工程师:张工,您好!这里是西门子热线!您刚在这边登记过一个S120变频器的问题,具体是什么样的?
客户:我这边是一条连铸线,今天早上生产线上的拉矫机有板带滑落500mm的事故,我想让您帮我分析一下事故的原因。连铸线的工艺您了解吧?
工程师:这个了解一点。
客户:这个拉矫机有6个辊子,由液压装置压下保证压力。今天操作人员报告说是上午3:45分左右发生板带滑落事故,我将当时的数据检查了一下,包括原料厚度、液压压力、生产线速度等,没有发现异常,只有电机转矩发生了一点变化。
工程师:事故发生时,驱动系统有故障报出来吗?
客户:没有。
工程师:您的系统采用的是什么控制单元?
客户:CU320。由PLC作负载平衡。
工程师:事故发生时,转矩发生了什么变化?
客户:转矩从之前的40Nm降到了6Nm,六台电机都差不多是这样。
工程师:电机转矩是由负载决定的,如果电机转矩减小,说明负载变小了。
客户:不应该啊,生产线都运行几个月了,一直连续生产,负载是稳定的,而且它只滑落了一段。
工程师:那您有没有给驱动器设置转矩限幅?
客户:没有,转矩限幅一直是默认值。
工程师:那就奇怪了。电机转矩变小,无非两个方面:要么是驱动器作了转矩限幅限制了电机转矩,要么是负载太小,电机转矩与负载转矩是平衡的。如果两者都不是,我还需要考虑一下……
客户:我这边没有使用编码器,用的是矢量控制方式……
工程师:等一下,问题可能就出在这里。在故障出现时的生产线速度是多少?是不是很低?
客户:对,在5Hz左右。我这是900多转的电机,当时不到100。
工程师:降低P1755!
客户:啊?这是个什么参数?
工程师:P1755是在无编码器的矢量控制方式下,控制模型的速度切换点。当速度低于P1755*(1-P1756/100%),并延时一段时间后,系统会切换为V/f控制方式;当速度高于P1755时重新切换回矢量控制方式。在低速运行时,系统以V/f方式运行,由于频率很低,所以输出电压也很低,输出电流和实际转矩也因此会受影响。如果降低P1755使系统一直处于矢量控制方式,控制效果也许会比现在好一些。
客户:原来是这样,我回去调整一下P1755试试。
工程师:好的。如果您的系统会在低速下进行高精度的转矩控制,建议您安装编码器,采用速度闭环矢量控制,这样控制效果会更好一些。
客户:谢谢您了!我以后做项目会考虑的。
后记:无编码器的矢量控制方式(SLVC)通过电机模型计算电机的实际转速,并以此作为速度反馈,从而完成速度闭环的矢量控制。电机模型越准确,控制效果就越好。在高速情况下,电机模型相对比较准确,SLVC的控制效果还是比较理想的,但在低速情况下,电机模型与实际状态会有偏离,所以系统会自动切换成V/F方式进行控制。电机在模型切换点的工作特性是不连续的,但是低速下的电机模型精度在一些场合下也是可以接受的,所以可以考虑适当降低P1755,保持电机一直处于矢量控制方式下,从而保证电机在整个工作速度段都是连续工作。