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上海腾希电气技术有限公司

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西门子S120驱动上海直营店
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产品: 浏览次数:0西门子S120驱动上海直营店 
品牌: 西门子
单价: 100.00元/台
最小起订量: 1 台
供货总量: 1000 台
发货期限: 自买家付款之日起 1 天内发货
有效期至: 长期有效
最后更新: 2018-10-22
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 西门子S120驱动上海直营店

S120驱动曳引同步电机,首先采用 P1910 进行电机数据识别(静态测量)。空载时进行编码器识别得到磁极,得到P431换向角偏移,不接入负载,通过P1960选择2,进行带编码器的旋转检测得到更准确的饱和特性曲线。在电机没有更换及编码器安装没有移动的前提下,可以直接在P431中输入已知的磁极换向角偏移,不需要重新做磁极角辨识。
基于之前的优化准备工作,接入负载,曳引机挂上轿厢和配重,根据之前电梯配重的选择,在轿厢空置的情况下,曳引机的有效负载约为额定负载的50%,基本达到了电梯运行的**负载,启动电梯下行,电机运行在电动状态,出现溜车现象,S120报故障F7412(驱动:换向角出错)。但在接入负载之前多次进行了磁极位置识别,得到的P431换向角偏移基本相同,且在曳引电机空载时可以正常运行,所以可以排除是因为换向角偏移角度错误的原因,根据手册关于F7412的故障说明中提到可能是控制回路因为参数设定错误而不稳定。结合其中溜车时的Trace图中的速度和扭矩的变化,发现速度环的响应达不到性能要求。通过逐步增大KP_n和减小Tn_n,电梯可以启动运行。


                              KP_n, 2.5   Tn_n 60ms


                              KP_n, 11.5   Tn_n 2.5ms

运行过程中,发现电梯运行在检修模式时,电梯每次停车,都会出现非常大的堵转电流,基本达到了变频器的**电流,实际情况也是电梯停车时都会有很大的震动,通过观察Trace图的电流曲线和抱闸闭合命令输出,**电流出现在抱闸闭合命令输出之前,本样机中变频器的抱闸控制命令是先输出到电梯控制主板,然后由电梯控制主板发出抱闸打开和闭合命令。由Trace图分析,此堵转电流出现是因为电脑控制主板发出停车命令,而后通过检测TTL差分信号得到电机的实际速度后控制抱闸,使抱闸闭合动作先于变频器的抱闸时序,导致电机堵转。通过把变频的抱闸时序和电梯控制主板的抱闸时序进行匹配,消除了此堵转电流。
电梯正常工作时,电机首先到达电梯**速度,电梯控制主板通过楼层距离计算出的速度包络曲线,当轿厢快到达指定楼层时,切换到慢速运行使轿厢底部与楼层对齐,完成平层动作。当速度控制器Kp_n, 11.5,Tn_n,3ms,电机运行4.5rpm时出现了速度震荡。通过Trace图分析,因为在低速运行时Kp_n偏大,造成电机转速震荡,因为电梯启动时需要电机具有高动态响应能力,所以不能大幅度的减小Kp_n,可以通过慢慢的减小Kp_n,本样机中当Kp_n减小到10.8时,电机速度在4.5rpm出现的速度震荡消失,电梯在整个运行周期内,速度平稳。


                             Kp_n, 11.5   Tn_n 2.5ms


                       Kp_n, 10.8  Tn_n 2.5ms,电梯上行 电机发电运行


                       Kp_n, 10.8  Tn_n 2.5ms,电梯下行 电机电动运行

验收测试及后期优

抱闸力检测功能:

为了保证电梯曳引机抱闸系统的正常运行,增加了抱闸力检测功能。
当电梯处于空闲模式时,电梯控制器会输出抱闸力测试请求,由变频器负责给电机一定的堵转力矩,由电梯控制板检测曳引轮是否出现打滑现象。如果有打滑认为抱闸力不够,电梯停用,否则认为测试正常。
具体实现方法为:


通过简单的参数设置,利用MOP的斜坡发生器,实现了抱闸力测试的要求。

隐藏式电机停机去电流:

永磁同步电机根据转子结构一般可分为凸极式(IPMSM)和隐级式(SPMSM)。


对于IPMSM具有明显的凸极效应,即直轴电感与交轴电感不相等(一般)Ld < Lq
对于SPMSM没有凸极效应,即Ld = Lq
在永磁同步曳引机在电梯主提升的应用过程中,发现隐级式同步电机在停车时会发出有别于抱闸闭合的响声,影响了电梯乘坐的舒适感。
由下图发现现场监控电电机停车S120去使能瞬,由在电机零速停车时,发现有3rpm的速度震荡,这个速度震荡导致了停车噪音的出现。


                                                 电机零速停车速度曲线

根据永磁同步电机根据转子结构一般可分为凸极式(IPMSM)和隐级式(SPMSM)的主要不同点是Ld 和 Lq不相等,怀疑是否因为去使能时电流突然变为零,导致了电机的震动。
所以为了验证电流突变是否震荡的直接原因,所以了通过DCC编程减缓了电机去使能时的电流突变。


                                                DCC功能图

实现的主要原理是在电梯控制主板不发启动命令给变频器时,激活DCC斜坡函数。通过扭矩限幅的方式实现电机电流按照斜坡缓慢下降,达到消除电机停车震动的问题。由下图可以看到,当电流按照斜坡下降时,电机速度没有出现抖动。


                                       带去电流功能的零速停车曲线

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五、样机开发结果

此电梯电力拖动系统,从调试结束至今已经稳定运行了一年多,产品性能和电梯乘坐舒适度都得到了客户的认可。现场实际调试了两台电梯永磁同步无齿曳引机,通过简单的参数设置,以及优化速度环比列Kp_n和积分Tn_n,容易实现客户要求的性能,DCC和BICO功能,大大提高了系统功能的可扩展性。

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六、应用体会

在样机开发前期,多种控制方案的对比是非常重要的,在满足控制性能要求的前提下,选择性价比**高的控制方案,提高我们产品的竞争力。

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