是什么?

不过我不赞成将主机速度控制器输出的力矩值100%传递给从机作为其力矩限幅,有些场合可能70%-80%效果最佳。
这个为什么呢?本来同步从轴就滞后,如果力矩再小的话,是不是滞后的更严重了呢?

速度饱和是指给速度调节器除了正常的速度给定再额外增加一个给定值,比如给定速度的2~5%,由于加了额外的给定值,所以系统在同步运行时,加上转矩限幅的给定,速度调节器会输出饱和。速度环饱和的好处是硬轴连接断裂或断带时速度调节器能马上退饱和,不至于飞车。这在收放卷应用中是比较常用的方案。

理论上来讲,将主机速度控制器输出的力矩值100%传递给从机作为其力矩限幅这是合理的。我在钢厂回转窑也试过这种方案,经现场Trace曲线监控,100%从电机速度曲线有波动,最大40rmp,长期运行对负载不利,后来逐渐减小,改为70%,发现曲线很平滑。这只是我的经验而已,如果大家遇到类似的情况不防也试试,不管用什么方案,我觉得只要系统能够平稳安全的运行就OK了。
Robert 211
侠圣

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33楼    2012-05-28 14:23:31
精华帖  主题:回复:欢迎大家来讨论SINAMICS驱动如何来实现负荷平衡?
更正自己的发言, 方案五是:从机以主机的速度给定作为基准。
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自己的理解: 轧机主传动的转矩动态响应要求较高, 上工作辊和下工作辊的速度同步以及出力平衡, 影响着钢板的厚度均匀和板形平直。所以, 在从机的Simotion D445采集主机的电流信号和自己的电流信号进行差值比较-----PID调节,PID的输出乘以一个系数后叠加在自己的速度给定上加以控制。直接取电流信号来控制, 调节来得快!
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