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 齿轮箱的抗议_主从应用齿轮箱异响处理

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楼主    2016-08-12 09:43:23
主题:齿轮箱的抗议_主从应用齿轮箱异响处理 精华帖 

1.项目基本信息

Basic Project Information

        铸造吊车、S120、带编码器矢量控制、主从应用、齿轮箱耦合

        两台电机分别连接在齿轮箱输入轴上,两个齿轮箱的输出轴分别安装在滚筒的两侧,通过滚筒连接在一起,如下图所示:

        电机为SIEMENS 1LA8系列电机,参数为:额定 电压690v、额定电流800A、额定功率780kw、功率因数0.85、额定转速993 rpm。

        两台电机分别由一套S120变频器驱动,带编码器矢量控制模式。主机速度控制,从机转矩控制,从机的转矩设定值等于主机的转矩设定值,主从装置之间使用SINAMICS LINK通讯。

 

2.问题描述

Problem Des cription

运行一段时间后,设备重载时,运行噪音大、速度振动、电流波动大,波形如下图所示:

            图  主从速度波动

            图7  速度波动的范围为10-20 rpm 之间

 

3.问题分析

Problem Analysis

1)S120变频器是否能正常工作

2)SINAMICS Link通讯是否正常

3)2套S120中的电机模型相关参数、电流环PI特性是否一致

4)速度环控制,可能有以下三个问题:

    A、速度给定值

    B、速度实际值检测

    C、速度环PI参数

        如果主机速度环比例系数P太大,积分时间I过小,则系统特性较硬,容易震荡,对应的主机转矩给定值也会震荡;从机的转矩设定来自于主机的速度环输出,相应的也会震荡。由于主从装置之间通过齿轮箱、辊筒耦合,存在齿轮间隙。如果2台电机的速度均不稳定,则系统势必发出较大的异常响。

        设备在重载时,负载电流较大。如果系统特性较硬,调节的速度过快,生成的电流给定波动会较大。两台电动机波动的转矩作用在非纯刚性连接的惯性负载上,在齿轮上产生的差异的作用力。同时,震荡的速度实际值信号反馈会造成系统的震荡加剧。设备轻载时,负载电流较小,对应的电流波动也较小。对齿轮的冲击力也小,齿轮箱发出的异响也小。

 

4.问题处理步骤

Problem Solving Steps

        1)单台电机运行,正常。

        2)检查SINAMICS Link通讯正常。

        3)对比电机模型相关参数、电流环PI特性,基本一致。

        4)速度环检查:

    A: 通过DP通讯由PLC给出的固定值给定,问题仍然存在。

    B:查看速度实际值波形,正常。修改速度传感器的滤波时间,原来为4毫秒。。增加滤波时间到40毫秒。

    C:调整速度环PI参数。原比例系数P1460=13.5,积分时间P1462=135,修改比例系数P1460=3.5,积分时间P1462=450,设备运行没有异常的噪音。

 

5.处理结果

Final Result

        速度环PI参数调整后,设备能稳定运行,TRACE波形如下图所示:

        对于这种非纯刚性连接的惯性负载主从应用,速度环特性要比较平缓,转矩输出要稳。同时,还要关注速度实际值检测是否正常。

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