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        門機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變頻驅(qū)動失速問題分析與對策

        2016-12-12 14:30:17王志軍葛曉鵬煙臺港股份公司礦石碼頭分公司山東煙臺264000
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2016年1期
        關(guān)鍵詞:對策

        王志軍 葛曉鵬(煙臺港股份公司礦石碼頭分公司,山東 煙臺 264000)

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        門機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變頻驅(qū)動失速問題分析與對策

        王志軍葛曉鵬
        (煙臺港股份公司礦石碼頭分公司,山東煙臺264000)

        摘要:門機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變頻驅(qū)動的失速問題,是低頻次的偶發(fā)故障,故障概率一般每運(yùn)行200h出現(xiàn)一次。該類型故障雖屬偶發(fā)故障,但是極其危險(xiǎn)。發(fā)生時(shí),司機(jī)通過主令操作手柄給定的驅(qū)動指令無車響應(yīng),出現(xiàn)短時(shí)失控,門機(jī)處在慣性作用下的自由滑行。出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動失速問題后,大多數(shù)情況司機(jī)可以緊急應(yīng)對處理,一方面腳踏制動緊急停車,一方面通過主令控制臺設(shè)置的急停、故障復(fù)位把故障解除,部分需要工程技術(shù)人員解除故障。

        關(guān)鍵詞:變頻驅(qū)動;失速;對策

        1 前言

        在目前的市場上,機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變頻驅(qū)動的失速問題時(shí)常困擾著商家和購買客戶。本文著重討論了造成這一現(xiàn)象的幾種問題,并提出了一些相應(yīng)對策。

        2 門機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變頻驅(qū)動失速問題存在的原因及解決辦法

        門機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變頻驅(qū)動失速問題不管在開環(huán)控制還是在閉環(huán)控制中都有出現(xiàn),但是閉環(huán)控制出現(xiàn)的故障概率要比開環(huán)控制低。無論是在開環(huán)控制還是閉環(huán)控制,旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的失速一般有兩種情況:第一種情況是發(fā)生在運(yùn)行過程中的失速,第二種情況是發(fā)生在制動過程中的失速。以下將分別對兩種情況作出分析:

        2.1 運(yùn)行過程中的失速

        在運(yùn)行過程中出現(xiàn)失速時(shí),檢測出來的故障代碼常見有OS和DEV兩種:

        (1)OS含義:過速即設(shè)定值(F1-08)以上的速度且持續(xù)時(shí)間超過規(guī)定時(shí)間(F1-09)。

        有以下幾種情況會導(dǎo)致過速:

        ①發(fā)生了超調(diào)/欠調(diào);

        ②指令速度過高;

        ③F1-08、F1-09 的設(shè)定值不當(dāng)。

        針對以上出現(xiàn)的情況,分別對應(yīng)做以下幾種修改方式:

        ①當(dāng)發(fā)生超調(diào)或者欠調(diào)現(xiàn)象時(shí),調(diào)整增益的值來滿足要求;

        ②當(dāng)出現(xiàn)指令速度過高時(shí),重新設(shè)定指令回路及指令增益;

        ③F1-08、F1-09 的設(shè)定值不當(dāng)時(shí),重新設(shè)定F1-08以及F1-09的設(shè)定值來滿足要求;

        (2)DEV含義:速度偏差大即設(shè)定值(F1-10)以上的速度偏差且持續(xù)時(shí)間超過規(guī)定時(shí)間(F1-11)。

        有以下幾種情況會導(dǎo)致速度偏差大:

        ①負(fù)載過大;

        ②加減速時(shí)間過短;

        ③負(fù)載為鎖定狀態(tài);

        ④F1-10、F1-11 的設(shè)定不當(dāng);

        ⑤電機(jī)處于制動狀態(tài);

        ⑥編碼器故障。

        針對以上出現(xiàn)的情況,分別對應(yīng)做以下幾種修改方式:

        ①當(dāng)負(fù)載過大時(shí),我們需要做的就是減輕負(fù)載;

        ②當(dāng)加減速時(shí)間過短時(shí),我們需要適當(dāng)?shù)卦黾蛹訙p速的時(shí)間以滿足要求;

        ③當(dāng)負(fù)載為鎖定狀態(tài)時(shí),我們需要檢查機(jī)械系統(tǒng)是否處于正常狀態(tài);

        ④當(dāng)F1-10、F1-11 的設(shè)定不當(dāng)時(shí),我們需要檢查變頻驅(qū)動器的F1-10、F1-11的設(shè)定是否滿足要求;

        ⑤當(dāng)電機(jī)處于制動狀態(tài)時(shí),我們需要確認(rèn)制動器(電機(jī))是否處于“打開”狀態(tài);

        ⑥當(dāng)編碼器出現(xiàn)故障時(shí),首先要確認(rèn)編碼器與電機(jī)的連接狀態(tài),然后再檢查編碼器的反饋值來確認(rèn)編碼器是否已經(jīng)損壞。

        2.2 制動過程中的失速故障

        在制動過程中失速故障的代碼大多數(shù)看似與“速度”無關(guān),比如OV(過電壓)、BB(基極封鎖)、BUS(驅(qū)動通訊指令斷開),但是實(shí)際上還是間接影響速度。研究制動過程中的失速,首先看變頻驅(qū)動的停止方法。選擇停止方法b1-03有4種方式:

        0:減速停止

        1:自由運(yùn)行停止

        2:全域直流制動(DB)停止

        3:帶計(jì)時(shí)功能的自由運(yùn)行停止

        我們一般選擇b1-03=0,操作上,司機(jī)主令回零后,驅(qū)動上立即轉(zhuǎn)為能耗制動,實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)停車。有的港口選用b1-03=1,即司機(jī)主令回零后,驅(qū)動系統(tǒng)停止一切輸出,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)這時(shí)處于自由滑行至停止?fàn)顟B(tài)。綜合評估運(yùn)行性能,港口業(yè)界大多選擇b1-03=0。

        2.3 故障代碼及對策

        2.3.1 OV(過電壓)

        我們通過U3參數(shù)組,可以查出變頻器歷史故障記錄。司機(jī)反饋信息如果是制動過程中的失速,這種情況下,變頻器歷史故障記錄OV(過電壓)居多。減速過程為何會出現(xiàn)過電壓?我們知道,減速開始后,變頻器對電機(jī)的電源輸出頻率從50Hz迅速衰減至0Hz,電機(jī)由電動狀態(tài)轉(zhuǎn)為能耗制動,也可以把這時(shí)電機(jī)的狀態(tài)理解為發(fā)電狀態(tài),旋轉(zhuǎn)機(jī)械動能通過電機(jī)——變頻器——制動單元——制動電阻進(jìn)行消耗釋放。變頻器這時(shí)檢測到的電壓,實(shí)際上就是電機(jī)發(fā)電狀態(tài)的電壓情況。對策:變頻器制動過程中的過電壓故障檢出,大多與減速時(shí)間C1-02的設(shè)置有關(guān)。門機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變頻驅(qū)動早期的參數(shù)選擇一般是6s,即在6s內(nèi)完成減速停止。但由于過電壓的頻率過高,目前該數(shù)據(jù)修正為8s~11s。對于門機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu),多年來港口業(yè)界一直在探索最佳的加減速時(shí)間。我們的經(jīng)驗(yàn)值,一般在16t門機(jī)及以下,加速6s,減速8s;40t門機(jī),加速9s,減速10s。

        2.3.2 BB(基極封鎖)、BUS(驅(qū)動通訊指令斷開)

        在日常的設(shè)備維護(hù)保障工作中,經(jīng)常有司機(jī)反映在主令操作回零,同時(shí)踩下旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的腳踏制動踏板時(shí),會有突然升速現(xiàn)象的發(fā)生。下面我們通過分析司機(jī)操作過程,找到解決辦法。司機(jī)主令回零,驅(qū)動系統(tǒng)自動進(jìn)入電氣制動狀態(tài),前面我們分析過,單靠電氣制動是可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)制動停車的。生產(chǎn)中,操作人員往往再加上機(jī)械制動,通過雙重的制動,實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)快速停車,以提高生產(chǎn)效率,系統(tǒng)設(shè)計(jì)允許,屬于正常操作。雙重的制動為何會產(chǎn)生升速問題呢?我們知道,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)制動時(shí),機(jī)械動能拖動電機(jī),來自電機(jī)的再生能量會對變頻器形成沖擊。為了保護(hù)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)制動過程中變頻器的安全,在司機(jī)旋轉(zhuǎn)腳踏制動踏板臨近終點(diǎn)位置設(shè)置有基極封鎖信號行程開關(guān),這是問題的關(guān)鍵。發(fā)生這種情況后,應(yīng)對基極封鎖信號行程開關(guān)位置、機(jī)械制動片磨損情況、制動總泵、分泵、液壓管線等進(jìn)行全面檢查,以確保開關(guān)可靠性、準(zhǔn)確性以及機(jī)械制動器的技術(shù)性能。

        結(jié)語

        通過本次研究,我大致了解了機(jī)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)變頻驅(qū)動失速問題的幾個(gè)原因,也參與了尋找對策的過程。在日后的使用中,我會密切關(guān)注,隨時(shí)解決這些問題并探究發(fā)現(xiàn)的新問題。

        參考文獻(xiàn)

        [1]劉競成.交流調(diào)速系統(tǒng)[M].上海:上海交大出版社.

        中圖分類號:TM921

        文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

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