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威师爷 至圣 经验值:37430 发帖数:5126 精华帖:47 |
楼主 2020-11-18 15:04:12
主题:论起重机制动电阻选型的重要性 最近有一个朋友的调试现场遇到一个起重机重载溜车问题,(下溜的速度接近自由落体) 根据该朋友的反馈,说是现场的一台抓斗起重机,带负载下降过程中偶然突然失控,检查了相关电缆的连接没有问题,制动器正常,机械问题正常,控制方式是无编码器的矢量控制。 根据他现场这么描述,基本上我可以肯定是变频器直流母线电压无法有效消耗掉,从而导致变频器为了自保,把无法消耗的能量输出到了电机上,从而导致电机速度失速,速度比额定速度快了2-3倍还在逐步加大。 还好操作人员及时E-STOP(急停)否则后果不堪设想。。。 这里面提到的电机失速为什么系统无法进行保护?这个原因是因为采用了无编码器的矢量控制,由于没有反馈系统无法测量到当前的速度所以才会出现这样严重失速但是没有进行自保的局面,所以在起重机提升应用上,如果采用变频控制的条件下,我100%推荐闭环控制。不要迷信无编码器的矢量控制。 接下来说说他现场的这个系统配置以及处理故障过程的细节 一台22KW的重载变频器(轻载可以带37KW),驱动一个起重机的提升机构,提升过程没有问题,问题发生在负载下降过程中。 我让朋友检查变频器负载下降过程中的DC BUS电压是多少V,通过变频器面板检查,在下降过程中DC BUS电压一直处于780V左右,通过检查手册,根据手册指导,该型号变频器的DC BUS电压必须控制在513-679VDC范围以内才是正常的,780的电压超出了100V,不失控才怪呢。 于事开始检查变频器的参数,变频器有一个参数设置制动斩波器是否投入使用?通过检查该参数,设置是投入使用的,通过再检查其他参数,没有发现太多有价值的信息,到此为止说明变频器的参数配置没有什么太大的问题。 接下来我要求朋友现场核对一下制动电阻的配置,朋友通过微信把制动电阻的信息反馈给我,说是10KW54.4欧姆的波纹电阻,功率大小没有问题,有问题的是电阻阻值选择太大了,根据手册指导,需要配置9.6KW16欧姆的电阻,这个问题清楚以后朋友后面自己解决了。 通过这个问题,在起重机上还是建议上闭环。并且硬件配置不能马虎。
工业起重机防摇摆 QQ:404136820 AntiSwayControl
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kdrjl 至圣 经验值:136691 发帖数:34950 精华帖:435 |
2楼 2020-11-19 15:54:29
主题:回复:论起重机制动电阻选型的重要性 楼主的这个分享很典型。能耗制动应用的典型案例。对此我个人点评一下,互相交流。 第一,楼主对变频器控制的交流电机能耗制动工作原理有概念的商榷。比如说,如下描述: 根据他现场这么描述,基本上我可以肯定是变频器直流母线电压无法有效消耗掉,从而导致变频器为了自保,把无法消耗的能量输出到了电机上,从而导致电机速度失速,速度比额定速度快了2-3倍还在逐步加大 -- 这段话,前面没毛病,毛病在“把无法消耗的能量输出到了电机上”?我们知道,当电机在制动状态,也就是外力推着电机运行时,其能流方向是电机到变频器,就即便是直流母线的能量吸收有问题,电机的能流方向也不会改变,还是电机把发电能量流向变频器的直流母线。正因为如此,才会导致了直流母线电压的冲高。而此时,我估计是变频器激活了直流母线电压控制器了,所以直流母线电压才保持了一个安全的高位,接近800V。正是如此,变频器不报错,电机发电的制动力不够,电机开始自由落体(或者理解为此时是反向飞车)。此时电机没有输出动力,是负载拖着电机反向运行,是被动的状态。 假如,变频器将直流母线电压控制器禁止,那上面的状态变频器会报直流母线电压过高故障而将电机机械锁死。这才是起重控制安全的选择。让直流母线电压不冲高,让电机因为制动能量吸收不了而自由落体,靠人的干预去保护,那才是危险的。 第二,制动电阻设计,非常好。就是要让变频器能瞬态吸收电机的额定转矩,才是对突变负载最有效的控制。不要考虑平均制动时的吸收转矩,那是电机斜坡制动减速停车的常规应用。不是突变负载的特殊场合制动应用。 第三,我注意到,西家传动官方推荐的制动电阻设计计算文档,电阻值的设计都偏大。原因在于它的针对性是减速停车,而不是起重机的重物下降或悬停。因为官方推荐没有把应用的特例包含其中。 但对于国内的用户,为了节约项目成本(不考虑社会效益和长期利好),仍喜欢采用能耗制动解决突变负载的制动应用。没办法,只能是定制的设计和计算能耗制动的电阻值和制动功率了。 按理说,起重类,试验台类等连续制动的应用,应该采用电网反馈的制动方案。但实际并非都是如此。 谢谢楼主的分享。个见,仅供参考。
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