ABB公司 ACSM1系列变频器的调试培训.ppt

1、调试,ACSM1培训,目标,完成本次培训后：,描述调试的步骤 驱动器安装、运行要求检查 确保安全 检查机械和电气安装 驱动、电机、反馈和控制接口配置 驱动调整,调试的基本步骤,检查驱动设备的匹配和兼容性 检查驱动系统安全性 检查机械和电气安装 确定电机类型和做电机辨识（ID RUN） 设置电机的速度和位置反馈 设置驱动和电机的保护和限制 设置电气制动系统（如果需要） 执行速度环调整 执行最终测试运行, Copyright 10/12/2020 ABB. All rights reserved. - 4 -,异步感应电机 带正旋反电动势的同步永磁电机,线性电机 梯形反电动势的永磁同步电机 磁阻电

2、机,驱动设备检查,环境检查,供电电压等级 环境温度 污染物 震动 柜式安装 EMC,环境条件和要求,电气安装安全检查,供电，电机和制动电阻电缆检测 接地检测 绝缘电阻检测,意外电压 即使驱动器切断主电源，旋转的永磁同步电机也能产生电压，使驱动器处于带电状态。 所以在接线时要确保电机不会旋转。,机械安装安全检查,电机旋转是安全的 电机允许双向运转 是否有转速限制？ 是否有机械位置限制？,确保安全运行 在设备旁边放置警示标志，并且在设备启动时确保附近的所有人员都处于安全状态。,电机辨识,ID run 方法 1.Normal (旋转) 达到最佳电机控制性能 2.Reduced (旋转) 好的电机性能

3、 3.Standstill 一般电机控制性能 Autophasing（相位辨识） 确定电机磁极和编码器磁极之间的位置偏差,Motor identification,Normal ID run（标准辨识）,Motor identification,推荐模式 当开环运行时尤其需要 运行到额定速度的 80%100% 感应电机：励磁50110 20.01 Maximum speed 99.09 Motor nominal speed 20.05 Maximum current 99.06 Motor nominal current 如果可能的话使用电机温度检测 否则环境温度假定为 25C,当遇到下列情

4、况时，脱开电机负载 负载转矩 20% 机械不能承受转矩的瞬时突变 电机运行速度不能大于额定转速的80,Reduced ID run（简化辨识）,Motor identification,负载转矩大于20且电机不能脱开负载 限制： 负载转矩要小于60 22.01 Maximum speed 99.09 Motor nominal speed,1. 电流注入,3. 恒定速度,2. 相位辨识,normal and reduced ID runs的曲线,I,n,Motor identification,t,15 s,15 s,仅永磁电机,60120 s,n = 速度,I = 电流,Standstill

5、 ID run（静态辨识）,当不能使用标准辨识和简化辨识时 电机不转 电机注入直流电 异步电机：电机轴不转 同步电机：电机轴转动0.5圈 限制 辨识精度一般 开环控制时低速运行性能差,Motor identification,电机模型参数,手动输入电机模型参数 可以不需要电机辨识 参数组 97 数值以 SI 或 per-unit (p.u.)为单位 包含电机辨识结果,Motor identification,相位辨识,N,S,转子,绝对值编码器/旋变,a,手动更换编码器时需要相位辨识 误差值存储于驱动器的永久存贮器中,用于测量校正误差,调试举例,Commissioning example,MS

6、 系列交流永磁同步电机 3相交流电压同步电机 永磁转子 正旋反电动势电压,设置参数,控制盘,DriveStudio,Commissioning example,启动参数设定,Commissioning example,额定电流, In 反电动势 Nn BEMFNn = E.D.C.M. / 3 额定频率, Fn Fn = Nn p / 60 (p = pole pairs) 额定转速, Nn 20.01 MAX SPEED Nn 异步电机: Ns= f x 60 / p E.g. Ns = 1500rpm, Nn=1432rpm, slip 68rpm 额定功率, Pn Cosfii 额定转矩

7、, Tn,Nameplate values,Commissioning example,注意： 永磁电机斩波频率 (P40.02) 应设为8Hz,选择电机辨识模式：,开始电机辨识,确保运行安全 电机能否全速运行？ 打开机械抱闸 (如果有),Commissioning example,切换到本地：,启动：,反馈配置,旋转配置 级对数 (1) 励磁电压 (7.0Vrms) 励磁频率 (11kHz),Commissioning example,级对数， 励磁信号 (组 90, 92),刷新配置参数(90.10),速度反馈接入,Commissioning example,检查反馈信号 开环速度运行 2

8、2.01 SPEED FB SEL = ESTIMATE 启动电机 （小的速度给定, 20-50 rpm) 检查信号 1.01 SPEED ACT 1.08 ENCODER SPEED 1 检查大小和方向 方向不同 检查编码器信号连接 大小不同 检查编码器参数设置 闭环速度运行 22.01 SPEED FB SEL = ENC1 SPEED,电机保护,Commissioning example,电机热保护 基于温度检测 编码器模块的PTC/KTY检测通道 或接入控制板上的PTC/KTY连接端口 基于电机热模型 电机热模型参数 速度限制 最大速度限制 (双方向) 转矩限制 最大转矩限制 (双方向

9、),驱动器保护,不可编程保护 Overcurrent protection Short circuit protection Drive temperature and cooling fan supervision Braking chopper short circuit protection Overspeed protection Extension module supervision,Commissioning example,可编程保护 Undervoltage controller Overvoltage controller Supply and motor phase lo

10、ss detection and cable cross connection Earth fault supervision Local control place supervision Brake chopper and resistor protection,电气制动,根据速度曲线快速停车 机械能 直流母线的电能 直流母线电压将升高 通过制动电阻限制母线电压 (转换成热能),直流电压 (U),减速,加速,+,-,0,Commissioning example,速度 (n),激活制动斩波器,检查制动电阻是否连接 关闭直流母线过压控制,Commissioning example,打开制动斩

11、波器,速度控制调整,nref,naxis,根据实际应用调整 要求高动态响应 (Servo) 高静态控制精度 (Regulator),Commissioning example | Speed control tuning,I,n,t,Tload,%s,I,n,t,速度控制环,M,E,Torque Control,PID,1p-FILT,ACC COMP,RAMP,ACSM1 HW,nref,nest,nact,1p-FILT,-,+,nact,+,Commissioning example | Speed control tuning,速度滤波,信号波动原因 电气测量 机械干扰 机械连接 编码

12、器精度 正确测量 使用屏蔽电缆 把信号线和电源线分离 电缆信息: FEN-xx 手册 滤波器 SPEED ERROR FILTER TIME (P26.06) 速度给定快速变化 (伺服应用) 给定信号滤波器 SPEED ACT FILTER TIME (P22.02) 速度给定是常数,Commissioning example | Speed control tuning,速度控制环调整,Commissioning example | Speed control tuning,用 DriveStudio监控速度信号 SPEED ACT (P01.01) 经过滤波的实际速度 SPEED RAMP

13、 IN (P03.03) 实际速度给定 把加减速时间设的尽量小(最小设为0) ACC TIME (P25.03) DEC TIME (P25.04) Step 1: 优化速度环增益值P Step 2: 优化速度环积分时间I Step 3: 设置加速度补偿功能,Step 1:优化速度环增益值P,Speed control tuning,Commissioning example | Speed control tuning,01.01 实际速度,把积分时间设的尽量大P28.03 10 s 关闭速度误差微分P28.04 = 0 速度给定 (30 100%) 调整增益值 (P28.02),Step

14、2:优化速度环积分时间I,Commissioning example | Speed control tuning,减小 P28.03 (积分时间) 速度出现过冲 逐渐增加 P28.03 积分部分修正参考值和实际值之间的误差 误差由增益部分引起,01.01 SPEED ACT,Step 3:设置加速度补偿功能,Commissioning example | Speed control tuning,提高速度环的动态响应 加减速时间 0 增加控制环输出的速度参考值 参数 ACC COMP D 应正比于设备总惯量 计算设备总惯量,最终运行测试,实际运行工况，全载运行 1)检查没有限制报警 LIMIT WORD 1 (6.5) TORQ LIM STATUS (6.6) 有限制激活：查看固件手册 负载太大? 加减速时间不当? 选型错误