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(1)

No.1 No. 1

安川电机变频器在起重机起升机构的应用

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(2)

第一部分:变频器及周边器件的选型 第二部分:应用时序

第三部分:调整事项及调整案例 第四部分:注意要点

第五部分:起重专用软件的应用时序及调整事项 第一部分:变频器及周边器件的选型

第二部分:应用时序

第三部分:调整事项及调整案例 第四部分:注意要点

第五部分:起重专用软件的应用时序及调整事项

目 录

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(3)

No.3 No. 3

● 起升电机容量选择

ƒ起升机构所需输出动力用下式计算出 P = W・ V

6 12η . ( kW )

总负载量

减速箱 电动机

卷筒

ƒ公式符号注解

W:额定载荷+吊钩,绳索的重量(t)

Ⅴ:额定速度(m/min)

η:机械效率

η=η

・η

η

G

:齿轮效率( 90~95%/1段)

η

:滑车(绳索)效率(90~97%/滑车1段)

η ≒ 60~80%

◎ 一般由机械设计方进行综合整定,选择电机。

一.变频器及周边器件的选型

负载

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(4)

● 变频器容量选择

1.变频器的额定电流大于电机的额定电流。

2.变频器1.5倍额定电流需大于电机的启动电流及工作中最大电流。

3.根据电机容量及采用的控制方法不同,参照以下建议进行变频器选定。

一.变频器及周边器件的选型

有PG的矢量控制(注)

→与电机容量同级别或以上 有PG的矢量控制(注)

→与电机容量同级别或以上

V/F控制、无PG矢量控制时,75kW以上电机的磁通量上升比较 慢,为了确保启动转矩,启动电流会变大。

(仅放大一个容量级别时要调整启动电流到150%以内很困难。)

V/F控制·无PG矢量控制

→大于电机容量两个级别或以上

75kW以上

V/F 控制、无PG 矢量控制,提高至一个容量级别以上选定变频 器易于将启动电流调整到额定电流150%以内。

V/F控制·无PG矢量控制

→大于电机容量一个级别或以上

不满75kW

理由 变频器选定(因控制模式而不同)

电机容量

注)有PG矢量控制,选用同一容量级别变频器时,为抑制启动电流并确保响应性,推荐通过多功能接点输入的直流制动

(初期励磁)指令(H1-XX=60),于启动前预先建立电机内部的磁通。若不采取电机预励磁,则有可能需要放大一 个容量级别选定变频器。

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(5)

No.5 No. 5

●制动单元、制动电阻选择

一.变频器及周边器件的选型

起升机构制动单元、电阻选型步骤

制动转矩TB算出

制动电阻RB算出 特定选型

消费电力计算

电阻功率增加率 m

过载耐量OK?

YES END 制动单元IB计算

制动电阻选择 功率kW,阻值Ω

制动电阻选择 功率kW,阻值Ω NO

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(6)

一.变频器及周边器件的选型

起升机构制动单元、电阻计算公式

100 teq

2 1 2

1

t 2

1 t 2 t

1 sec

teq

973

0.2

kW

375

m kg

B2 B3

B2 B1

BX

BX

7 B3 6

B2 5

B1

1 M

B max

B

2 L 7

2 1

2 B

×

= T

%ED 負荷時間率

) 例ではP の内で最大のもの:本

, P

, P

(P

・ P

・ P

・ P

( 等価通電時間

) ・ T

= (T

( 最大制動パワー

: P

・ T t -

) N

- N

= GD

( 最大制動トルク

: T

η

最大制动转矩

最大制动功率

等价通电时间

中的最大者; 本例为 负载时间率

等价模型:电阻消耗电力

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(7)

No.7 No. 7

一.变频器及周边器件的选型

Bmax 2 C B

min

< V R

< R

= P m

平均消費電力

R

B( ave

t t

Bmax 2 C B B

B C B

P V

= R 動作時間

= V I

×

工作时间 制动电阻阻值

) 跳线

) 跳线

) 跳线

) 跳线

) 跳线

= V

460V

760V

440V

730V

415V

690V

400V

660V

380V

630V

C

CDBR CDBR CDBR CDBR CDBR

电阻功率 PR 电阻值 RB 电阻功率:功率增加率 m : 从图上读出

制动电流

校对制动单元过电流耐量

3.2Ω 250A

80A CDBR-4220B

12.8Ω 60A

20A CDBR-4045B

20Ω 40A

12A CIMR-4011/4015

20Ω 40A

6A CIMR-47P5

19.2Ω 40A

15A CDBR-4030B

32Ω 25A

3.5A CIMR-45P5

可连接最小电阻值 最大放电电流

10%ED,10sec 适用 额定放电电流

制动单元的额定值 内置制动晶体管CIMR

制动单元 CDBR

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(8)

一.变频器及周边器件的选型

CDBR-4030B 过电流耐量图 CDBR-4045B 过电流耐量图

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(9)

No.9 No. 9

一.变频器及周边器件的选型

CDBR-4220B 过电流耐量图 中空陶瓷电阻m值查阅图

制动电流

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(10)

电压

型号 CIMR- G7A□

变频器容量 kW

电机容量 kW

型号 CDBR

□□

单元使用个数 电阻器功率

kW

电阻器阻值 (每个制动单元) Ω

制动转矩

%

4018 18.5 15 4030 1 7.5 19.2 150

4022 22 18.5 4045 1 9.25 12.8 150

4030 30 22 4045 1 11 12.8 150

4037 37 30 4030 2 15 19.2 150

4045 1 12.8 150

4030 1 19.2 150

4055 55 45 4045 2 22.5 12.8 150

4045 2 12.8 150

4030 1 19.2 150

4090 90 75 4220 1 37.5 3.2 150

4110 110 90 4220 1 45 3.2 150

4220 1 3.2 150

4045 1 12.8 150

4220 1 3.2 150

4045 2 12.8 150

4220 1 3.2 150

18.5

27.5

55 66

75 55

变频器

400V级

4160 160 132

80

4185 185 160

起重机制动单元、制动电阻推荐选配表

4132 132 110

制动单元 30%ED推荐值 制动电阻器 30%ED推荐值

4045 45 37

4075

起升机构用制动单元、电阻选型推荐表

一.变频器及周边器件的选型

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(11)

No.11 No. 11

一.变频器及周边器件的选型

以220kW变频器驱动185kW电机,100%负载率,按以下工作时间运行为例,进行制动单元、电阻选型计算

4s 52s 4s

N1

N2

-N1

N2

60s T=180s

PB1 PB2

PB3 PB(max)

T1

T1

TB(max)

t3 t4 t5 t6 t7

t2 t1

t

t

t 速度

制动功率

转矩

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(12)

一.变频器及周边器件的选型

负载时间率%ED=

30%

0.8×1×185kW (1-0.2) ×负载率×电机功率

PB’(ave)=PBX

tB=teq等价通电时间(SEC)=

56秒

130%×185kW P

B

(max)=130%Pe

PB(max)最大制动功率(kW)=

T

B

=150%-20%=130% 130%

TB最大制动转矩(kg·m)=

185kW电机为例 假定

公式

( )

2

L 7

2 1 2

t T 375

N N

GD − ⋅η

( )

1 M

B

N

973 2T . 0

T − ⋅

( )

B2 BX

7 B3 6

B2 5 B1

P P

t 2P

t 1 P t 2P

1 × + × + ×

% 1 . 31

% t 100

t

B

=

×

( ) ( ) ( )

(

0.8Pe

)

PBX

t 1.3Pe 2

t 1 8Pe . 0 t 0.3Pe 2

1

7 6

5 + × + ×

×

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(13)

No.13 No. 13

一.变频器及周边器件的选型

电阻工作特性 [%ED=30%, 发热温度320℃]

1、制动电阻

② 选择制动电阻1.6Ω

③ 选择制动单元4220B×2

( )

( )

( ) = Ω

×

= ×

=

Ω 1.65

10 185 3 . 1

630 PB

R Vcc 3

2

max 2 max

2、制动功率PR (电机容量的1/2)

3、制动单元过电流耐量校验 制动电流IB(4220B)=

根据制动电流和工作时间对照制动单元过载耐量曲线校验,表示选择92.5kW 、1.6Ω的电阻可行。

5kW . 92 98.67kW 1.5

10 185 8

. 0 m

PR PB

3 '

) ave (

'

× × = ≈

=

( )

88A . 2 196 . 3 630 R

Vcc

4220B B

=

=

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(14)

● PG卡及脉冲编码器选型

应对带PG矢量控制模式,常用选择PG-B2卡或PG-X2卡。

■ PG-B2 的场合,与开路集电极、推挽输出形式的脉冲编码器配套使用,卡体提供 12V编码器工作电源。

PG-B2脉冲检出的最高值为32,767Hz。

选择脉冲编码器时请采用在电机最高转速情况下,能够输出接近20kHz脉冲的编码器。

电机最高转速(r/min)/60× PG参数(p/rev)≒20,000Hz

■ PG-X2 的场合,与RS-422长线驱动输出形式的脉冲编码器配套使用,卡体提供 12V、5V两种规格的编码器工作电源。

PG-X2脉冲检出的最高值为300kHz。

一.变频器及周边器件的选型

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(15)

No.15 No. 15

ˆ 制动器打开/闭合控制主回路构成推荐

ˆ 制动器打开/闭合信号设置推荐

控制模式

制动器开/关信号 制动器开/关值调整

信号名 参数设定(注1) 信号名 参数设定

V/f控制、带PG V/f控制、

不带PG矢量控制

(A1-02=0、1、2出厂设定)

频率检测2 H2-01=05 频率检测电平 L4-01=1.0~3.0Hz(注2)

L4-02=0.1~0.5Hz 带PG矢量控制

(A1-02=3)

运行中2 H2-01=37 零速值

(只限关闭时)

b2-01=0.1~0.5Hz

二.应用时序

安全

回路 BR

顺控电路条件成立后,由接点M1-M2 闭合(ON)打开制动器。

出现紧急情况及变频器故障接点输出 时,使制动器确实可靠地处于闭合状 态,当升降指令为ON时,使制动器为 打开状态。

变频器(Varispeed G7) 制动器操作

辅助继电器线圈 故障接点

(正向运行)

(AC250V 1A以下) (DC30V 1A以下)

ON状态下 制动器 励磁

频率检出2 或者运行中2 UP S1

DOWN 高速/低速

(反向运行) S2

(多速指令2)

MA MB MC

S6

M1 M2 SC

UP

DOWN BR

【注意】 制动器打开/闭合信号,任何控制模式下都请不要设定为运行中(设定值00)。

(注1) 以使用多功能接点输出端子(M1-M2)时的参数设定为例。

(注2) 不带PG矢量控制时,参数L4-01通常设定为1.0~3.0Hz;

V/f控制时,L4-01通常设定为电机的额定滑差频率+0.5Hz。

频率检出2信号下降沿可通过L4-02(0.1~0.5Hz)进行调整。

输出频率

L4-02 L4-01

时间 ON OFF

检出频率2

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(16)

二.应用时序

“运行中”和“运行中2”的动作区别

OFF ON

ON OFF

ON OFF

OFF ON 运行指令

基极封锁指令

输出频率

运行中

运行中2

开环矢量、V/f控制时,安川建议的抱闸控制信号

“频率(FOUT) 检出2”动作说明

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(17)

No.17 No. 17

ˆ 制动器打开/闭合时序图

无PG矢量控制(或者V/f控制,带PG V/f控制)的场合 带PG矢量控制的场合

S1- UP SC

S6-

SC

高速/低速

输出频率 0

OFF

OFF

d1-03

d1-01(b1-01=0时有效)

L4-01 L4-01

OFF 直流制动 时间 ON

ON

ON 频率检测2

(H2-01=05) M1M2

制动器动作

OPEN CLOSE

CLOSE

输入输出

S1-SC UP

S6-SC 高速/低速

输出频率 OFF

OFF

0

d1-03

d1-01(b1-01=0时有效)

b2-01

OFF

时间 直流制动(零速控制) ON

ON

ON 运行中2

(H2-01=37) M1-M2

制动器动作

OPEN CLOSE

CLOSE

二.应用时序

通过模拟量信号进行速度给定时请设定b1-01=1

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(18)

三.调整事项及调整案例

注意:必须保证在整个运行过程中,电流不超过变频器额定电流的150%,可以在调试时观察 U1-83、U1-84参数以确保电流保持在安全值以下。

电机预励磁对策

1)设定起动时直流制动 b2-03=0.2~0.3秒 2)提升中间频率电压。

E1-08=40V(最大程度)

3)令加速中失速防止功能有效。

L3-01=1

L3-02=135%~145%

磁场强度补偿对策 1)设定起动时直流制动

b2-03=0.2~0.3秒 2)进行磁通补偿。

b2-08=100~300%

(200%时磁通建立时间为1/2) 3)提升中间频率电压。

E1-08=40V(最大程度)

4)令加速中失速防止功能有效。

L3-01=1

L3-02=135%~145%

5)限制输出转矩。

磁通建立对策。

1)令磁场强制有效。

d6-03=1,d6-06=200~400(请在峰值电 流≤150%额定电流的前提下酌情调整) 2)进行初期励磁。

3)限制输出转矩。

调整L7-01~04,使变频器输出电流 限制不超过150%

起动时产生大电流

1)设定起动时的直流制动时间。

b2-03=0.2~0.3秒 2)提升中间频率电压。

E1-08=40V(最大程度) 1)设定起动时的直流制动时间。

b2-03=0.2~0.3秒 2)进行磁通补偿。

b2-08=100~300%

(200%时磁通建立时间为1/2) 3)提升中间频率电压。

E1-08=40V(最大程度) 1)令磁场强制有效。

d6-03=1,d6-06=0~400(请在峰值电流

≤150%额定电流的前提下酌情调整) 2)进行初期励磁。

励磁电流为E2-03的值  

起动时溜钩

无PG矢量控制 V/f 带PG矢量控制

现象

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(19)

No.19 No. 19

三.调整事项及调整案例

无PG矢量控制 V/f 带PG矢量控制

现象

1)确认选型是否合理 自学习得出的空载电流(E2-03)

和以及额定滑差(E2-02)是 否恰当?

1)空载电流参考电机出厂报告 2)额定滑差以电机出厂报告的

0.6~0.8倍进行修正。

3)确认选型是否合理 自学习得出的空载电流(E2-03)和以

及额定滑差(E2-02)是否恰当?

1)空载电流参考电机出厂报告。

2)额定滑差以电机出厂报告的0.6~

0.8倍进行修正。

3)确认选型是否合理 恒速运行时输出电流大

1)起动时DWELL调整

b1-01=略大于开闸频率(L4-01) b1-02需要观察U1-83、U1-84参 数,调节设定值尽量等于 或略大于抱闸机械动作时 间。满足电流峰值频率 (U1-84)≤b6-01设定值时

,电流峰值(U1-83)不大 于额定电流150%的原则。

为确保合理使用变频器,变频 器应在全工作领域均无超 过150%额定电流的大电流 冲击。

2)令加速中失速防止功能有效

。 L3-01=1

L3-02=135%~145%

3)降低V/f曲线 1)起动时DWELL调整

b1-01=略大于开闸频率(L4-01) b1-02需要观察U1-83、U1-84参 数,调节设定值尽量等于 或略大于抱闸机械动作时 间。满足电流峰值频率 (U1-84)≤b6-01设定值时

,电流峰值(U1-83)不大 于额定电流150%的原则。

为确保合理使用变频器,变频 器应在全工作领域均无超 过150%额定电流的大电流 冲击。

2)令加速中失速防止功能有效

。 L3-01=1

L3-02=135%~145%

1)起动时DWELL调整 b1-01=0.1~1.0Hz

b1-02需要观察U1-83、U1-84参数

,调节设定值尽量等于或略大 于抱闸机械动作时间。满足电 流峰值频率(U1-84)≤b6-01设 定值时,电流峰值(U1-83)不 大于额定电流150%的原则。

为确保合理使用变频器,变频器 应在全工作领域均无超过150%

额定电流的大电流冲击。

起动时摩擦抱闸片或抱闸打 开缓慢造成电流超过变频器 额定电流的150%

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(20)

三.调整事项及调整案例

无PG矢量控制 V/f 带PG矢量控制

现象

N/A N/A

1)调整ASR参数。

以5为单位减小速度控制(ASR)的 比例增益2(C5-03)

以0.05为单位减小速度控制(ASR) 停止时速度过零反转

1)缩短停止时直流制动时间。

b2-04=0.5→减小 2)提高频率检出幅。

L4-02 1)缩短停止时直流制动时间

b2-04=0.5→减小 2)提高频率检出幅。

L4-02 1)缩短停止时直流制动时间。

b2-04=0.5→减小

2)降低抱闸关闭频率。

b2-01 停止时摩擦抱闸片

1)降低频率检出幅。

L4-02 1)降低频率检出幅

L4-02 1)延长停止时直流制动时间。

b2-04=0.5→放大

2)提高抱闸关闭频率。

b2-01 停止时发生溜钩

1)降低抱闸释放频率L4-01的设定 1)降低抱闸释放频率L4-01的

设定。

起动时响应慢 N/A

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(21)

No.21 No. 21

三.调整事项及调整案例

机械的刚度低,容易振动时增大设定 0.004~

0.020 0.004sec

・失调,振动抑制 ASR一次延迟时间(C5-

06)

(不能统一高速侧和低速侧的ASR比例增益 及积分时间时,根据频率进行切换) 0.0~

最高频率 0.0Hz

(不切换) (根据输出频率切

换ASR比例增益及 积分时间)

ASR切换频率(C5-07)

・转矩、速度响应慢:减小设定

・出现失调、振动 :增大设定 0.300~

1.000sec 0.500sec

・转矩、速度响应 改善

・失调,振动抑制 ASR积分时间高速侧

(C5-02) ASR积分时间低速侧 (C5-04)

・转矩、速度响应慢: 增大设定

・出现失调、振动 : 减小设定 10.00~

50.00 20.00

・转矩、速度响应 改善

・失调,振动抑制 ASR比例增益高速侧

(C5-01) ASR比例增益低速侧 (C5-03) 带PG矢量控制

(A1-02=3)

调整方法 推荐值

初期値 相关性能

名称(参数No.) 控制模式

关系到控制特性的调整

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(22)

三.调整事项及调整案例

调整方法 推荐值

初期値 相关性能

名称(参数No.) 控制模式

・转矩、速度响应慢:增大设定

・起动时的冲击大 :减小设定 初始值~

初始值+*(1

~2V) 根据容量、

电压而有所 不同

・低速下的转矩、速度响 应改善

・起动时的冲击抑制 中间电压 (E1-08)

最低电压 (E1-10)

・电机电磁音大:增大设定

・低速下出现失调、振动:减小设定 1~F

根据容量 有所不同

・电机电磁音改善

・低速(10Hz以下)时失 调,振动抑制 载波频率选择 (C6-

02)

・速度慢 :增大设定

・速度快 :减小设定 0.5~1.5

1.0

・速度精度改善 滑差补正增益

(C3-01)

・速度响应慢 :减小设定

・速度不安定 :增大设定 100~

500mse c 200msec

・速度响应改善

・速度安定性改善 滑差补正时间参数

(C3-02)

・转矩、速度响应慢:减小设定

・出现失调、振动 :增大设定 20~100msec

20msec

・转矩,速度响应改善

・失调,振动抑制 转矩补偿时间参数

(C4-02)

・转矩、速度响应慢:减小设定

・出现失调、振动 :增大设定 0.50~2.00

1.00

・转矩,速度响应改善

・中速(10~40Hz)时 失调,振动抑制 AFR增益 (N2-01)

不带PG矢 量控制 (A1-02=2)

*200V级变频器的场合。400V级变频器时电压加倍。

● 不带PG矢量控制时,不调整转矩补偿增益(C4-01),保持使用初始值(1.00)。

● 不带PG矢量控制下,再生时达不到足够的速度精度时,请设定再生过程中的滑差补偿为有效(C3-04=1)。

● 转矩补偿时间参数(C4-02)增大后,起动时电流有可能增大。所以请一边确认电流一边调整。

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(23)

No.23 No. 23

三.调整事项及调整案例

调整方法 推荐值

初期値 相关性能

名称(参数No.) 控制模式

・低速下转矩不足 :增大设定

・起动时冲击大 :减小设定 初始值~

初始值+*(3

~5V) 根据容量、

电压而有所 不同

・低速下的转矩改善

・起动时的冲击抑制 中间电压

(E1-08) 最低电压

(E1-10)

・低速下转矩不足 :增大设定

・轻负载时出现失调、振动 :减小设定 0.50~1.50

1.00

・低速(10Hz以下)的转矩 改善

・失调,振动抑制 转矩补偿增益

(C4-01)

・电机的电磁音大 :增大设定

・低速、中速下出现失调、振动:减小设定 1~F

根据容量有 所不同

・电机电磁音改善

・低速,中速时失调,振动 抑制

载波频率选择 (C6-02)

・重负载时转矩不足 :减小设定

・轻负载时出现失调、振动 :增大设定 0.50~2.00

1.00 中速(10~40Hz)时失调,

振动抑制 失调防止增益

(N1-02)

V/f控制 (A1-02=0

或者1)

*200V级变频器的场合。400V级变频器时电压加倍。

● 不带PG V/f控制(A1-02=0)时,不要使用滑差补正功能(C3-01)。(初始值就为不使用)

● 带PG V/f控制(A1-02=1)时,ASR参数(C5-01~05)请保持使用初始值。将初始值变动过大时,容易发生振动。

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(24)

三.调整事项及调整案例

调整案例 1

0.4S延迟 RUN上

RUN下

开闸信号

INV

P1-PC输出 运行中

H2-02=0 X14

INV

MB-MC输出

故障 Y8

开闸自保持 INV

M1-M2输出 频率检出2 H2-01=5 L4-01=3

Y8 LFak 开闸线圈

制动器线圈 LFak LFa

AC48V

用户方制动器控制逻辑不良设计

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(25)

No.25 No. 25

三.调整事项及调整案例

调整案例 1

存在问题:现场观察,开闸后电机转矩尚建立不足,卷筒有向下方向的攒动,当反馈速度大于 3Hz,M1-M2 ON,,若此时将手柄归零,撤销RUN信号(空中动作及点动对位时均有可能出现该 操作),即会溜钩。

1Hz [(L4-01)-(L4-02)]

1.4s b2-03=0.5s

延迟 0.4s Run

输出

开闸线圈Y8

抱闸动作

M1-M2

用户方制动器控制逻辑不良设计、不安全隐患存在点。

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(26)

三.调整事项及调整案例

调整案例 1

M1-M2

1S

-3Hz 0.4S延迟

倒溜 Run

输出 Y8

速度反馈 抱闸动作

用户方制动器控制逻辑不良设计、问题点放大后实际验证隐患存在。

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(27)

No.27 No. 27

三.调整事项及调整案例

调整案例 1

安川建议的制动器控制逻辑无隐患设计 闭环矢量控制时用运行中2作开闭闸信号

控制合回路内组配控制电源ON时的连锁条件,条件不满足时切断控制电源。

RUN0

RUN1

运行中2 H2-02=37

抱闸自锁 Y8

LFak

抱闸接触器线圈

LFa 抱闸线圈 LFak

AC48V

P1-PC

Y8

Y8

MB-MC 故障接点

控制合回路

P1-PC 运行中2

防止Y8接点不断开故障

OFF时间由b2-01根据实际应用情况设定。

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(28)

三.调整事项及调整案例

调整案例 2

带 PG矢量控制时 不带 PG矢量控制时

实测电流 实测电流 实测电流

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(29)

No.29 No. 29

三.调整事项及调整案例

调整案例 2

配合应用起动时 DWELL(加速暂缓)功能

实测电流

为了避免在完全打开制动器之前,变频器输出频率上升太 快而产生大电流冲击,可以使用起动时DWELL (加速暂 缓)功能,等待制动器完全打开后再进行加速。

起动时DWELL频率(b6-01),请设置为略大于制动器打 开频率的值。

起动时DWELL时间(b6-02):

1.请依据波形记录仪等测量仪器,记录确定制动器机械动 作时间,予以相应设定。

2.*无仪器状态下,请查看监视参数U1-83记录的峰值电 流有效值,该值若大于变频器额定电流的150%,则逐渐 增大b6-02设定。

另外:为降低IGBT热疲劳,延长其寿命,如果没有低噪音 要求时,请将变频器的载波频率降低到2kHz。

*尤其在变频器低频输出时(制动器打开动作期间),通过 设置L8-38、L8-39,降低变频器的载波频率。

*注:标准软件版本号:S1039(含)以后 可对应运用。

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(30)

三.调整事项及调整案例

调整案例 3

现场使用110kW G7变频器,制动器在手柄回零位就抱合了,而变频器是减速停止,制动器阻 止了变频器的运行,从而产生大电流。

电流峰值对应740A,有效值523A(110kW过载218%)

需要在PLC内更改制动器时序。

740A

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(31)

No.31 No. 31

三.调整事项及调整案例

调整案例 3

停 止 电 流 峰 值200A

抱闸改为采用变频器的运行中2信号进行控制。

停止时电流峰值对应200A,有效值141A(110kW不过载),原先存在的大电流冲击现象已得到 彻底解决。

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(32)

1. 更换主板

原设置容量小于55kW的主板,移装于设计容量大于55kW(含)的变频器主机上使用时,应将被驱动的 电机与该变频器主机连接后按以下步骤进行:

四.注意要点

▼切换到驱动模式后,操作器自动显示出厂调整画面,设定所要驱动的马达的容量。

▼在o2-04上设定使用的变频器容量。

▼操作“∧”键,显示出厂调整开始画面,确认马达连接后,按“RUN”键进行出厂调整。

(注意):马达端子有电压,请不要触摸。

原因:由于变频器内部IGBT的动作时间参数,根据功率设计不同而有所不同,按上述步骤进行带马达调整运行

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(33)

No.33 No. 33

2. 自学习

ˆ停止形自学习

请务必将电机从机械脱离后进行。

自学习时电机会进行1分钟的自动运行,期间不能进行升降运行,否则会有危险。

ˆ旋转形自学习(推荐)

如果电机不能从机械脱离时,请实施停止形自学习2。

务必事先获得电机出场报告中的空载电流值并实施停止形自学习2(T1-01=4)。

运行前必须对电机单体实施自学习 运行前必须对电机单体实施自学习 。 。

需要改善低速转矩特性,请实施线间电阻的自学习

需要改善低速转矩特性,请实施线间电阻的自学习 。 。 (T1 (T1- -01=2) 01=2)

矢量 控制 时,

矢量 控制 时,

V/f V/f 控制 控制 时, 时,

四.注意要点

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(34)

ˆ使用制动单元时,应将过热保护节点(3-4)并接后串入变频器外部故障输 入端(出厂设定为S3端子),制动单元过热时,切断变频器输出并进行故障 检出。

(控制回路请参阅使用说明书的相互布线范例。)

3. 减速中失速防止功能

ˆ因为使用了制动单元、电阻,故请务必将变频器参数减速中失速防止设为无效

(L3-04=0)。

减速中失速防止有效;L3-04=1(初始值)的场合,有可能在设定的减速时间内 不能停止。

但是,加速中失速防止功能(L3-01)、运行中失速防止功能(L3-05),请保持初 始值设定。

4. 制动单元的保护

四.注意要点

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(35)

No.35 No. 35

ˆ转矩限制值(L7-01~04)以电机额定转矩为100%基准。

偶尔的情况下(如进行125%过载实验),要求起动及加减速转矩超过150%时,请 放大容量选用变频器或者调整转矩限制到200~300%之间,但开始正常工况时恢 复为初始值或更低的设定值。(初始值 200%)

5. 确认起动电流和降低载波频率

ˆ试运行时,机械带负载/无负载的状态下,请使用数字操作器监视参数U1-83、

U1-84对输出电流进行确认。大功率电机磁通建立较慢、制动器机械动作缓慢的 场合,都会造成变频器输出非常高的电流。

频繁输出高于额定电流150%的大电流,变频器内部的IGBT会由于累积冲击而缩 短寿命。遇到这种情况,请参照第三部分调整事项进行再调整。

此外,起升机构应用场合,为了降低IGBT热疲劳,要将变频器的载波频率降低到 2kHz程度;无PG矢量控制、V/f控制模式下,请设定低频时自动降低载波频率功 能有效(L8-38=1),低载波值可通过参数L8-39设定。

6. 转矩限制功能

四.注意要点

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(36)

ˆ外部基极封锁指令(H1-01~05设定为8,9)一旦输入,变频器立即切断输出。

所以在运行过程中应该避免不必要的外部基极封锁指令输入。否则会有发生溜钩 事故的可能。

如果为了紧急停止或安全回路联锁而使用外部基极封锁指令时,输入指令时应确 保制动器处于抱合状态。

输入外部基极封锁指令后瞬时解除情况下,在最小积极封锁时间内(L2-03:初始 值0.5~2.0秒因容量而不同)变频器不会输出电压。故需要频繁地运行/停止时,

7.输入输出欠相保护及过转矩检出功能

ˆ为了防止因电机欠相等造成溜钩,请将输入输出欠相保护L8-05,L8-07及 过转矩检出L6-01~6设定为有效。(初始值均为无效)

机械侧也请采取溜钩检出、保护等安全措施。

四.注意要点

8.外部基极封锁信号

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(37)

No.37 No. 37

9. 变频器输出侧有接触器

ˆ变频器和电机间原则上不设置接触器。

法规的规定或需要进行电机切换设置了接触器的场合,除紧急情况外,必须在制 动器完全抱合并且变频器积极封锁过程中(积极封锁信号ON),开闭接触器。

变频器未完全切断输出时就开闭接触器的话,可能因为浪涌电压及拉弧电流损坏 变频器。

此外,变频器和电机间有接触器时,请将输出欠相保护功能设定为 有效(L8-07=1或者2)。

10. 驱动模式与程序模式互锁

ˆ通过参数b1-08的设定,可有效进行驱动模式和程序模式之间的互锁。

b1-08=0:运行中可进入程序模式,先进入程序模式则不可运行。

b1-08=2:运行中不可进入程序模式,先进入程序模式亦不可运行。

四.注意要点

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(38)

11.禁用继续运行功能

ˆ起升机构不可使用瞬停后继续运行功能及异常复位功能。

(请设定L2-01=0,L5-01=0。)

如果使用这些功能,运行中出现瞬时停电或故障时,制动器处于打开的状态,

电机形成自由滑行状态,会发生溜钩事故,非常危险。

ˆ过电压功能必须设定为无效(L3-11=0:初始值)。

此功能是为了防止设备在不使用制动单元、电阻的状态下出现过电压跳闸,令其 有效后,电机再生状态时的转矩会被变频器自动抑制。起升机构使用此功能的话,

会有发生溜钩事故的危险。

四.注意要点

12. 禁用过电压抑制功能

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(39)

No.39 No. 39

■ ■ 监视抱闸的功能

新追 加 新追 加

确认抱闸松开

五.起重专用软件的应用时序及调整事项

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(40)

■ ■ 抱闸时序例 抱闸时序 例

带PG矢量控制模式

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(41)

No.41 No. 41

无PG矢量控制模式

IOUT:变频器输出电流 ITR:变频器力矩指令

FRF:正转时抱闸松开频率(S1-01) ITCF:正转时力矩补偿(S1-09)

FRR:反转时抱闸松开频率(S1-02) ITCR:反转时力矩补偿(S1-10)

BF:抱闸延迟频率(S1-03) ITCT:力矩补偿延迟时间(S1-11)

BT:抱闸延迟时间(S1-04) FHF:正转时抱闸关闭频率(S1-12)

IF:正转时抱闸松开电流(S1-05)(电机额定基准) FHR:反转时抱闸关闭频率(S1-13)

IR:反转时抱闸松开电流(S1-06)(电机额定基准) HF:滑落防止频率(S1-14)

TF:正转时抱闸松开力矩(S1-07) HT:滑落防止时间(S1-15)

TR:反转时抱闸松开力矩(S1-08) BDT:抱闸动作延迟时间

五.起重专用软件的应用时序及调整事项

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(42)

V/f控制模式

FRF:正转时抱闸松开频率(S1-01) IOUT:变频器输出电流 FRR:反转时抱闸松开频率(S1-02) BDT:抱闸动作延迟时间

BF:抱闸延迟频率(S1-03) FHF:正转时抱闸关闭频率(S1-12)

BT:抱闸延迟时间(S1-04) FHR:反转时抱闸关闭频率(S1-13)

IF:正转时抱闸松开电流(S1-05)(电机额定基准) HF:滑落防止频率(S1-14)

IR:反转时抱闸松开电流(S1-06)(电机额定基准) HT:滑落防止时间(S1-15)

五.起重专用软件的应用时序及调整事项

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(43)

No.43 No. 43

五.起重专用软件的应用时序及调整事项

电机预励磁对策

1)设定起动时直流制动 b2-03=0.2~0.3秒 2)提升中间频率电压。

E1-08=40V(最大程度)

3)令加速中失速防止功能有效。

L3-01=1

L3-02=135%~145%

磁场强度补偿对策 1)设定起动时直流制动 b2-03=0.2~0.3秒 2)进行磁通补偿。

b2-08=100~300%

(200%时磁通建立时间为1/2) 3)提升中间频率电压。

E1-08=40V(最大程度)

4)令加速中失速防止功能有效。

L3-01=1

L3-02=135%~145%

5)限制输出转矩。

调整L7-01~04,使变频器输 出电流限制不超过150%

6)抱闸释放转矩限制 S1-07=70~80%

磁通建立对策。

1)令磁场强制有效。

d6-03=1,d6-06=200~400(请在峰 值电流≤150%额定电流的前提下 酌情调整)

2)进行初期励磁。

3)限制输出转矩。

调整L7-01~04,使变频器输 出电流限制不超过150%

4)抱闸释放转矩 S1-07=70~80%

起动时产生大电流

1)设定起动时的直流制动时间。

b2-03=0.2~0.3秒 2)提升中间频率电压。

E1-08=40V(最大程度) 1)设定起动时的直流制动时间

b2-03=0.2~0.3秒 2)进行磁通补偿。

b2-08=100~300%

(200%时磁通建立时间为1/2) 3)提升中间频率电压。

E1-08=40V(最大程度) 设定转矩补偿

1)S1-09=50~80 1)令磁场强制有效。

d6-03=1,d6-06=0~400(请在峰 值电流≤150%额定电流的前提下 酌情调整)

2)进行初期励磁。

励磁电流为E2-03的值 设定转矩补偿

1)S1-09=50~80 起动时溜钩

无PG矢量控制 V/f 带PG矢量控制

现象

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(44)

五.起重专用软件的应用时序及调整事项

无PG矢量控制 V/f 带PG矢量控制

现象

1)缩短停止时直流制动时间。

1)缩短停止时直流制动时间。

1)缩短停止时直流制动时间。

停止时摩擦抱闸片

1)延长滑落防止时间 S1-15

2)提高抱闸关闭频率。

S1-12/13 1)延长滑落防止时间

S1-15

2)提高抱闸关闭频率。

S1-12/13 1)延长停止时直流制动时间。

b2-04=0.5→放大

2)提高抱闸关闭频率。

S1-12/13 停止时发生溜钩

1)抱闸释放频率

S1-01/02的设定值下调 2)抱闸释放电流

S1-05/06的设定值下调 1)设定转矩补偿量

S1-09=50~80

2)降低抱闸释放转矩 S1-07=70~80%

1)设定转矩补偿量 S1-09=50~80

2)降低抱闸释放转矩 S1-07=70~80%

起动时响应慢

1)确认选型是否合理 自学习得出的空载电流(E2-03)

和以及额定滑差(E2-02)是否恰 当?

1)空载电流参考电机出厂报告。

2)额定滑差以电机出厂报告的 0.6~0.8倍进行修正。

3)确认选型是否合理 自学习得出的空载电流(E2-03)和

以及额定滑差(E2-02)是否恰当?

1)空载电流参考电机出厂报告。

2)额定滑差以电机出厂报告的0.6

~0.8倍进行修正。

3)确认选型是否合理 恒速运行时输出电流大

1)抱闸延迟时间调整 S1-04=0→0.3~0.7 2)降低V/f曲线 1)抱闸延迟时间调整

S1-04=0→0.3~0.7 2)抱闸释放转矩

S1-07=70~80%

1)抱闸延迟时间调整 S1-04=0→0.3~0.7 2)抱闸释放转矩

S1-07=70~80%

起动时摩擦抱闸片或抱闸打 开缓慢造成电流超过变频器 额定电流的150%

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(45)

No.45 No. 45

五.起重专用软件的应用时序及调整事项

调整确认项目

1.启动时/停止时,吊物不能有下落。

2.启动时/停止时,不能有过大电流(请参照以下规 格)

3.低速下的启动时,不能发生启动延迟(输出频率 停滞)

<启动电流过大的简易判断方法>

・启动时不能有电流警告(HCA)(在电流超过150%时发出 电流警告)

・6Hz以下状态不能有125%以上的电流(确认U1-83、-84 的值)

※基本上可以确认输出图形

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(46)

五.起重专用软件的应用时序及调整事项

VarispeedG7 起重机起升应用 抱闸参数设定事例

变 频 器:VarispeedG7 容 量:400V132kW 软件版本:S6115

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(47)

No.47 No. 47

五.起重专用软件的应用时序及调整事项

【参数变更】

●抱闸相关参数

S1-01(抱闸打开频率 正转)= 2Hz → 0.5Hz S1-02(抱闸打开频率 反转)= 2Hz → 0.5Hz S1-03(抱闸延迟频率) = 0Hz → 1Hz S1-04(抱闸延迟时间) = 0sec → 0.4sec S1-05(抱闸打开电流 正转)= 50% → 37% S1-06(抱闸打开电流 反转)= 30% → 22%

S1-07(抱闸打开力矩 正转)= 100% → 50%

●初期励磁功能

H1-01(选择端子S3的功能)= 24 → 60

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參考文獻

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