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 电机转速不够且带载后震荡问题的处理

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作者 主题
无名的人
奇侠

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楼主    2023-02-14 08:24:08
主题:电机转速不够且带载后震荡问题的处理 精华帖 

有一套设备双电机运行,现场反馈其他人员现场调试完后电机转速感觉总是与控制系统对不上,明显偏低,且带负载后转速和转矩剧烈波动,叫我上去看一下。

负载为石油钻机的泥浆泵和转盘,负载会因泵压 泵冲 钻压 地层等因素影响实时变化

故障现象对于圈内大佬来说可能是小儿科此处仅做分享 不喜勿喷

现场电机如下




单机运行时的转速转矩的波动

转速波动幅值为15rpm。转矩波动幅值为10%

并车情况

图中可以看到,并车初始阶段转速转矩震荡剧烈,虽逐渐收敛但最终仍处于不可恢复的波动状态,最大转矩波动幅值为40%转速波动值为45rpm(单台电机数据)。

并车运行中转矩波动为20%,转速波动为15rpm(单台电机数据)

上图为并车波动最严重阶段,转矩波动幅值为45%,转速波动幅值为65rpm,周期2秒(单台电机数据)现场处理

1、根据现场情况分析得出结论为调速器参数设置不当,将调速器中所有与电机有关的额定参数全部检查并重新设置。

2、重新对两台电机进行电枢优化、励磁优化和转速优化。

3、通过比较参数得出两台电机P50115最大转速EMF值相差达到25%且一台电机此参数未正确设置,最终将两台电机的P50115参数设定为125%

4、根据转速和转矩震荡情况判断出速度环PI参数不合理,将比例值增大,积分值也增大。

最终比例值为5,积分值为0.7S

5、

上图为单电机带负载情况,由于此阶段井队经常性带泵活动游车,因此图中体现出多次转速和转矩的大幅度变化,但不难看出,此变化是由外部负载扰动引起,未引起震荡。

在转速、转矩平稳变化处,转速波动幅值为3rpm,转矩波动幅值为5%。

6、

上图为修改参数后并车带载情况,由图可见,修改后电机在受到外部扰动时能够较快速的进行调节,在负载稳定后转速波动值为2rpm,转矩波动值峰峰值为10%

图中转速和转矩大幅度变化处为两次挂合负载时的情况,转速能在外部扰动下快速跟随设定值,转矩和转速未发生震荡。

7、

上图为并车带载后单台电机的波动情况

最左侧为挂合负载时的情况,转速迅速恢复平稳,也就是上一张图的内容

中间为转速设定值由1000rpm提升至1050rpm时,转速提升迅速、平稳、不震荡。。

其中,不管是转速稳定时,还是转速设定值发生变化时,转速的波动始终维持在10rpm,转矩波动在10%,持续检测半小时未发生震荡。

8、此时,根据井队机械大班描述,设定值为1000转时的转速比之前设定值为1250时还稍微高点,通过测速仪测定转速给定为1000时带载的实际转速为996rpm,与调速器基本一致。

9、此时带泵起游车,转速转矩变化平稳与上图一致。

四、结论

此次电机转速不够和并车震荡发生的原因为调速器参数不合理,最主要参数为两台电机P50115参数值不同导致转速反馈不准和速度环PI值不合适导致的震荡。


烟锁池塘柳 桃燃锦江堤
老兵
至圣

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1楼    2023-02-14 09:20:00
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

两台电机是硬连接还是软连接?

天生不宜做胜利者,自来没有胜利的欲望,只是不甘失败,十分十分不甘心失败。木心
无名的人
奇侠

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2楼    2023-02-14 09:31:03
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

电机通过液力变矩器接到传动箱 传动箱内部为链条传动

软连接

烟锁池塘柳 桃燃锦江堤
无名的人
奇侠

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3楼    2023-02-14 09:33:44
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

此处忘了说明了  转速反馈方式为EMF


烟锁池塘柳 桃燃锦江堤
金蛇~郎君
游士

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4楼    2023-02-14 09:37:39
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

第一次见到石油钻井行业用他励电机,我接触的石油钻井都是串励电机,

无名的人
奇侠

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5楼    2023-02-14 09:51:27
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

串励电机特性较他励电机要软适合大启动转矩负载 比如游车 我们这个是带所有动力的  转盘泥浆泵等负载  特性太软不适合工况

烟锁池塘柳 桃燃锦江堤
锋言锋语
至圣

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6楼    2023-02-14 11:01:21
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

楼主电机需要在125%EMF运行吗?


如果不需要, 这个参数关系不大啊。 


EMF反馈自带软化, 如果两个电机的参数一致, 让他自己去耦合就好。   还是特性太硬了, 打架了。

不忘初心
无名的人
奇侠

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7楼    2023-02-14 11:25:19
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

忘了说交流测供电电压600伏 电机额定电压750伏  你再去看这个参数的功能图就知道我为什么要改这个参数了

至于你说的EMF反馈自带软化  此话怎讲 

这个参数并不硬的反而太软了会出现震荡  像这种负载和传动结构无法靠自身实现转矩平衡分配 需要使用软化功能或者转矩并车

烟锁池塘柳 桃燃锦江堤
0615317263
至圣

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8楼    2023-02-14 13:34:43
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

楼主厉害了

锋言锋语
至圣

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9楼    2023-02-15 08:10:58
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

啊对, 我搞混了。 我和开环搞到一起.


EMF类比于交流的SLVC, 对电阻有补偿。



我觉得和125%没关系。 加软化应该就可以。

不忘初心
无名的人
奇侠

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10楼    2023-02-15 08:53:02
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

软化主要是解决负荷分配问题而50115这个参数主要解决emf反馈下反馈转速不对的问题  所以你最后一句我没看懂

烟锁池塘柳 桃燃锦江堤
锋言锋语
至圣

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11楼    2023-02-15 13:24:03
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

我的 意思是, 甭管多少EMF, 只要都加同样的软化, 让他们自己耦合呗。 前提是两个电机的速度标定基本一致 。 比如同样给定, 速度反馈基本差不都。

不忘初心
无名的人
奇侠

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12楼    2023-02-15 13:33:40
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

这一切的前提是电机的反馈必须一样并且准确

至于耦合  有很多种方式 有的时候两台电机转速一样不用软化都能平衡分配 有的时候必须转矩控制来分配 软化也可以分配 但我们一般不用

烟锁池塘柳 桃燃锦江堤
20170106668213
游侠

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13楼    2023-02-16 18:57:21
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

楼主太棒了

ashlow
至圣

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14楼    2023-02-19 09:04:39
主题:回复:电机转速不够且带载后震荡问题的处理

分享收藏了,可以借鉴。

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