韓濤

摘要：隨著變頻工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，模塊化變頻器已經(jīng)滲透到各個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，ABB acs800系列變頻器在中厚板3500mm軋線輥道中的應(yīng)用使用十分廣泛，且功能參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定，故障率低，維護(hù)成本低廉，保證了生產(chǎn)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;變頻器;應(yīng)用

引言

現(xiàn)在熱軋生產(chǎn)線上廣泛應(yīng)用的變頻器為傳統(tǒng)的西門(mén)子6SE70變頻器，該變頻器有很多局限性，受技術(shù)、設(shè)備和人員積累等諸多因素的限制，比如：柜體較大，非模塊化，出現(xiàn)事故更換IGBT等柜內(nèi)元器件時(shí)間較長(zhǎng)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)節(jié)奏，而且故障率高。因此，在唐山中厚板材有限公司3500mm爐卷線應(yīng)用ABB acs800系列變頻器來(lái)控制輥道運(yùn)行， 通過(guò)應(yīng)用該技術(shù)，可以有效地減少西門(mén)子6SE70變頻器的技術(shù)缺陷，并且可以提高生產(chǎn)效率、節(jié)省人力和物力。

一、ABB acs800變頻器技術(shù)簡(jiǎn)介

ACS800工業(yè)傳動(dòng)系統(tǒng)器單傳動(dòng)可以按照客戶的需求定制。它們適用于石油天然氣、采礦、冶金、化工、水泥和發(fā)電廠等行業(yè)，還可面向擠壓機(jī)、絞盤(pán)車(chē)、傳送帶、攪拌機(jī)、壓縮機(jī)、泵和風(fēng)機(jī)等應(yīng)用定制化生產(chǎn)。

唐山中厚板材有限公司3500mm爐卷線ACS800工業(yè)傳動(dòng)系統(tǒng)采用交直交系統(tǒng)，分為控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、功率單元系統(tǒng)、直流回饋系統(tǒng)、LCL系統(tǒng)等，每臺(tái)逆變器控制若干個(gè)輥道電機(jī)，該變頻器為模塊化，功率單元故障率低，更換方便，30分鐘以內(nèi)就可以更換完畢，大幅度節(jié)省投資和維護(hù)成本。

二、ABB acs800變頻器參數(shù)設(shè)置及其注意事項(xiàng)

1.變頻器的給定源參數(shù)設(shè)置

11.01（REFERENCE SELECT）當(dāng)選擇網(wǎng)絡(luò)控制時(shí)，自動(dòng)切換為控制字控制。

其他參數(shù)利用缺省值即可。（網(wǎng)絡(luò)控制參數(shù)為51.01=PROFIBUS DP）

方向給定參數(shù)98.02（COMM.MODULE）=FIELDBUS

ACS 800 通過(guò)插槽1 上的現(xiàn)場(chǎng)總線適配器模塊進(jìn)行通訊。也可參見(jiàn)參數(shù)組51 COMM MOD DATA。傳動(dòng)通過(guò)一個(gè)連接到插槽1 的Rxxx 型現(xiàn)場(chǎng)總線適配器或一個(gè)使用數(shù)據(jù)集1 和2 連接到RMIO 板DDCS 通道CH0 的Nxxx 型現(xiàn)場(chǎng)總線適配器進(jìn)行通訊。

2.輸入輸出點(diǎn)的參數(shù)設(shè)置

主要涉及到現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)風(fēng)機(jī)與變頻器風(fēng)機(jī)的設(shè)置

14.02=801

14.03=1

14.04=801

14.05=2

參數(shù)索引為（-）xyy 形式，其中（-1） = 取反，x = 參數(shù)組，yy = 參數(shù)

量。例如值801 表示信號(hào)08.01

3.電機(jī)參數(shù)設(shè)置

99.02 電機(jī)額定電壓-380

99.03 電機(jī)額定電流-（MULTIDRIVE為多臺(tái)電流和）

99.04電機(jī)額定頻率-（嚴(yán)格對(duì)應(yīng)電機(jī)銘牌）

99.05 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速-（嚴(yán)格對(duì)應(yīng)電機(jī)銘牌）

99.06 電機(jī)額定功率-（MULTIDRIVE為多臺(tái)功率和）

99.08 電機(jī)控制模式-（對(duì)動(dòng)態(tài)性能有要求）

4.加減速時(shí)間設(shè)置

22.01：ACC/DEC SEL1 加減速時(shí)間的選擇

22.02：5s 定義的加速時(shí)間

22.03：4s 定義的減速時(shí)間

22.06：0.5 S形曲線斜坡時(shí)間

22.07：3s EM STOP RAMP TIME急停OFF3的減速斜坡時(shí)間

（時(shí)間根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行更改）

5.電流、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩限幅設(shè)置

20.01：-1500（根據(jù)實(shí)際情況取值） 反向轉(zhuǎn)速極限值

20.02：1500（根據(jù)實(shí)際情況取值） 正向轉(zhuǎn)速極限值

20.04：170%（根據(jù)實(shí)際情況取值） 最大電機(jī)允許電流實(shí)際值，相對(duì)于裝置I2HD

20.03 ： 60（根據(jù)實(shí)際情況取值） 零轉(zhuǎn)速極限值

20.05：300%（根據(jù)實(shí)際情況取值） 最大轉(zhuǎn)矩極限值，相對(duì)于電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩值

20.06：-300%（根據(jù)實(shí)際情況取值） 最大轉(zhuǎn)矩極限值，相對(duì)于電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩值

6.電機(jī)控制模式設(shè)置

1、標(biāo)量控制模式適合于不能使用DTC 控制的一些特殊場(chǎng)合。在下述情況下推薦使用標(biāo)量控制：

1） 當(dāng)電機(jī)之間的負(fù)載不平衡時(shí)，

2） 當(dāng)電機(jī)功率大小不同，或

3） 當(dāng)電機(jī)辨識(shí)后更換電機(jī)或者電機(jī)數(shù)量發(fā)生變化時(shí)。

- 當(dāng)電機(jī)額定電流小于逆變器額定輸出電流的1/6 時(shí)

- 當(dāng)傳動(dòng)無(wú)電機(jī)連接時(shí)（ 如用于測(cè)試目的）

- 當(dāng)傳動(dòng)通過(guò)升壓變壓器運(yùn)行一個(gè)中壓電機(jī)時(shí)。

注意：在標(biāo)量控制方式下，不可能獲取像DTC 模式下那樣精確的電機(jī)控制精度。有些標(biāo)準(zhǔn)特性在標(biāo)量控制模式下不能使用，

2、頻率變換器的電機(jī)控制基于直接轉(zhuǎn)矩控制，DTC。調(diào)節(jié)逆變器功率半導(dǎo)體（ 開(kāi)關(guān)） 到期望的定子勵(lì)磁和電機(jī)轉(zhuǎn)矩。僅當(dāng)實(shí)際轉(zhuǎn)矩和定子勵(lì)磁的值與其給定值的偏差超過(guò)允許的磁滯時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率被改變。轉(zhuǎn)矩控制器的給定值來(lái)自于速度控制器或直接來(lái)自于外部信號(hào)源。電機(jī)控制要求測(cè)量直流電壓和電機(jī)兩個(gè)相電流。通過(guò)在矢量場(chǎng)積分電機(jī)電壓計(jì)算定子勵(lì)磁。電機(jī)轉(zhuǎn)矩由定子勵(lì)磁和轉(zhuǎn)子電流的叉乘計(jì)算得到。通過(guò)使用電機(jī)模型辨識(shí)，提高定子勵(lì)磁估值。電機(jī)控制不需要實(shí)際電機(jī)軸速度。傳統(tǒng)控制和DTC 之間的主要不同是：轉(zhuǎn)矩控制與功率開(kāi)關(guān)控制（25 微秒） 相同的時(shí)間級(jí)。沒(méi)有單獨(dú)的電壓和頻率控制的PWM 調(diào)節(jié)器。開(kāi)關(guān)的所有選擇基于電機(jī)的電磁狀態(tài)。DTC 僅應(yīng)用于高速信號(hào)處理技術(shù)。數(shù)字信號(hào)處理器應(yīng)用于ACS800。

注意： 在特別的應(yīng)用場(chǎng)合，為了使DTC 達(dá)到最好的電機(jī)控制精確度，需要執(zhí)行一個(gè)單獨(dú)的辨識(shí)運(yùn)行。

7.辨識(shí)參數(shù)設(shè)置

MOTOR ID RUN選擇電機(jī)辨識(shí)類(lèi)型。在辨識(shí)過(guò)程中，ACS 800 會(huì)辨識(shí)電機(jī)的特征以用于優(yōu)化電機(jī)控制。電機(jī)辨識(shí)運(yùn)行步驟在22 頁(yè)的ID RUN （電機(jī)辨識(shí)運(yùn)行） 章中有所介紹。注意： 在下列情況下，應(yīng)選擇辨識(shí)運(yùn)行（ 標(biāo)準(zhǔn)或簡(jiǎn)化）。

- 工作點(diǎn)接近零速，和/ 或

- 在很寬的速度范圍內(nèi)，運(yùn)行在高于電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩并且不帶任何速度測(cè)量反饋。注意： 在參數(shù)時(shí)99.08 MOTOR CTRL MODE = SCALAR 時(shí)，不可能執(zhí)行辨識(shí)運(yùn)行（ 標(biāo)準(zhǔn)或簡(jiǎn)化）。

1 = NO 不執(zhí)行電機(jī)辨識(shí)運(yùn)行。

2 = STANDARD 標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行方式?？梢员ＷC最大可能的控制精度。辨識(shí)運(yùn)行大概需要一分鐘的時(shí)間。

3 = REDUCED 簡(jiǎn)化辨識(shí)運(yùn)行方式。如果機(jī)械損耗高于20% （ 也即電機(jī)不能與被驅(qū)動(dòng)設(shè)備脫開(kāi)聯(lián)軸器） ，應(yīng)選擇該辨識(shí)方式來(lái)代替標(biāo)準(zhǔn)辨識(shí)運(yùn)行方式。

4 = CURRENT CAL 電流偏移和增益測(cè)量校正。下次啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行校正。

結(jié)束語(yǔ)

在電氣自動(dòng)化行業(yè)中，模塊化變頻器本身因其在性價(jià)比、綜合設(shè)備、便利性、速度等方面的優(yōu)勢(shì)而被廣泛使用。在電氣自動(dòng)化行業(yè)中使用變頻器時(shí)，需要從安裝、維護(hù)和設(shè)計(jì)等各個(gè)方面入手，并選擇有效的措施來(lái)提高傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和安全性。將來(lái)需要加強(qiáng)研究同時(shí)匯集經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步提高自動(dòng)控制水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]ACS800系統(tǒng)控制程序7.X 固件手冊(cè)。

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