施耐德变频器在大惯量负载上的应用

在电机转动时,4段通过连轴器就像一根轴那样转动,其中的第一段通过蜗轮蜗杆连接一个减速器,后面再通过皮带轮带动很多转动负载,最后包括收放卷的罗拉,但收放卷的轴时通过三菱的张力控制器和磁粉离合器来控制的,第四段机械轴上连着一个直径约约1.2米的铁制大转盘,转盘中间是一个大的轧棍,作为主传动来带动纸张的前进,轧辊的前面是一个印模,通过机械凸轮转一下印一下,来实现印刷。所以,想精确计算负载的惯量几乎是不可能的,只能在调试中慢慢的体会负载的机械特性,再作出调整。
客户要求很简单,印刷时可以实现点动和连续运行就行,点动要求最低频率在8HZ,连续运转要求最低8Hz,最高在110Hz,但要求启动和运行和停止时没有任何机械震动,要求停止时不能有倒退情况。
调试过程:

1,首先把DRC菜单下的电机参数设为名牌参数,然后作自整定,待显示完成后,把FR1改为AI1,CDCH改为IO,CD1改为TER,然后点动设为LI3,再启动电机,启动时听到沉闷的“当”声响,肯定是启动时的机械震动声音,当时分析是加速时间太短了,就把加速时间加长到5秒,还是有声响,再加大到10秒,还是不行,后来觉得启动力矩太大了或太小了,把IR补偿调小到80%,试试还是不行,没有明显的改善。
2,这时看来得改变思路了,把控制模式改为2点V/F,结果还是不行,还是有震动
3,与多位同事联系,给出了很多思路,很受启发,再次把控制模式调到开环电压矢量,重点调速度环参数--滤波系数,比例增益和积分时间,参考72页的说明,手册说滤波系数调到0适合大惯量负载,比例增益的减小和积分时间的增大可以增大系统的柔性,是机械特性变软,结果我再那里一直试了近1个小时,还是有震动,最好的一次点动3次没有振荡,第四次又出现了。后来张超说编程手册这页写错了,放弃速度环的调节。
4,看来矢量还是不行,又把控制模式改为2点V/F,宏伟建议修改应用宏,结果在其他参数相同的情况下,改变宏的设置发现还真的不同,其中物料传输宏的效果最好,再把2点V/F中的U0改为14V,奇迹出现了,没有任何震动,仔细观察机械转动情况,没有任何震动,至此第一个问题搞定
5,关于电机停止后又轻微倒转:仔细观察电机轴,果然在停止后电机又倒转一下,造成印刷机印出的纸张重影严重,分析应该是电机惯量大,停车模式是斜坡停车,减速时间是2秒,把减速时间改为5秒,10秒,15秒都是不行,后又改为快速停车,S型曲线,都是没有效果,后来再分析,应该是电机有剩磁,造成反转一下,把斜坡自适应取消,把直流注入电流改为12A,直流注入时间改为5,8,12,15秒,发现情况在一步步好转,待改为15秒后,倒转情况完全消失,我在停机后观察了50秒,没有发现倒转情况,至此2个大的问题全部解决。
总结:1,在大惯量负载(甚至很多负载情况计算不出,客户自己也是抄袭别人的机械设计,所以他们自己也不知道),首先把应用宏给选对,或者采取一个一个试的情况,然后把控制模式改为2点V/F,第三,也很重要的是U0的选择,U0有3挡选择,12V,24V和36V(垠泉说的,)小负载选12V,中负载选24V,大负载选36V,通过这3个步骤,基本就可以解决电机启动时机械震动的故障。(我曾经试过ENA功能,负载修正等方法,都不能消除震动)

关于电机停止后又轻微倒转,首先要做的是模拟量的给定的屏蔽线接地,如果有干扰也会出现停机后倒转的情况,   垠泉说他解决类似问题,是模拟量干扰所致
第二,控制模式改为2点V/F,当然没有倒转的情况还是用矢量控制好点,听宏伟说很多小电机的停机后倒转把控制模式改为2点V/F后就解决了
第三,如果前2种方法都没有解决,就要把减速斜坡自适应取消,主要设置直流注入的电流和时间,一般有大电流小时间和小电流长时间的两种,对停止时间要求不高的建议用小电流长时间的办法,电流设为额定电流的一半,时间可以从2秒往后设置,把电机的剩磁抵消完后,电机就不会反转一下了。