台达VE变频器调机主要步骤.doc

台达VE变频器加PG01L卡定位调机主要步骤台达变频器应用调机步骤可分为四大部分：配电部分、变频器初始化、auto-tuning以及惯量估测部分，最后是变频器动态参数调整部分。1.1配电部分 1.1.1确认变频器的规格是否满足感应马达的规格。 1.1.2确认变频器输入电源电压值是否符合变频器的规格。 1.1.3确认所选用的变频器的剎车电阻值与制动单元规格与配线是否正确。 1.1.4确认马达、变频器与控制器之间的配线正确。2.2变频器初始化与auto-tuning以及惯量估测部分 2.2.1打开电源，检查变频器的机种代码是否与硬件符合(变频器参数【00-00】)。 2.2.2设定变频器参数重置步骤、I/O接点设定与回授编码器相关设定。 2.2.3输入马达电气规格参数至变频器。 2.2.4执行auto-tuning功能。 2.2.5执行惯量估测功能。 2.2.6惯量估测之后，设定变频器的参数，使变频器可接受控制器的命令。2.3变频器动态参数调整部分 2.3.1执行测试，根据测试结果调整增益参数。3.配电部分步骤说明3.1步骤1：确认变频器的规格是否满足感应马达的规格 说明： 3.1.1台达变频器分两种系列230V与460V，230V系列主要是用于额定电压 230V以下的感应马达，460V系列主要是用于额定电压460V以下的 感应马达。 3.1.2选好系列之后，匹配标准为变频器所能输出之最大额定电流必须大于马 达额定电流的1.5倍，此目的是为了让马达超载30分钟。 .如果要使马达超载运作，则VE变频器的相关参数必须询问台达， 例如马达的额定电流该如何设定。3.2步骤2：确认变频器输入电源符合变频器的规格 说明： 3.2.1按照变频器的规格，选择适当的交流输入电源。 3.2.2注意无熔丝开关的断电限制和选用的电源线耐电流规格。3.3步骤3：确认煞车电阻与制动单元规格与配线是否正确 说明： 不同的变频器需要不同的煞车电阻，请参照台达VE手册配接合适的煞车电 阻。 3.3.1电阻值不可小于最小值，比最小值大一点即可，选配电阻的功率接近手 册叙述的功率即可(功率与实际应用有关，与煞车频率、速度有关)。 3.3.2 11kw(15hp)以上的变频器须搭配制动单元。 3.3.3配接制动单元时，要注意极性。 3.4步骤4：确认马达、变频器与控制器之间的配线正确。 说明： 3.4.1配线概要图控制器單相電源變頻器馬達三相電源煞車電阻配線2配線1配線3配線5配線4 台达EMV-PG01L位置回授卡 台达变频器控制卡 3.4.2配线1：控制器电源 工業用220V單相電源控制器 3.4.3配线2：变频器电源 220V三相電源230V系列變頻器380V三相電源460V系列變頻器 3.3.4配线3：变频器到马达电源配线 馬達-接變頻器UYU/T1V/T2W/T3GNDVZ短路片WX馬達-Y接變頻器UYU/T1V/T2W/T3GNDVZ短路片WX 马达编码器回授到变频器位置回授卡配线馬達編碼器A1/A 2B 3/B 4Z 5/Z 60V 7+5V 8接地 9PG-01LA1/A1B1/B1Z1/Z1DCMVPPG In編碼器回授授 3.3.5配线4：煞车电阻与制动单元配线 10HP以下系列(变频器内部提供制动单元)： PS：1.若未加装【功率改善电抗器】时，请将【+1】与【+2】两端点以短路片连接。 2.【+2】与【-】为外挂煞车制动单元时使用，若使用变频器内部 提供制动单元时，请勿直接以煞车电阻短接。 15HP以上系列(变频器内部未提供制动单元)： PS：1.若未加装【功率改善电抗器】时，请将【+1】与【+2】两端点 以短路片连接。 2.【DC(+)】与【DC(-)】为外挂煞车制动单元时使用，请勿直接 以煞车电阻短接。变频器调机步骤说明4.1步骤1：打开电源，检查变频器的机种代码是否正确 (机种代码出厂时应该已经设定好，除非更换控制卡，否则此步骤可以跳过) 说明： 4.1.1每种变频器有不同的机种代码，必须设定机种代码使VE控制卡知道所 用的变频器是何种规格。 4.1.2代码错误时，设定机种代码步骤4.1.2.1【00-02】设定2(开启进阶参数)4.1.2.2再进入【00-02】设定5577(输入密码5577)4.1.2.3【00-00】即可更改机种代码 表1：机种代码对照表4.2步骤2：设定变频器参数重置与编码器相关设定 说明： 设定步骤如下 4.2.1【00-02】设定为9 or 10(参数重置设定，重置为基底频率50 or 60Hz) 4.2.2【00-20】设定为0(频率指令来源设定，在此假设使用数字键盘操作) 4.2.3【00-10】设定为3(启动向量控制+PG回授) 4.2.4【06-01】设定为0(过电压失速防止) 4.2.5【10-00】设定为1024(编码器每转产生之脉波点数，依实际编码器规格 输入) 4.2.6【10-01】设定为1(编码器输入形式设定) (1：A/B 相脉波列 A相超前B相90度为正转； 2：A/B 相脉波列 B相超前A相90度为正转） 4.2.7【02-01】【02-06】设定为0(关闭所有输入点功能)4.3步骤3：输入马达规格参数至变频器说明：此步骤是为了告诉变频器马达的部分规格，使变频器了解该如何auto-tune。设定步骤如下4.3.1【01-00】设定最大操作频率(四极马达-最大转速30，二极马达-最大 转速60)4.3.2【01-01】设定基底频率(参照铭牌)4.3.3【01-02】设定额定电压(参照铭牌)4.3.4【05-01】设定额定电流(参照铭牌)4.3.5【05-02】设定额定功率(参照铭牌) 4.3.6【05-03】设定额定转速(参照铭牌)4.3.7【05-04】设定马达极数(参照铭牌)4.4步骤4：执行auto-tuning功能说明：auto-tuning的目的是为了了解马达的电机参数(Lm,Lx,Rs,Rr以及无载电流id)步骤如下(数字操作器启动前须先按下PU键后，PU灯亮起来之后，才能启动) 图表 1 自动参数量测方式选择流程图4.4.1在马达可运转的情况下，请使用图表13.1步骤做auto-tuning； 马达不可运转时，使用图表13.3步骤做auto-tuning； 一般状况建议使用图表13.1步骤做auto-tuning。 4.4.2在auto-tuning过程中，数字操作器的小屏幕会显示tun。 4.4.3如果有错误发生，数字操作器的小屏幕会显示AUE，此时请检查配线， 或是修改参数10-01(原来设1的改为2，设2的改为1)。 4.4.4auto-tuning完成后，请检查相关参数。 【05-05】无载电流(大约是额定电流的30%-50%) 【05-06】Rs 【05-07】Rr 【05-08】Lm 【05-09】Lx4.5步骤5：执行惯量估测功能 说明： 此步骤是为了使变频器知道马达加上主轴与附载的惯量。 设定步骤如下 4.5.1【00-02】2(开启进阶参数11) 4.5.2拔掉KEYPAD的RS-485连接线后立即重插 4.5.3【11-00】2(开启惯量估测模式) 4.5.4【00-20】0(由键盘输入) 4.5.5选择KEYPADF选项设定F约为2/3额定频率 4.5.6【01-12】0.20(第一加速时间) 4.5.7【01-13】0.20(第一减速时间) 4.5.8执行KEYPAD上PU键 4.5.9执行KEYPAD上RUN键 4.5.10重复交替按FWD键和REV键(马达正反转)，观察【11-01】数值趋近 稳定(约20次) 4.5.11执行STOP键后点选PROG/DATA键储存数值 4.5.12修正【11-00】0 or 1(0：ASR 手动调整，1：ASR 自动调整) PS：在步骤(7)与(8)的设定加减速时间时，设值必须适中，以马达抖动不剧烈又可快速到达稳态速度(2/3额定转速) 为原则，通常设定的值不大于1秒。4.6步骤6：修正变频器参数 说明：惯量估测之后，检查并设定变频器的参数，使变频器可接受上位机 的命令。参数号码功能设定值说明【00-10】控制方式3FOC向量控制+编码器【00-20】频率指令来源设定5脉波输入带转向命令(由上位机下命令)【01-12】第一加速时间0上位机如无S-curve功能，所以需要变频器设定S-curve。【01-13】第一减速时间0【01-24】S加速起始时间设定10【01-25】S加速到达时间设定20【01-26】S减速起始时间设定10【01-27】S减速到达时间设定20【02-01】多功能输入指令135启动内部定位功能【02-02】多功能输入指令237启动位置回路控制【02-03】多功能输入指令310外部警报讯号输入(请先设定02-10讯号相位再设定此参数)【02-10】数字输入工作方向注2MI1MI6输入接点N.O或N.C设定【06-01】过电压失速防止0煞车时产生的电能由煞车电阻释放。【10-23】位置前馈增益0有上位机设定前馈增益，变频器相关功能须关闭。【10-15】脉波输入型式设定1 or 2上位机与编码器之间的输入型式。1：A/B 相脉波列，A相超前B相90度为正转。2：A/B相脉波列，B相超前A相90度为正转。 4.6.1当上位机发出正转命令，马达却反转时，可以调整【10-15】，将其值由 1改为2或由2改为1。 4.6.2如果要做变频器本身功能测试时(例如变频器的内部定位功能测试)，也 就是控制器不下控制命令时，请设定合理的加减速时间【01-12】、 【01-13】，且【00-20】要设定正确。 注2： 【02-10】功能为设定MI1MI6接点为N.O或N.C 设定说明如下：Bit0Bit1Bit2Bit3Bit4Bit5Bit6Bit7定义FWDREVMI1MI2MI3MI4MI5MI6N.OOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFN.CONONONONONONONON02-10设定值1248163264128Bit8Bit9Bit10Bit11Bit12Bit13Bit14Bit15定义MI7MI8MI9MI10MI11MI12MI13MI14N.OOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFOFFN.CONONONONONONONON02-10设定值25651210242048409681921638432768变频器动态参数调整部分说明马达控制架构图说明：6.1速度回路图6.2位置与速度回路图 6.2.1符号说明。Kp：位置回路比例增益，Kvp：速度回路比例增益，Ti：速 度回路积分时间，J：惯量，B：摩擦阻尼。 6.2.2完整的控制回路有三个回路。分别是电流回路，速度回路与位置回路。 电流回路是变频器硬件部分就已决定，使用者无法修改，又因为电流回 路频宽远大于速度与位置回路频宽，所以在整体控制架构中，电流回路 可以简化为unit gain。 6.2.3整体控制逻辑如下，位置回路控制器(比例控制Kp)根据目前位置误差 计算出目标速度，并把此速度命令送给速度回路；速度回路控制器(比 例积分控制Kvp与Ti)根据速度误差计算出加速度命令给电流回路；电 流回路完成加速度的控制(即力矩控制)后，接着速度控制与位置控制跟 着完成。 6.2.5VE变频器相关增益参数参数号码功能设定值说明【11-00】系统控制1 or 0 1：ASR自动调整，0：ASR手动调整【10-04】ASR P增益1低速速度回路的Kvp【10-05】ASR 积分时间1低速速度回路的积分时间【11-02】低速频宽低速速度回路的频宽【10-06】ASR P增益2高速速度回路的Kvp【10-07】ASR 积分时间2高速速度回路的积分时间【11-03】高速频宽高速速度回路的频宽【10-21】零速ASR P增益零速速度回路的Kvp【10-22】零速ASR 积分时间零速速度回路的积分时间【11-11】零速频宽零速速度回路的频宽【10-08】ASR 1/ASR 2切换频率低速/高速切换频率 6.2.6VE变频器可以选择控制回路，当【02-01】设为37且【02-10】设为4 后，VE此时为位置模式，其控制架构图包含了速度回路与位置回路： 【02-10】设为0时，变频器为速度模式，控制架构图只包含速度回路。 6.2.7VE变频器的自动调整相关增益架构如下： 6.2.7.1当11-00设为1(自动调整模式)之后，使用者只能调整11-02、 11-03与11-11(低速频宽、高速频宽与零速频宽)这三个参数。 6.2.7.2当11-00设为1(自动调整模式)之后，调整10-04、10-05、 10-06、10-07、10-21、10-22是无效的。 6.2.7.3此时使用者设定11-02为某个值之后，VE卡韧体会自动产生一组 低速Kvp与低速Ti；设定11-03为某个值之后，VE卡韧体会自动 产生一组高速Kvp与高速Ti；11-11为某个值之后，VE卡韧体会 自动产生一组零速Kvp与零速Ti。 6.2.7.4以上的Kvp与Ti是变频器根据使用者所输入的频宽所推导得到 6.2.7.5使用者此时只能调整11-02、11-03与11-11这三个参数，使系 统反应符合使用者的要求。 6.2.7.6其架构图如下 6.2.8在自动调整时，当11-02设为10Hz之后，VE卡产生的低速Kvp就是 10Hz，积分时间的单