CN108270380B - 一种变频器无速度编码器时的速度控制方法 - Google Patents

一种变频器无速度编码器时的速度控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种变频器无速度编码器时的速度控制方法，涉及变频器的速度控制，包括以下步骤：重新设置电机静态转矩P278参数；缓慢增加静态转矩P278参数数值至现场电机出现微微转动的情况下停止；将静态转矩P278参数数值缓慢调低至电机不动即可；再调整电机动态转矩P279参数数值；给电机送电，使其空载运行；在电机运行过程中，缓慢减小动态转矩P279参数数值，同时查看变频器的给定电流波形和实际电流波形，当变频器的给定电流波形和实际电流波形重叠时停止对动态转矩P279参数数值的调整。本发明实施后，大大缩短了电机编码器损坏后恢复生产的时间，而且降低了现场设备抢修的工作量。

Description

一种变频器无速度编码器时的速度控制方法
技术领域
本发明涉及变频器的速度控制技术领域，特别是涉及一种变频器无速度编码器时的速度控制方法。
背景技术
由于现场对主要电机运行精度的要求非常高，既要求其具备快速响应能力和瞬间大转矩输出，又要求其不能出现大流过温，所以设计之初在电机端增加速度反馈编码器，其作用是在电机运行时将电机实际速度反馈给变频器，和变频器的给定速度做比较后实时调整给定速度，从而实现速度闭环控制，达到精确控制的目的。但实际工作中由于现场工况条件比较差，速度反馈用的编码器又是一个比较精密的设备，所以在实际生产过程中编码器的损坏率还是比较高。在编码器损坏后直接更换生产停时时间较长，如将变频器控制方式直接改为开环或电流闭环，可以临时恢复生产，但解决不了生产时由于速度不匹配导致的频繁触发过电流和过温度报警的问题。
发明内容
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种变频器无速度编码器时的速度控制方法，在主要对现场电机速度编码器损坏后，在不更换编码器的情况下快速恢复变频器对现场电机的速度的精确控制。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种变频器无速度编码器时的速度控制方法，变频器为西门子6SE70变频器，包括以下步骤：
S1、首先重新设置电机静态转矩P278参数，将静态转矩P278参数数值设置在5~10%范围内；
S2、缓慢增加静态转矩P278参数数值，一直增加至现场电机出现微微转动的情况下停止；
S3、将静态转矩P278参数数值缓慢调低，调低至电机不动即可，此时观察静态电流，数值保持在10~40%范围内；
S4、再调整电机动态转矩P279参数数值，将动态转矩P279参数数值设置在10~30%范围内；
S5、给电机送电，使其空载运行；
S6、在电机运行过程中，缓慢减小动态转矩P279参数数值，同时查看变频器的给定电流波形和实际电流波形，当变频器的给定电流波形和实际电流波形重叠时停止对动态转矩P279参数数值的调整。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，步骤S2中静态转矩P278参数的数值增幅为40%。
进一步的，进行步骤S6后，再增加变频器转矩预控制的P471参数设备。
进一步的，根据现场电机负载不同，根据现场电机负载不同，增加变频器转矩预控制的P471参数设备的数值至30~80%之间。
本发明的有益效果是：本发明主要对现场电机速度编码器损坏后，在不更换编码器的情况下，快速恢复变频器对现场电机的速度的精确控制。同时，增加变频器转矩预控制的P471参数设备，提高了电机的响应速度，而且不至于过流。因此，本发明运行时响应及时，转矩达到要求，实际速度匹配，变频器电流控制在合理范围内且不会造成过电流和过温报警；实施使用后，大大缩短了电机编码器损坏后恢复生产的时间，而且降低了现场设备抢修的工作量。
附图说明
图1为本实施例的原理图；
图2为本实施例的编码器速度反馈波形示意图。
具体实施方式
本实施例提供的一种变频器无速度编码器时的速度控制方法，变频器为西门子6SE70变频器，包括以下步骤：
S1、首先重新设置电机静态转矩P278参数，将静态转矩P278参数数值设置在5~10%范围内；
S2、缓慢增加静态转矩P278参数数值，静态转矩P278参数的数值增幅为10~40%，一直增加至现场电机出现微微转动的情况下停止；
S3、将静态转矩P278参数数值缓慢调低，调低至电机不动即可，此时观察静态电流，数值保持在40%范围内；
S4、再调整电机动态转矩P279参数数值，将动态转矩P279参数数值设置在10~30%范围内；
S5、给电机送电，使其空载运行；
S6、在电机运行过程中，缓慢减小动态转矩P279参数数值，同时查看变频器的给定电流波形和实际电流波形，当变频器的给定电流波形和实际电流波形重叠时停止对动态转矩P279参数数值的调整；
S7、增加变频器转矩预控制的P471参数设备，根据现场电机负载不同，增加变频器转矩预控制的P471参数设备的数值至30~80%之间。
工作原理：
为了减少电机故障频次和减少编码器备件费用以及减少人力成本，根本还是要用其它的控制方式取代编码器速度闭环控制，最终取消编码器，以此减少现场出现故障频率最高的故障点。
用变频器开环方式进行控制，在实际实验中发现，开环控制下由于现场设备动态要求高，急加速和急减速会造成瞬间过电流报警停机。用变频器电流闭环控制，急加速和急减速时电流控制较好但电机运行时整体电流过大，接近过电流阀值，如现场负载稍有变化就可能出现过电流以及长时间大电流造成的过温报警，运行极不稳定。但电流闭环控制是目前变频器唯一可能取代编码器速度闭环控制的方法。所以在试验过程中主要解决的是，在设备带载时静态和动态情况下降低电流输出但又要满足现场电机运行时的负载要求。
减小静态电流和动态电流主要是将变频器的静态和动态输出转矩降低以达到降低电流的目的。
如图2所示，经过一系列参数设置和优化后，将变频器控制方式P100改为电流闭环控制，同时检测电流闭环控制下的变频器实际输出速度波形、速度给定波形以及不参与控制用于试验的编码器速度反馈波形，其中：2为速度给定，3为变频器实际速度输出 ，4为现场编码器速度反馈，这三个速度保持一致。
工作实例：
2017年10月中厚板卷厂卷取入口夹送辊速度异常，检查发现编码器速度反馈整条线路及编码器均出现故障。按照上述方法进行实施：
S1、首先重新设置电机静态转矩P278参数，将静态转矩P278参数数值设置在5~10%范围内；
S2、缓慢增加静态转矩P278参数数值，静态转矩P278参数的数值增幅为10~40，一直增加至现场电机出现微微转动的情况下停止；
S3、将静态转矩P278参数数值缓慢调低，调低至电机不动即可；此时P278=19，观察静态电流保持在120A左右；
S4、再调整电机动态转矩P279参数数值，将动态转矩P279参数数值设置在10~30%范围内；
S5、给电机送电，使其空载运行；
S6、在电机运行过程中，缓慢减小动态转矩P279参数数值，同时查看变频器的给定电流波形和实际电流波形，当变频器的给定电流波形和实际电流波形重叠时停止对动态转矩P279参数数值的调整；此时P279从原先的36降低到27，电流在负载运行时保持在300A以内；
S7、增加变频器转矩预控制的P471参数设备，逐步增加变频器转矩预控制的P471参数设备的数值，直到P471=47%，电机启动时的电流和速度波形最平缓。
最终经过一系列参数设置和优化后，卷取夹送辊电机在不使用编码器的情况下正常稳定运行，2017年11月卷取炉出口下夹送辊编码器损坏，用同样的方法也实现了无编码器速度反馈下的速度精度稳定控制。
本发明应用前景及经济效益：
按每年节约故障停时24小时，每小时钢材产量200吨，一吨效益500元计算：24*200*500=240万元；按每年节约10个编码器备件，平均1个按3万元计算：10*3=30万元。因此，本发明实施可获得年总效益：240+30=270万元。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种变频器无速度编码器时的速度控制方法，所述变频器为西门子6SE70变频器，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先重新设置电机静态转矩P278参数，将静态转矩P278参数数值设置在5~10%范围内；
S2、缓慢增加静态转矩P278参数数值，一直增加至现场电机出现微微转动的情况下停止；
S3、将静态转矩P278参数数值缓慢调低，调低至电机不动即可，此时观察静态电流，数值保持在10~40%范围内；
S4、再调整电机动态转矩P279参数数值，将动态转矩P279参数数值设置在10~30%范围内；
S5、给电机送电，使其空载运行；
S6、在电机运行过程中，缓慢减小动态转矩P279参数数值，同时查看变频器的给定电流波形和实际电流波形，当变频器的给定电流波形和实际电流波形重叠时停止对动态转矩P279参数数值的调整。
2.根据权利要求1所述的一种变频器无速度编码器时的速度控制方法，其特征在于：所述步骤S2中静态转矩P278参数的数值增幅为40%。
3.根据权利要求1所述的一种变频器无速度编码器时的速度控制方法，其特征在于：进行所述步骤S6后，再增加变频器转矩预控制的P471参数设备。
4.根据权利要求3所述的一种变频器无速度编码器时的速度控制方法，其特征在于：根据现场电机负载不同，增加变频器转矩预控制的P471参数设备的数值至30~80%之间。
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