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tigerpower变频器应用在同步传动上

文章作者:来源:www.rafikibs.com时间:2019-11-09



李永伟先生,中国新建筑材料工业杭州设计研究院电气专业总工程师、高级工程师,中国自动化学会计算机应用专业委员会委员

关键词:逆变器TP2200同步Profibus-DP电磁系统

近年来,出现了大量逆变器产品。 变频器的快速发展不仅关系到我国高新技术的大量应用,也关系到我国电力资源的短缺和节能设备的迫切需求。 一方面,变频器正在向全数字化、功能齐全的高档变频器发展,特别是具有通信和组网功能,如本文介绍的TP2200系列变频器;另一方面,它正在发展成为一种小型简单的变频器,以满足设备的基本调速要求。 无传感器矢量控制是主要发展方向。 目前,电流响应达到0.1 ~ 0.7±2 ~ 4毫秒,速度响应达到2 ~ 4毫秒。 变频技术的发展趋势是提高控制精度、范围和计算能力,增强低速性能和可逆运行的稳定性,以及用负载平衡驱动多台电机等。

1 TP2200变频器功能简介

TigerPower TP2200系列逆变器是德国原装的新一代逆变器,采用电机磁场定向控制理论。 从简单的变频控制到复杂的高性能伺服应用,它可以提供适当的解决方案来控制同步电机、异步电机、磁阻电机、变压器等。 其额定容量范围为0.55 ~ 800千瓦,宽电压设计,额定输入电压400伏,能在-20% ~+30%电源条件下正常工作 这些产品已获得欧洲认证和UL认证,并符合欧盟要求的电磁兼容性规范。

变频器内置可定义的编码器反馈接口,频率更高150千赫,变频器之间可扩展的输入/输出和基于CAN的系统总线,可支持CANopen、Profibus-DP、LON、RS-485和其他类型的总线。速度闭环控制精度高达0.01%,开环0Hz运行时,可输出电机额定转矩的100%以上 该软件包含4组可随时调用的操作参数。 内置智能PI控制器可有效控制压力、流量、速度等。 {今日今日}

该系列逆变器可配备输入/输出电抗器、电磁兼容和正弦滤波器。专门设计的散热系统使逆变器具有更大的适用环境温度55℃;系统设计更加安全稳定。

多个变频器的特殊应用:根据普通交流/DC总线方案或普通DC总线方案布线,可以吸收系统内部的可再生能源,避免保护跳闸,节约能源。

(1)TP2200 A-200:0.55 ~ 3.0千瓦;TP 2200 A-400:0.55 ~ 18.5千瓦

小体积(如1.1kW,总尺寸仅为60×190×175毫米)可并排安装,大大节省了安装空间空 标准配置有内置编码器接口,可直接连接到外部光电编码器,形成闭环控制系统。

(2) Tp2200 V-400: 4 ~ 800kW

V系列逆变器采用全金属护套设计 有许多种通信卡和功能卡可供选择。

石膏板生产线# 2石膏板成型同步传动控制要求是将各种原料按配方混合,搅拌混合后制成浆料,将浆料倒入下层护面纸中,覆盖上层护面纸,挤压成板形 新成型的石膏板由1#、2#、3#固化带式输送机初步固化,并送至输送辊道进一步固化运输。凝固后,测量长度并切断。 生产线全自动,上下封面纸、三条固化带式输送机和四段输送辊道的开卷牵引装置的速度必须保持同步一致,否则纸张会破碎或装袋,导致停机或废品。 TP2200变频器在

1同步驱动控制中的应用。控制系统配置

该控制部分是年产3000万平方米石膏板机组全厂电气控制装置的组成部分,控制配料和成型系统。 主机可编程逻辑控制器由一套SLC-5/05主机框架和一个扩展框架组成 可编程控制器通过以太网与上位机通信 在可编程控制器和变频器之间,同步系统通过Profibus网络进行通信,以确保同步精度。PLC等原料粉末、纸浆、水等变频器均由模拟量4 ~ 20mA给出 系统采用可编程控制器控制系统,可编程控制器采用罗克韦尔公司的SLC-5/05,变频器采用{HotTag}TigerPower TP2200系列产品。 在人机界面上,可编程控制器根据预设的生产速度,通过变频器的通讯端口指令传动设备的启停和同步运行。 同时,给出了生产设备的仿真流程图,变频器的各种运行参数,如实际输出电压、输出功率、输出频率、电机运行电流、各种故障等。可以在人机界面上显示和记录。

2 . TP 2200变频器的通讯选择

变频器与电机的连接应符合国家和国际法规 无输出滤波器的电机电缆长度大,无屏蔽电缆为100米(4.0 ~ 18.5千瓦)和50米(0.55千瓦~ 3.0千瓦),屏蔽电缆选择上述长度的一半。 使用低电容电缆和输出滤波器,导线长度可以适当延长。 电磁兼容滤波器已内置到高达7.5千瓦的变频器中

但是,距离本项目较远的电机距离本系统控制中心约350米,远远不能满足要求。 因此,决定将变频器放置在电机旁边,在每台变频器的B端口安装一个CM-PDP通信卡,通过Profibus-DP现场总线与可编程控制器交换数据。 每台交流380伏电源可就近选择,节省电力电缆投资。 此外,与4 ~ 20mA模拟信号相比,可编程控制器与变频器之间通过总线的数据传输速度更快、精度更高。同时,变频器还可以向PLC系统传输更多的内部数据。

厘米-等离子体显示板通信卡更贵 这里,可以使用TP2200的系统总线功能。每个变频器的c端口仅安装一个电磁系统总线卡。与可编程控制器相连的前端变频器作为主控制器,另一个作为从控制器。前端变频器向其他变频器发送和接收指令,实现系统同步功能。 前端变频器在B端口增加了一个CM-PDP卡,通过Profibus-DP与可编程控制器通信,而其他变频器与可编程控制器之间的参数交换则由前端变频器完成。

3。TP 2200变频器

的安装和接线变频器是根据产品规格EN-3的要求和限值设计的。具有工业应用的抗电磁干扰要求。

变频器和电抗器应专业地接到有地电位平面,并有良好导电性。变频器的放电电流可能大于3.5mA,根据EN规范,必须提供较久的地线连接。接地保护导线横截面至少10mm2,或者敷设专用接地装置。应确保系统和设备内部有良好的等电势焊接。电控柜、控制面板、机架等设备部件应通过一个平面与电力线连接,并有良好的导电性。

除变频器和电动机之间的连线外,还有一些特别要求。电源动力线无长度限制,但它必须和控制线、数据线、电动机线隔离。控制线的屏蔽应在一个大的范围用良好的导电性在两端都和地相连接。模拟数据线只需在一端与屏蔽电位连接。如果有直流连接,变频器应连接到有相同的电源电动势或者有共同的直流电压源。线长大于300mm的线必须有屏蔽,并且两端都连联接端子。要避免安装中不必要的线和浮接的敷设。

四 TP2200变频器控制方式设置

TigerPower TP2200系列变频器可以通过配置参数30,轻松地改变变频器的控制方式及I/O的配置。

(1)V/f控制

配置110:无速度传感器式控制,包含三相电动机变速控制的许多标准应用。电动机速度由额定电压和频率决定的V/f特性设置。

(2)智能PI控制

配置111:无速度传感器式控制,智能PI控制器,通过软件功能扩展了无速度传感器控制的应用,设定值百分比和实际值百分比的PI控制,大大方便用户。压力、流量、液面控制和速度模拟量反馈都得到了相关应用。

(3)磁场定向无传感器矢量控制

配置410:无速度传感器磁场定向控制,包含三相电动机的无速度传感器磁场控制功能。实时电动机速度的准确控制是结合当前电动机电流、电压以及参数值通过电动机数学模型计算实现。

(4)磁场定向闭环速度矢量控制

配置210:磁场定向控制,包含三相电动机的速度控制和转矩控制功能,并带有速度检测反馈装置。负载很大时,转矩和磁场电流的分离控制可以获得更优的动态性能。为获得准确的速度和转矩性能,速度传感器的反馈必不可少。

(5)磁场定向闭环转矩矢量控制

配置230:扩展了配置210的功能,实现独立转矩控制的磁场定向控制。应用时,设定转矩以百分比表示,并传递给相关操作。速度控制和转矩控制的转换通过开关量输入控制。

根据本生产线的现场实际工作要求,参数30设置为410,即磁场定向无传感器矢量控制