Badanie układu napędowego silnika klatkowego z bezpośrednią

Badanie układu napędowego silnika klatkowego z bezpośrednią

KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I MASZYN ELEKTRYCZNYCH
Marcin Morawiec
Badanie układu napędowego silnika klatkowego z bezpośrednią
regulacją momentu
Politechnika Gdańska 2009 ver. 4
Opracowanie powstało na bazie instrukcji lab. J. Guziński, M. Włas : Badanie układu napędowego silnika klatkowego z bezpośrednią
regulacją momentu 2008 ver. 3
1
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości statycznych i dynamicznych układu
napędowego silnika klatkowego w układzie z bezpośrednią regulacją momentu
elektromagnetycznego z wykorzystaniem programu symulacyjnego oraz układów
eksperymentalnych.
2. Wstęp
Metody bezpośredniego sterowania momentem elektromagnetycznym i strumieniem
magnetycznym stojana należą do jednych z najbardziej intensywnie rozwijających się metod
sterowania częstotliwościowego silnikiem indukcyjnym klatkowym zasilanym z falownika
napięciowego. Metody te w wielu wypadkach pozwalają na uzyskanie znacznie
korzystniejszych właściwości regulacyjnych układów napędowych w porównaniu z innymi
metodami sterowania.
Zasada działania bezpośredniego sterowania momentu elektromagnetycznego i strumienia
może zostać sprowadzona do wyznaczenia sposobu generacji odpowiednich sygnałów
sterujących przełączaniem poszczególnych zaworów energoelektronicznych w falowniku
napięciowym. W metodzie bezpośredniego sterowania silnikiem przełączenia zaworów
energoelektronicznych falownika następują w zależności od aktualnego stanu
elektromagnetycznego układu napędowego.
Wybór odpowiedniej strategii sterowania uzależniony jest od możliwości realizacji
technicznej układu napędowego, określa złożoność i koszt układu, jakość regulacji oraz ma
wpływ na szereg parametrów np. wielkość oscylacji momentu, prądów, prędkości kątowej itp.
Określenie właściwości poszczególnych strategii przełączeń wymaga przeprowadzenia
odpowiednich badań eksperymentalnych i symulacyjnych.
Na jakość sterowania wpływa nie tylko algorytm wyboru wektorów, ale również metoda
odtwarzania zmiennych stanu.
3. Zasada bezpośredniej regulacji momentu elektromagnetycznego
W analizie pracy układu bezpośredniego sterowania momentem elektromagnetycznym i
strumieniem silnika indukcyjnego falownik napięciowy może być rozpatrywany jako bezstratny
przekształtnik mocy, złożony z trzech idealnych, dwupołożeniowych kluczy SA, SB i SC,
reprezentujących działanie zaworów energoelektronicznych w poszczególnych gałęziach
falownika - rys. 1.
Każdemu z tych łączników zostaje przyporządkowana czasowa funkcja przełączająca
Si(t), (i = A,B,C), której wartość wynosi "l", gdy dany klucz znajduje się w położeniu górnym i
jest przyłączony do gałęzi obwodu pośredniczącego falownika o potencjale dodatnim, a
wartość "0", gdy dany klucz znajduje się w położeniu dolnym. Znajomość tych funkcji
przełączających wyznacza bezpośrednio wartości chwilowe wektora napięcia stojana silnika
indukcyjnego. Wektor ten w nieruchomym, ortogonalnym, prostokątnym układzie
współrzędnych (a,b) o osi a współliniowej z osią fazy A uzwojenia stojana można przedstawić
następująco:
p
j ( k -1)
2
2
2
3
uS (S A , S B , SC ) =
×(S A + a × S B + a × SC ) × ud =
×u d × e
(1)
3
3
2 ×p
4 ×p
gdzie: a = exp( j ×
) , a 2 = exp( j ×
),
3
3
u d - wartość napięcia obwodu pośredniczącego falownika,
k=0,1,...,7 - liczby naturalne określające położenie wektora napięcia na płaszczyźnie.
2
+
1
1
SA
Ud
1
SB
0
SC
0
0
-
M
U3 (010)
U2 (110)
U0(000)
U7(111)
U4
(011)
U 5(001)
U1
(100)
U 6(101)
Rys.1. Schematyczny układ falownika - mostek trójfazowy z kluczami dwupołożeniowymi
3
2
3
us
3
Ys
2
4
1
5
4
4
2
6
DY s
1
1
5
6
5
6
Rys.2. Usytuowanie wektorów napięciowych stojana us, sektorów (numery w ramkach) oraz wektorów D Y s
wywołanych przez kolejne wektory napięciowe
mu
Odpowiednio do możliwych kombinacji stanów łączników falownika i odpowiadających
wartości funkcji przełączających wyróżnić można 8 wektorów napięcia u s
przedstawionych na rys. 2, które można podzielić na wektory niezerowe (k=1,...,6) i wektory
zerowe (k=0,7). Każdemu z położeń niezerowych wektorów napięciowych można
przyporządkować odpowiedni sektor Ni (i=1,...,6), umieszczony symetrycznie względem
położenia danego wektora. Zasada metody bezpośredniego sterowania momentu i strumienia
jest oparta na selekcji w momentach próbkowania odpowiednich wektorów napięciowych w
celu utrzymania zadawanych w układzie regulacji wartości momentu elektromagnetycznego i
strumienia magnetycznego stojana. Wartość chwilowa momentu elektromagnetycznego silnika
3
indukcyjnego jest proporcjonalna do iloczynu wektorowego wektorów strumienia sprzężonego
stojana i wirnika:
M e = c m × (Y s ´ Y r ) = c m × Ys × Yr × sin Jy
(2)
gdzie: Y s* , Y r * - wektory strumieni sprzężonych stojana i wirnika,
Jy - kąt między wektorami strumieni stojana i wirnika,
c m - stała zależna od parametrów silnika indukcyjnego.
Gdy 0 < Jy < p to wektor strumienia stojana wyprzedza wektor strumienia wirnika i
wytwarzany jest moment napędowy skierowany zgodnie ze zwrotem prędkości kątowej, przy
odwrotnym usytuowaniu tych wektorów generowany jest moment hamujący. Szybką zmianę
wartości bezwzględnej momentu można uzyskać przez zmianę kąta między wektorami
strumieni, bez konieczności zmiany wartości ich modułów.
Przy pominięciu spadku napięcia na rezystancji uzwojenia stojana przyrost wektora
strumienia magnetycznego stojana w zadanym, krótkim przedziale czasu Ts jest
proporcjonalny do działającego wektora napięcia stojana:
DY s = (u s - R s × i s ) × Ts » u s × Ts
(3)
Na rys. 2 przedstawiono wektory przyrostu strumienia stojana DY s wywołane przez
kolejne wektory napięcia stojana. Wynika stąd, że zwiększenie wartości modułu wektora
strumienia stojana można uzyskać przez wybranie wektora napięciowego z tego sektora, w
którym w danej chwili znajduje się wektor strumienia stojana albo wektora napięciowego z
sektora następnego lub poprzedniego. Wektory napięciowe z pozostałych sektorów powodują
zmniejszenie wartości modułu wektora strumienia stojana. Zwiększenie momentu przez zmianę
kąta obciążenia Jy można wymusić przez wybranie dowolnego z wektorów z dwóch
następnych sektorów od sektora aktualnego położenia strumienia stojana, a zmniejszenie
wartości lub zmianę znaku momentu przez wybranie dowolnego z wektorów z dwóch
sektorów poprzedzających ten sektor. Wybranie wektora zerowego nie zmienia wartości
wektora strumienia stojana, ale wstrzymuje jego ruch względem stojana, co również prowadzi
do zmiany kąta Jy i momentu silnika.
Do wyboru wektora napięcia w danym sektorze potrzeba jest dwóch zmiennych sterujących
dm i dy . Są to wyjścia komparatorów momentu (trójpołożeniowy) oraz strumienia
(dwupołożeniowy). Istota działania tych dwóch regulatorów przedstawiona jest poniżej (litery
H oznaczają strefy histerezy):
2-stanowy komparator strumienia
ì > H to d Y = 1 zwiększenie Y S
gdy Y SZad - Y S í
î< H to d Y = -1 zmniejszenie Y S
4
3-stanowy komparator momentu
gdy mZad
to d m = 1 zwiększenie kąta d (moment )
ì> H
ï
- m í> - H lub < H to d m = 0 bez zmian
ï< - H
to d m = 1 zmniejszenie kąta d (moment )
î
Schemat struktury układu bezpośredniej regulacji momentem DTC przedstawiony jest
na rys. 3.
Szybkie przełączanie wektora napięcia stojana w pierwszym rzędzie wpływa na zmianę
wektora strumienia stojana, a dopiero, z uwagi na dużą elektromagnetyczną stałą czasową
obwodu wirnika, z pewnym opóźnieniem na zmianę wektora strumienia wirnika.
Stosowane metody sterowania bezpośredniego momentu wyróżnia algorytm wyboru
wektorów niezerowych i zerowych napięcia stojana. Ważnym elementem w układzie
sterowania DTC1 jest również odtwarzanie zmiennych stanu.
-
regulator
strumienia
Szad
zad
+
-
regulator
prędkościm
zad
+
-
+
-
Ud
+
KA
d
KB
Tabela
przełączeń
dm
KC
regulator
momentu
Detekcja
sektora
S
S
S
IS
Estymacja
strumienia
m
US
M
Rys. 3. Schemat blokowy układu regulacji DTC
4. Tabela przełączeń
Istotnym elementem w układzie DTC jest tabela przełączeń, na podstawie sygnałów
wejściowych regulatorów strumienia i momentu, dΨ i dm oraz numeru sektora zajmowanego
przez strumień magnetyczny stojana.
W klasycznej tabeli przełączeń zmiana stanu na wyjściu (tab. 1) następuje ze zmiennym
czasem impulsowania. Wynika to z faktu, że jeśli kolejne, po sobie następujące wektory
aktywne, są takie same to na wyjściu nie nastąpi zmiana sygnałów bramkowych. Fakt ten jest
korzystny ponieważ wpływa na minimalizację ilości przełączeń, a co się z tym wiąże na
zmniejszenie strat związanych z procesem łączeniowym kluczy półprzewodnikowych.
1
DTC – z ang. (Direct Torque Controlled ) - metoda bezpośredniego sterowania momentem
5
Tab.1. Tabela przełączeń ( 110 – stany kluczy).
Sektor ( N)
dΨ
dΨ = l
dΨ = 0
N=l
N=2
N=3
N=4
N=5
N=6
dm= 1
110
010
011
001
101
100
dm = 0
111
000
111
000
111
000
dm =-l
101
100
110
010
011
001
dm = 1
010
011
001
101
100
110
dm = 0
110
110
110
110
110
110
dm =-l
001
101
100
110
010
011
dm
5. Metody odtwarzania zmiennych stanu
W zamkniętych układach regulacji prędkości silników indukcyjnych wymagana jest
znajomość chwilowej wartości prędkości, jak również amplitudy i fazy wektora strumienia
skojarzonego z uzwojeniem wirnika lub uzwojeniem stojana. Aktualne tendencje w konstrukcji
układów napędowych, niezależnie od szczegółowych wymagań dotyczących właściwości
statycznych i dynamicznych, związane są między innymi z dążeniem do eliminacji czujników
wielkości mechanicznych, takich jak prędkość czy położenie i minimalizacji ilości czujników
wielkości elektrycznych. W związku z tym niezbędne jest zastosowanie specjalizowanych
układów odtwarzających zmienne stanu niezbędne do realizacji sprzężeń zwrotnych na
podstawie łatwo mierzalnych wielkości elektrycznych. Korzyści jakie wynikają z eliminacji
czujników prędkości i/lub położenia, to: obniżenie kosztów, zmniejszenie wymiarów maszyny
napędzającej, eliminacja połączeń kablowych od czujników prędkości oraz zwiększona
niezawodność.
W ostatnich latach nastąpił intensywny rozwój metod odtwarzania trudno dostępnych
pomiarowo zmiennych stanu silnika indukcyjnego, takich jak strumień skojarzony z
uzwojeniem stojana lub wirnika, moment elektromagnetyczny i moment obciążenia oraz
prędkość kątowa.
W wielu publikacjach autorzy proponują różne podejścia do tego zagadnienia, począwszy
od metod o podłożu fizykalnym, do bardzo złożonych algorytmów znanych z teorii sterowania.
Stosowane są dwa podejścia:
1. bazujące na zjawiskach fizycznych występujących w maszynie indukcyjnej;
2. wykorzystujące modele matematyczne silnika indukcyjnego i różne metody
zaczerpnięte z teorii sterowania.
6
METODY ESTYMACJI STRUMIENIA I PRĘDKOŚCI
SILNIKA INDUKCYJNEGO
W NAPĘDACH BEZCZUJNIKOWYCH
FIZYKALNE
MODELE MATEMATYCZNE
Asymetria
magnetyczna
maszyny (Y ,w )
Filtr Kalmana
( Y,w )
Symulatory
zmiennych stanu
Model
stojana (Y )
Estymator
Lorenza (Y )
Obserwatory
zmiennych stanu
Estymator neuronowy
( Y, w , M o )
Obserwator
nieliniowy
MRAS
(w )
(Y , w )
Obserwator
rozszerzony
Model
wirnika (Y )
(Y , w , M o )
Obserwator
liniowy
(Y )
Obserwator
"sliding-mode"
(Y )
Rys. 4. Klasyfikacja metod odtwarzania zmiennych stanu silnika indukcyjnego
Każda z przedstawionych wyżej metod posiada zalety i wady, przy czym nie zawsze
możliwa jest równoczesna estymacja wektora strumienia i prędkości. Aby ją osiągnąć należy
poszczególne algorytmy uzupełnić dodatkowymi zależnościami lub metodami.
7
6. Obsługa stanowiska z falownikiem ACS600:
1.
2.
3.
4.
Włączyć komputer i uruchomić system operacyjny windows 3.11 poleceniem: win
Załączyć falownik ACS600
Uruchomić oprogramowanie: Drivers Window 1.3
Program Drivers Window 1.3 komunikuje się z ACS600 i żąda konfiguracji
komunikacji w tym celu należy nacisnąć przycisk break oraz cancel w pojawiających
się oknach komunikatów systemowych.
5. Po podłączeniu do ACS600 w menu tools należy wybrać signals and parameters
w celu dokonania odpowiedniego skonfigurowania oprogramowania i przystąpić do
programu ćwiczenia.
Start falownika – zielony przycisk na panelu falownika;
Stop falownika – czerwony przycisk na panelu falownika;
Zmiana prędkości – należy nacisnąć przycisk Ref następnie strzałki góra/dół na panelu
falownika;
Nawrót silnika – strzałki prawo lewo
Opcje programu:
ACCEL/DECCEL – zmiana rampy przyspieszania i hamowania silnika;
SPEED CTRL – zmiana nastaw regulatorów (kp=11.92 i ki=1.29);
CRITICAL SPEED – zmiana ustawień prędkości krytycznych;
>>> - ładowanie zmian od mikroprocesora w signals and parameters;
Identyfikacja parametrów silnika:
signals and parameters->start up data->motor id run ustawić standard, nacisnąć przycisk
>>>
8
Bezczujnikowy układ napędowy ABB ACS600
W laboratorium znajduje się również układ fabryczny DTC o mocy 5.5 kW firmy ABB
typu ACS600. Jest to układ napędowy dla silnika asynchronicznego klatkowego przeznaczony
do regulacji momentu lub prędkości obrotowej silnika. Układ sterowania napędu ACS600
realizuje metodę bezpośredniego sterowania momentem. Ważną cechą układu jest to, że nie
wymaga stosowania czujnika do pomiaru prędkości obrotowej. Prędkość obrotowa silnika jest
obliczana przez mikroprocesorowy na podstawie zależności modelu matematycznego silnika.
Schemat blokowy układu sterowania ACS600 przedstawiono na rys. 3.
L1 L2 L3
pętla regulacji prędkości
pętla regulacji momentu
prostownik
5
3
regulator
momentu
zadany
moment
prędkość +
zadana
-
regulator
predkości (PID)
+kompensator
przyspieszenia
4
zadany moment
aktualny moment
komparator
momentu
aktualny strumień
komparator
strumienia
układ
doboru
przełączeń
sygnały sterujące
zadany strumień
6
~
~
optymalizacja strumienia Wł / Wył
hamowanie strumieniem Wł / Wył
regulator
wartości
zadanej
strumienia
2
układ przełączeń
osłabianie pola Wł / Wył
aktualna predkość
=
Adaptacyjny
Model
Silnika
7
napięcie stałe
dwie fazy prądu silnika
1
M
Rys. 5. Schemat blokowy Bezpośredniego Sterowania Momentem
Opis i działanie bloków
#1. Pomiar napięcia i prądu
Wykonywane są pomiary prądu w 2 fazach silnika (przy braku przewodu neutralnego na ich podstawie można
wyznaczyć prąd trzeciej fazy) i napięcia stałego obwodu pośredniczącego oraz określane są aktualne pozycje
kluczy falownika.
#2. Adaptacyjny Model Silnika
Zmierzone wartości (p. #1) są dostarczane do adaptacyjnego Modelu Silnika. Do Modelu Silnika dostarczane są
także informacje o silniku zbierane podczas biegu uruchomieniowego. Jest to tzw. bieg identyfikacyjny i
wyznacza takie parametry silnika jak: rezystancja stojana (Rs), indukcyjność wzajemna (Lm), współczynnik
nasycenia oraz moment bezwładności silnika (J).
Podczas każdego cyklu sterowania (25ms) w modelu silnika obliczane są sygnały reprezentujące bezpośrednio
aktualne wartości momentu i strumienia stojana oraz prędkość wału. Zaawansowanie modelu silnika umożliwia
precyzyjne wyliczenie tych danych.
#3. Komparator momentu i komparator strumienia
Komparatory momentu i strumienia sterują położeniem kluczy falownika. Co 25ms sygnały aktualnych wartości
momentu i strumienia stojana są porównywane z wartościami zadanymi. Sygnały wyjściowe, wyznaczone w 2
poziomowym regulatorze histerezowym, są dostarczane do Przełącznika Impulsów Optymalnych.
9
#4. Układ doboru przełączeń
Zadania tego bloku realizowane są przez procesor sygnałowy 40MHz i układ ASIC. Wszystkie sygnały
sterujące są przesyłane za pomocą światłowodów, aby uzyskać szybki przesył danych. Dzięki temu co 25ms
klucze falownika są sterowane tak, aby osiągnąć lub utrzymać określoną wartość momentu silnika.
Odpowiednia kombinacja położeń kluczy falownika jest określana w każdym cyklu sterowania (nie ma
definiowanych wcześniej tablic przełączeń).
#5. Regulator sygnału zadanego momentu
Wartość sygnału wyjściowego regulatora zadanego momentu zależy od nastawionych ograniczeń tego
regulatora i wartości napięcia obwodu pośredniczącego.
Sygnałem wejściowym jest sygnał z regulatora prędkości albo zewnętrzny sygnał zadany momentu. Sygnał
wyjściowy tego bloku jest podawany na komparator momentu.
#6. Regulator prędkości
Regulator prędkości zawiera regulator PID i kompensator przyspieszenia. Wartość sygnału zewnętrznego
prędkości zadanej jest porównywana z wartością sygnału aktualnej prędkości obliczonej w modelu silnika.
Sygnał błędu podany jest na regulator PID i kompensator przyspieszenia. W regulatorze PID powstaje sygnał
odniesienia dla regulatora momentu. Kompensator przyspieszenia umożliwia minimalizację błędu regulacji
przy przyspieszaniu i spowalnianiu obiektu o dużej bezwładności. Wyjściowy sygnał jest sumą wyjść obu
układów.
#7. Regulator sygnału zadanego strumienia
Wartość bezwzględna strumienia stojana może być podana jako sygnał odniesienia do komparatora strumienia.
Możliwość sterowania bezwzględną wartością strumienia stojana pozwala na realizację wielu funkcji
falownika, takich jak Optymalizacja Strumienia, Hamowanie Strumieniem i Osłabianie Pola.
10
8. Program ćwiczenia
1. Sprawdzić połączenia i narysować schemat układu ACS600.
2. Zapoznać się z działaniem i obsługą przemiennika ACS600 przedstawionym w punkcie
6.
3. Zapoznać się z działaniem programu ABB Drives.
4. Dla układu sterowania DTC z falownikiem ACS600:
4.1. Wprowadzić dane wejściowe i przeprowadzić bieg identyfikacyjny silnika.
4.2. Przeprowadzić nawrót silnika.
4.3. Przeprowadzić nawrót silnika dla sterowania skalarnego i DTC, przebiegi
(prędkości, momentu, prądu silnika) zarejestrować na wykresie.
4.4. Na podstawie punktu 4.3 przeprowadzić porównanie obydwu sterowań.
Spostrzeżenia zapisać w tabeli 1:
Tabela1.
Sterowanie Skalarne
4.5.
4.6.
4.7.
4.8.
4.9.
Sterowanie DTC
Przeprowadzić regulację czasów przyspieszania i hamowania oraz wybór krzywej
przyspieszania/hamowania dla sterowania skalarnego i DTC (parametry grupy 22:
czas przyspieszania ACCEL (22.2), czas hamowania DECCEL (22.3), wybór
krzywej (22.6)). Zarejestrować przebiegi (prędkości, momentu, prądu silnika).
Spostrzeżenia zapisać w tabeli 1.
Dokonać zmiany nastaw regulatora prędkości i obserwować zachowanie silnika
podczas zmian prędkości zadanej, np. rozruch, nawrót (parametry grupy 23: Gain
(w zakresie 5 do 15) oraz integration time w zakresie 0.5 do 3). Po porównaniu
wpływu nastaw regulatora prędkości na przebieg prędkości, przeprowadzić
samodostrojenie regulatora prędkości. Zarejestrować przebiegi (prędkości,
momentu, prądu silnika). Spostrzeżenia zapisać w tabeli 1.
Dla DTC załączyć funkcję grupy 26 flux optimization i zarejestrować przebiegi
(zmniejszenie strumienia w przypadku gdy silnik jest obciążony poniżej momentu
znamionowego).
Dla DTC załączyć funkcję grupy 26 flux braking i zarejestrować przebiegi
(zwiększenie strumienia powoduje szybsze hamowanie).
Zastosować funkcję nadzoru prędkości krytycznych dla sterowania skalarnego
i DTC. Umożliwia ona nastawienie do pięciu zakresów prędkości omijanych przez
przemiennik przez przemiennik ACS 600 ze względu na rezonanse występujące
w układzie napędowym. Zarejestrować przebieg prędkości silnika. Zastanowić się
w jaki sposób układ pracuje podczas zadania prędkości krytycznych – jak
w układzie jest to zrealizowane.
11
Literatura.
1. Dębowski, A.,: Sposoby sterowania momentem w nowoczesnym napędzie elektrycznym.
artykuł z seminarium towarzyszącemu targom „Napędy i Sterowanie’99”;
2. Orłowska Kowalska T.: Bezczujnikowe układy napędowe z silnikami indukcyjnymi.
3. Mielczrek, J.,: Bezpośrednie sterowanie momentem –następna generacja metod sterowania
silnikiem. Przegląd Elektrotechniczny 5/1995r.
4. Ptaszyński, L.,: Przetwornice częstotliwości. Envirotech, Poznań 1996.
5. DTC –Bezpośrednie Sterowanie Momentem, przewodnik techniczny nr 1. ABB Industry,
Zakład Napędów.
6. ACS/ACC/ACP 601 Frequency Converters 2.2 to 110 kW –Installation & Start-up
Manual. ABB Industry Oy, 1998.
7. Przemienniki częstotliwości ACS 600 o mocach od 2.2 do 315 kW –podręcznik
programowania wersja 1.0. ABB Industry Sp. z o.o., 1996.
[ACS 600 Frequency Converters 2.2 to 630 kW –Programming Manual. ABB Industry Oy,
1997]
8. Instalacja i konfiguracja Systemu Napędowego zgodnie z EMC, przewodnik techniczny nr
3. ABB Industry Sp. z o.o.,1997.
12
Załącznik. Grupa 99, parametry Danych Wejściowych
UWAGA ! Parametry od 99.4 do 99.10 są konieczne do uruchomienia napędu !!
Parametr
Zakres/Jednostka
1 LANGUAGE
2 APPLICATION MACRO
3 APPLIC RESTORE
Dostępne języki
Makroaplikacje
NO, YES
4 MOTOR CTRL MODE
DTC, SCALAR
5 MOTOR NOM VOLTAGE
7 MOTOR NOM FREQ
Od ½*Un ACS 600
Do 2*Un ACS 600
Od 1/8*Ihd ACS 600
Do 3*Ihd ACS 600
8...300 Hz
8 MOTOR NOM SPEED
1...20 000 obr/min
9 MOTOR NOM POWER
0...900 kW
10 MOTOR ID RUN?
NO; STANDARD;
REDUCED
6 MOTOR NOM CURRENT
Opis
Wybór języka komunikacji.
Wybór makroaplikacji.
Przywraca parametrom
wartości fabryczne
Wybór techniki sterowania
silnika
Znamionowe napięcie silnika
Z jego tabliczki znamionowej
Dopasowanie ACS 600 do
prądu znamionowego silnika
Częstotliwość znamionowa z
tabliczki znamionowej silnika
Prędkość znamionowa z
tabliczki znamionowej silnika
Moc znamionowa z
tabliczki znamionowej silnika
Uruchomienie identyfikacji
silnika: silnik ruszy !!!
WYBÓR STRATEGII STEROWANIA.
Falownik ACS 600 pozwala na sterowanie silnika według strategii skalarnej, lub strategii DTC.
DTC
Jest odpowiednia dla większości napędów. Pozwala ona na precyzyjne
kontrolowanie wartości momentu i prędkości obrotowej silnika klatkowego,
bez stosowania enkodera.
Aby wybrać strategię DTC należy ustawić opcję DTC w parametrze 99.4.
0.0 rpm
0
99 START-UP DATA
4 MOTOR CTRL MODE
[DTC]
SCALAR
Sterowanie skalarne powinno być zastosowane w wypadku gdy DTC nie może
być użyte. Zaleca się sterowanie skalarne kiedy zmienia się liczba dołączonych
do falownika silników. Sterowanie skalarne polecane jest kiedy prąd
znamionowy silnika jest mniejszy nią 1/6*In ACS600, lub gdy falownik jest
używany do prób bez dołączonego silnika.
Aby wybrać strategię skalarną należy ustawić opcję SCALAR w parametrze 99.4.
L 0.0 rpm
0
99 START-UP DATA
4 MOTOR CTRL MODE
[SCALAR]
13
IDENTYFIKACJA SILNIKA
Celem identyfikacji silnika jest możliwe najdokładniejsze poznanie jego parametrów, co
jest potrzebne do najefektywniejszego sterowania napędem. Bieg identyfikacyjny trwa około
minuty. W tym czasie ACS 600 identyfikuje charakterystyki silnika.
Zaleca się przeprowadzenie biegu identyfikacyjnego, gdy:
- prędkość obrotowa przy pracy silnika będzie bliska 0.
- Silnik ma pracować z momentem większym od znamionowego w dużym zakresie
prędkości bez enkodera.
Identyfikacja silnika jest możliwa tylko przy wybranej strategii sterowania DTC, nie
można uruchomić identyfikacji dla sterowania skalarnego SCALAR. Powyższych nastaw
dokonujemy wybierając opcję DTC, lub SCALAR w Parametrze 99.4.
Jeśli mają być wprowadzone jakieś ograniczenia (parametry z grupy 20), należy tego
dokonać przed identyfikacją ponieważ mogą one mieć wpływ na jej wynik.
Za uruchomienie biegu identyfikacyjnego odpowiada parametr 10 MOTOR ID RUN? z
grupy 99
Możliwe ustawienia parametru 10 MOTOR ID RUN?:
NO – Bieg identyfikacyjny nie będzie uruchomiony
STANDARD – Identyfikacja standardowa.
Przeprowadzana jest przy odłączonej maszynie roboczej –pracuje sam
silnik !
Umożliwia osiągnięcie największej możliwej dokładności regulacji.
REDUCED – Identyfikacja zredukowana. Ten rodzaj identyfikacji powinien być wybrany, gdy
silnik i maszyna robocza nie mogą być rozłączone. Identyfikacja zredukowana
powinna też być wybrana, gdy straty mechaniczne są wyższe niż 20% (np.
maszyna robocza nie może być odłączona), lub gdy w czasie biegu silnika
niedopuszczalna jest redukcja strumienia (np. równolegle do silnika dołączone
są pewne urządzenia pomocnicze).
Aby uruchomić identyfikację silnika należy:
1. Ustawić opcję STANDARD lub REDUCED:
0 L 1242 rpm
0
99 START-UP DATA
10 MOTOR ID RUN
2. Nacisnąć ENTER aby potwierdzić wybór-pojawi się komunikat:
0 L 1242 rpm
ACS 600 55 kW
**WARNING**
ID-RUN SEL
14
3. Aby rozpocząć identyfikację naciśnij START na panelu sterowniczym. Sygnał
zezwolenia na bieg musi być aktywny (parametr 16.1). Przez cały czas trwania
identyfikacji widoczny będzie komunikat.
0 L 1242 rpm
0
ACS 600 55 kW
**WARNING**
Po zakończeniu identyfikacji, po naciśnięciu klawisza RESET przechodzi się do Ekranu
Sygnałów Aktualnych. W każdej chwili można przerwać identyfikację przez naciśnięcie
klawisza STOP na panelu sterowania.
15