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 一个S120的试验台系统

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kdrjl
至圣

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楼主    2020-11-16 15:06:24
主题:一个S120的试验台系统

这是一个今年以来调试,功率最大的一个摩托车整车底盘测功机性能试验系统(110kW)。它是由第三方的交流异步电机和第三方的整流回馈单元电源,CU310-2PN,PM240-2组成的S120结构。控制模式采用伺服模式,P1300 = 21。

试验台如下图示:


现场比较杂乱,这里就不要讨论了,这里主要是描述系统的功能和性能哈。电机带着一个转鼓,转股上面是铁板,只露出转股的一部分,用于摩托车驱动轮的摩擦制动,这是一个两轮摩托车的底盘测功机,他的前轮(非驱动轮)是被约束装置加紧固定的。实验时,驱动轮被转鼓施加的道路阻力模拟制动,使受试摩托车在固定的台架上实现真实的道路阻力模拟实验。

它的控制系统如下图示



上述图片中,左边的大宽盒子,是一个国产的整流回馈单元,然后并排的是一个CU310-2PN和PM240-2组成的西家传动的S120控制系统。右边的窄柜子是试验系统的风速跟踪模拟控制,采用的是G120控制器。

在这个系统里,我们没有PLC,只有上位机PC,采用的不是传统的工控机,而是商用计算机。


所以,分享这个系统,是因为它与以前我们的同类设备,有明显的不一样。


第一,过去我们的同类设备都是原装系统,也就是西家传动的纯正血统基因。这回不是了,系统的脑袋和心脏还是西家传动的原配,而胳膊腿就是第三方嫁接的了。它的性能和功能,没有受到影响。但价格却得到了优化。特别是元器件的供货周期,基本都是现货供应了。这对于项目的交货期是有了保障的基础。


第二,过去的系统,我们把底盘测功机所需要的控制功能和工艺,基本都放在了上位,比如把道路阻力加载方程、惯性模拟补偿、爬坡阻力、系统摩擦阻力等放在PC里或者是放在PLC里,而这次,所有的控制工艺,都放在了驱动器和CU里。上位机仅仅是把函数的系数,下到驱动,然后发指令运行试验。因为系统采用了伺服模式,并且控制工艺由底层完成,所以实验效果非常好。动态响应速度明显快了。获得了比原来更满意的实验结果。


项目里加了这么多的第三方的东西,其问题也是有的,特别是国产整流回馈单元的无线电干扰,很严重呦。但通过现场加装了滤波器,问题得到了有效的抑制。

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RENHQ
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1楼    2020-11-16 16:52:35
主题:回复:一个S120的试验台系统

整流回馈也会有干扰啊?

和变频器造成的干扰情况差不多吗

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威师爷
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2楼    2020-11-16 17:20:33
精华帖  主题:回复:一个S120的试验台系统

 K版!

AFE共母线系统,正弦波滤波器是很有必要的。

如下图片是我们的共同母线系统的结构

 

 


DC-BUS电压阀值到达以后向AC电网回馈能量,由于DC-BUS变频器输出的不是正弦波电源,如果不加滤波器的条件下,首先会对旁边的AC380电源的用电设备进行干扰,可能DU/DT电压很高,有一些设备会受到干扰,甚至会烧毁。


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天芯
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3楼    2020-11-16 17:41:02
主题:回复:一个S120的试验台系统

大师又有新分享了

kdrjl
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4楼    2020-11-16 18:08:44
主题:回复:一个S120的试验台系统

变频器到电机这段的干扰,按照西门子推荐的EMC安装布线准则去做,干扰问题完全可以解决。这已经是实践证明的了。我们现在对此没有任何的问题。


但是配置国产第三方的电源,整流回馈单元,制造商提供了一个很大的进线电抗器。因为功率是110kW的系统,所以,制造商也很重视电源的可靠性问题。但是还是干扰严重。主要是对弱电传感器信号的干扰以及附近正在充电的手机被干扰。挺邪乎的呢。


最后是在进线侧加了无线电干扰滤波器。问题得到有效解决。效果非常好。

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kdrjl
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5楼    2020-11-16 18:16:31
主题:回复:一个S120的试验台系统

没错,进线端开始仅加了进线电抗器,根本不行。假如系统自己工作看不出干扰来,工作挺好的。一旦附近加入了其他的传感器测试,以及在操作台有人给手机插220V照明电源充电,手机自动发信息,自动播出电话,全乱套了。在场的人都笑翻了。手机是苹果的呢。


这个不解决是不行的。没法出厂发用户的。最后进线加了无线电干扰滤波器。立马见效,解决问题了。


正如图示,滤波器是必须的。

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yming
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7楼    2020-11-16 18:43:55
主题:回复:一个S120的试验台系统

不错!手机能自动拨号?发信息?

真的假的?

发电的时候?


学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
kdrjl
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8楼    2020-11-16 19:35:03
主题:回复:一个S120的试验台系统

真的。那天调试,我们老板也去了,开始大家注意力都在调试运行上,各个功能一个一个过筛子,谁也没注意到有干扰。我们老板的电话很多,所以电池快用完了,就在操作台上给手机充电,结果事情就发生了。自己往外拨电话,发信息,完全失控。全场愕然,而后大笑。


后来上摩托车测试发动机的点火信号,发动机还没启动呢,就有一个近似电源频率的方波信号,很规矩的方波信号,估计是我们把干扰信号通过后面的整形电路给作为有用的信号整形了。特找乐的那种。


老板急了,说这事必须要解决,否则没法发货了。


这种IGBT的整流回馈单元,他只要上电后,预充电直流母线达到稳定,就开始等待状态,电动-发电-电动-发电...。这种状态,就开始向周围发射无线电烦扰信号了。很厉害。一旦工作起来,有的稳定的整流或逆变电流,反倒干扰信号减弱或消失了。就是空载等待状态,干扰最厉害。


加滤波器后,干扰信号消失。大家都眼看着滤波器的效果,原来不信邪的也都领教滤波器的作用了。


何为无线电干扰滤波器?就是磁环+Y型电容+阻容吸收。哈哈,这玩意真的管用!


另外,PN通讯非常稳定,没有任何被干扰的现象。PN电缆在现场就是随意摆放的,大家对此颇感慨,PN通讯超好。超棒。

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RENHQ
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9楼    2020-11-17 00:28:44
主题:回复:一个S120的试验台系统

那这个是回馈对电网有谐波影响的吧

记得以前用手机的充电的时候,出现过用第三方的充电器充电,手机屏幕就会不受控,可能就是电网干扰比较厉害

这个正弦滤波的好像类似无功补偿的那种,我们现场有滤波 3次 5次 7次谐波的,不过还是不是很懂


6SE70的国产扩容的整流回馈,不属于国产类型的哈?

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威师爷
至圣

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12楼    2020-11-18 10:31:05
精华帖  主题:回复:一个S120的试验台系统

 还有一个细节分享一下:


第一:

系统由两台DC-BUS 系统组成的并联AFE系统,这里面就存在同步的问题,由于硬件的测量可能存在偏差

同样的DC电压,所有并联单元独立测量直流母线电压。分别测量电压的差异,AFE引起直流电压偏差,导致功率分配不平衡。导致两台AFE之间产生了环流,从而拉低系统的功率。

所以为了解决这个问题,必须进行两台AFE的同步调试,一直到两台AFE显示的DC电压在允许的误差范围内。

 

第二:

如下图片红色框起来的部分是AFE滤波器的滤波电容,这个位置需要定期检查,如果这个滤波电容损坏不及时发现,这个滤波器基本上失效(这个滤波电容即使坏了滤波器也不会有什么明显的现象)


这个滤波电容损坏的表现是DC-BUS母线电压会明显的升高,周围的AC电压也会明显的升高,会烧毁旁边的AC用电设备,最典型的是会烧毁3相电源监控的那个小元器件。


所以这个滤波电容失效以后这个滤波器就只是起到了一个电抗器的作用,在这样的系统上光有电抗器是不行的。


所以建议定期检查滤波器的滤波电容的状态,如果是特别重要的位置,建议投入使用以后5-7年内进行更换。

 

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kdrjl
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13楼    2020-11-18 11:26:29
主题:回复:一个S120的试验台系统

其实我很讨厌滤波器里的元器件坏。如果这样,只能说明滤波器的设计和元器件选型配置有问题。像滤波器这样的单元,应该、必须、永远免维才是正确的。

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看雪001
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20楼    2020-11-19 19:32:27
精华帖  主题:回复:一个S120的试验台系统

坐高铁时边充电边玩手机,经常发现手机屏幕上的按钮乱点,完全失灵,刚开始遇到这种情况还以为手机中了网络病毒呢!估计高铁座位下的插座被投诉多了,人家干脆不再提供充电服务了,呵呵。

二楼解释很好,逆变电源不是干净的正弦波,电容屏对电源的高频干扰敏感,很直观体现出受干扰。

大道至简,知易行难
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