西门子6SE70系列变频器在起重机械中的应用.doc

西门子6SE70系列变频器在起重机械中的应用与调试摘 要 本文论述了西门子6se70系列矢量控制型变频器在起重机械起升机构中的应用特点及调试方法，并以实例详细介绍调试方法及步骤，希望能对工程技术人员及设计人员在起重机交流传动中的调试与选型有所帮助。关键词 6se70 、 变频器 、矢量控制 、起升机构 、调试一、引言随着电力电子技术、微电子技术的发展及现代控制理论向交流电气传动领域的渗透，变频器由于其自身的特点已被广泛应用于交流电动机的速度控制和转矩控制。在目前市场上，各种用于交流传动的通用变频器各种各样，主要的产品有日系：富士的g11/p11系列、三菱公司的fr241e系列等，欧美系：西门子公司的6se70系列、ab公司的plus系列、abb公司的acs600/acs800系列等，在这些产品中有些是专门针对高性能的交流传动开发的，如ab公司的1336impact变频器、西门子公司的6se70系列变频器、abb公司的acs600/acs800变频器、三菱公司的fr241e变频器，它们基本上都解决了交流传动中的两个难点：（一）使启动转矩达到额定转矩1.5倍以上；（二）低速运行时能实现高精度的转矩控制。就传动控制的软件开放程度及智能化方面而言，只有西门子公司的6se70系列矢量控制变频器做得最好。它几乎公开了所有的传动控制电路图，并以丰富的控制功能块、通信功能块及自由功能块，通过可修改连接器、功能参数的形式，给用户提供了最大的系统控制功能连接设计的自由度，大大提高了产品的适用范围和适应用户个性化控制的需求。但同时也给工程技术人员的调试工作带来了一定的难度。二、起重机械起升机构对变频器的要求（一）起升机构的负载特点1负载性质：属于恒转矩负载；2负载特点：由于重物在空间具有位能，因此，是位能负载；（二）起升机构对拖动系统的要求1速度调节：空钩或轻载时，速度就快一些，重载时则较慢；2上升时的预备级速度：吊钩从“床面”上升时，必须首先消除传动间隙，将钢丝绳拉紧，预备级时的速度不宜过大，以免机械冲击过强；3重力位能的处理：重载下降时，电动机处于再生制动状态，对于再生的电能，必须能够妥善处理；4制动方法起升机构中，由于重物具有重力，所以，电动机轴上必须加装机械制动装置；5必须解决好溜钩问题在重物开始升降或停住时，要求制动器和电动机的动作之间，必须紧密配合防止溜钩现象的发生。溜钩现象非但降低了重物在空中定位的准确性，有时还会产生严重的安全问题；6具有点动功能起重机械常常需要调整被吊物体在空间的位置，因此，点动功能是必须的。（三）变频器的选择1控制机构应具有以下控制要点：（1）控制模式：为了保证在低速时能有足够大的转矩，最好采用带转速反馈的矢量控制方式；（2）启动方式：为了满足吊钩从“床面”上升时，需先消除传动间隙，将钢丝绳拉紧的要求，应采用s形启动方式；（3）制动方法：采取再生制动、直流制动和电磁机械制动相结合的方法；（4）点动控制：点动控制是用来调整被吊物体空间位置的，应能单独控制，点动频率不宜过高；（5）解决好溜钩问题：利用变频器内部功能，实现变频器输出与电机抱闸之间的紧密配合，以防止溜钩的发生。三、西门子6se70系列矢量控制型变频器用于起重机械起升机构的调试下面以葛洲坝机械船舶有限责任公司生产的800kn桥式起重机为实例，来说明6se70变频器的调试：（一）功率确定功率确定已在厂家发货之前完成。如更换cuvc板，则要重新设定，一般情况下不要求，但为了保险起见，应检查以下两个参数是否与装置铭牌额定数据一致（6se70310ee60z，45kw型）。1、p071=400v2、p072=92a（二）参数复位到工厂设置1p053=6 6:允许通过pmu和串行接口scom1（op1s和pc）变更参数 ；2p060=2 选择“固定设置菜单”；3p366=0 具有pmu的标准设置，通过mop（bico1）的设定值；（此参数供货时已正确设定）4p970=0 启动参数复位。（三）电子板配置1.p060=4 选择“电子板配置菜单”；2.p712.001=4 输入装有通信板（cbx）特定参数；3.p720.001=6 输入装有通信板（cbx）特定参数。（四）控制功能设置1p368=2 选择给定值和命令源参数化的功能参数：2=固定设定值和端子排；2p401=20% 输入固定给定值1的功能参数：20%：第一档速度（相对于 额定频率50hz）；3p402=30% 输入固定给定值1的功能参数：30%：第二档速度（相对于额定频率50hz）；4p417.001=b0 从此开关量连接器读入选择一固定值的位2与p418、p580、 p581一起决定档位；5 p418.001=b06 p443.001=kk40 选择读入主给定值的连接器的功能参数；7p449.000=10.000% 输入点动给定值2的功能参数，通过控制字位，点动位0和点动位1（p568、p569）选择点动给定值并转换到点动方式，10.0%：点动频率百分比（反转点动频率，p568=0，p569=1时）；8p448.000=10.000% 输入点动给定值1的功能参数，通过控制字位，点动位0和点动位1（p568、p569）选择点动给定值并转换到点动方式，10.0%：点动频 率百分比（正转点动频率，p568=1，p569=1时）；9p554.001=b20 选择读入on/off指令的开关量连接器，开机指令接至：x101/8端子；10p569.001=b5111 选择读入启动点动运行的开关量连接器。点动下降，b5111：eb1/46；11p571.001=b19 选择读入释放正方向旋转指令的开关量连接器。b19：x101/7，开关量输入，端子7取反；12p572.001=b18 选择读入释放反方向旋转指令的开关量连接器。b18：x101/7，开关量输入，端子7；13p580.001=b5105 选择一固定设定值的开关量连接器的位0被读入。b5105：eb1/43，速度档位选择；14p605=1 选择抱闸控制单元的功能参数。1：有抱闸不带检测息；15p611=5.0% (0.53hz)选择抱闸阀值1的功能参数。当超过此阀值时，抱闸打开；四、结束语以上介绍的西门子公司的6se70系列矢量控制型变频器的现场调试方法、参数设置及调试过程。另外，还可以通过变频器的档位输出，使用p806参数设置功能，实现在编码器故障时，从速度控制切换到slvc控制方式(频率控制)，避免因编码器故障问题而停机。本方案是根据起重机械起升机构的调试经验而设计的，但在其它行业应用6se70系列变频器时，同样具有参考价值。参考文献：1张燕宾编著电动机变频调速图解中国电力出版社，2003.2杨兴瑶编著电动机调速的原理及系统中国电力出版