安川变频器在起重机起升机构上应用的现场调试

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1、安川变频器在起重机起升机构上应用的现场调试上海千举机电科技发展有限公司工程师：徐冬书联系电话：13917988464近年来，随着电力电子技术、计算机技术及自动控制技术的显著进步，生产工艺的改进及功率半导体器件价格的降低，变频调速在工业上的应用愈加广泛，在节能、省力化、自动化及提高生产率、产品质量等方面都取得了显著效果。并且变频器的调速性能优异，起动转矩足够大，能实现无级调速，且变频器基本属于免维护，所以近几年来其在行车上的应用也越来越广。为了满足快节奏的生产及钢卷在吊装过程中的质量，对大部分行车进行

2、了变频更新。我们知道，行车各机构都属于恒转矩负载，且起升机构为位能性负载，所以对起升机构的控制性能、精度要求及调试相对平移机构就要复杂一些。对此，本文主要以起升机构的变频调试为入点，讲述行车在变频调试中的步骤及方法。2控制系统概述变频控制系统均采用主令控制器+plc+变频器的控制方式，起升机构采用带pg速度反馈的矢量控制方式，大车采用v/f控制方式（大车两台电动机），小车采用无pg矢量控制方式。变频器选用的是日本yaskawag7变频器，大、小车机构变频器选用的是通用型变频器，起升机构则选用的是该系

3、列起重专用变频器，以提高起升机构的控制性能、精度及安全可靠性。本文着重讲述的是起升机构变频器的现场调试。其电气原理图如图1所示。3现场调试按照系统设计的方案，检查变频器的输入输出端及多功能（数字、模拟）端子的接线、pg速度控制卡的接线、电机的接线、plc的输入输出端子的接线、外围电器元件的接线等是否紧固，并进行接线校核，确认没有错误后合上电源总断路器，用万用表测量三相电源电压是否平衡，确认无误后合上机构断路器，再按下启动按钮，机构接触器吸合，变频器得电。3.1变频器初次上电检查检查变频器数字操作面板

4、，其“seq”、“ref”、“alarm”指示灯点亮。（1）“seq”指示灯点亮：控制回路端子输入运行指令有效。本系统设计方案的运行指令、多段速指令均是从控制回路端子输入，故“seq”指示灯点亮。（2）“ref”指示灯点亮：控制回路端子a1、a2输入频率指令有效。本系统设计方案的频率指令采用变频器内部的频率指令，没有采用端子a1（主速）、a2（辅速1）输入频率指令及模拟量输入端子a3（辅速2），故修改参数b1-01=0（即频率指令来自操作器），修改后“ref”指示灯熄灭。（3）“alarm”指示灯点

5、亮：某个参数设置有误。查看数字操作面板的错误提示，对照说明书的故障解决对策进行相应的参数修改，修改后“alarm”指示灯熄灭。依据系统设计的方案，“seq”指示灯点亮、“ref”指示灯熄灭、“alarm”指示灯熄灭为变频器上电后的正常状态。3.2基本参数设定依据系统设计方案，起升机构采用带pg矢量控制方式，编码器选用增量式磁旋转编码器，脉冲数为600p/r，通过速度控制卡pg-b2与变频器相连接，如图1所示。主要设定的基本参数如表1所示，其他参数应用出厂设定值。学习参数设定及实施自学习矢量控制是异步

6、电动机一种理想的控制方式，它具有很多优点，如可以从零转速进行速度控制，调速范围宽；可以对转矩进行精确控制；系统响应速度快；加减速特性好等。但异步电动机进行矢量控制是以电动机内部参数已知为前提的，除了必须准确地检测电动机的转速外，还必须准确掌握电动机的内部参数m和r2，并将这些参数输入变频器的控制算法。若所掌握的参数值有误差，则电动机的控制性能将直接受到影响，为了保证进行矢量控制时变频器控制算法中所用到的参数与实际参数一致，故有必要进行电动机自学习（auto-tune）。yaskawag7变频器有三种

7、自学习模式：旋转型自学习模式、停止型自学习模式、只对线间电阻的停止型自学习模式。在矢量控制模式里可以选择旋转型自学习模式也可以选择停止型自学习模式，只是旋转型自学习模式必须在脱离负载的情况下才能进行，对现场环境不允许的情况下，选择停止型自学习模式也可以达到和旋转型自学习模式同等的控制性能，两者只是自动测定电动机的参数数据的量不同，但电动机所必需的数据都是自动测定的。自学习设定参数如表2所示。在设定如上表所示的参数后，操作器显示”tunningready”，然后按下run键，变频器开始自学习，即变频器

8、让电动机在通电状态下停止约1min，自动测定电动机所必要的部分数据，而其余的必要参数会在驱动模式中最初运行时自动设定。自学习完成后，操作器会显示successful，表明自学习成功；若在自学习进程中出现故障，可以对照说明书的自学习故障对策一表进行排除，此不再详述。自学习测定的电动机参数可以在参数e2中查看。3.4机构各功能调试经过以上三个步骤，就已具备变频器驱动电动机带负载的条件。但要实现系统设计的所有功能，还必须逐一调试机构各项功能。系统主要实现的功能：(1)多档速