Обратная связь

Работа ПЧ А1000 с синхронными двигателями на низких оборотах

Задают вопрос: Как добиться от привода скорости вращения 2 оборота в минуту?

Отвечаем:

Рассмотрим пример подключения отечественного двигателя 215NYS-L1-15-40,0 к частотному преобразователю Yaskawa A1000.

В двигатель встроен инкрементальный энкодер с разрешением 3000 единиц. Для его подключения к преобразователю частоты нам понадобится карта обратной связи PG-X3. Схемы подключения для карты расширения и для двигателя представлены ниже.

Схемы подключения
Схемы подключения

NYS_wire

Далее следует настроить параметры преобразователя частоты:

  • Указываем параметр  A1-02 = 7 (Control method – Closed Loop Vector for PM Motor).
  • Указываем, что мы используем нестандартный двигатель от Yaskawa E5-01 = FFFF (Motor code selection for PM).
  • Отмечаем количество импульсов энкодера F1-01 = 3000 (PG constant PPR).
  • Вводим с шильда основные параметры двигателя:
E1-01 Input voltage setting 380 VAC
E1-04 Max. output frequency 1500 rpm
E1-05 Max. voltage 380,0 VAC
E1-06 Base frequency 1500 rpm
E1-09 Min. output frequency 0 rpm

 

Далее открываем паспорт двигателя и вводим все его данные:

E5-02 Motor rated output for PM 6,60 kW
E5-03 Motor rated current for PM 14,8 A
E5-04 Number of motor poles for PM 6 pole
E5-05 Motor armature resistance for PM 0,690 Ohm
E5-06 Motor d axis inductance for PM 10,90 mH
E5-07 Motor q axis inductance for PM 23,40 mH
E5-09 Generation voltage constant 1 for PM 1880 mV sec/rad

 

ВАЖНО! Корректно автонастроить эти параметры невозможно. Все параметры следует вводить вручную из паспорта изделия.

На следующем шаге подаём питание и проводим авонастройку “поиск Z метки” для корректной настройки параметра Е5-11.

ВАЖНО! Если параметр Е5-11 настроен некорректно возможна системная ошибка – привод уйдет в неуправляемый разгон без возможности остановить его с панели управления!

После настройки всех статичных параметров, приступаем к тонкой настройке контура регулирования скорости ASR. Для этого нам потребуется заранее расчитанный момент инерции на валу двигателя C5-17 (момент инерции самого вала можно найти в паспорте, для рассматриваемой модели он составляет 0,018 kgm2).

Для приведения суммарного момента инерции к валу двигателя нужно знать моменты инерции всех вращающихся элементов электрического привода и отношение скоростей между скоростью вращения двигателя и скоростью вращения элемента привода. Если они вращаются с разными скоростями, то момент инерции нужно разделить на передаточное число в квадрате, а момент инерции от массы всех частей электропривода, совершающих поступательное движение, для приведения умножить на квадрат радиуса приведения.

J1 – момент инерции всех элементов привода, вращающихся со скоростью ω.
J2 – момент инерции всех частей привода, совершающих вращательное движение со скоростью ωб.

J(ω2/2) = J12/2) + J2б2/2)

J = J1 + J2б/ω)2

J = J1 + J2/i2

Моменты инерции однородных тел простейшей формы относительно некоторых осей вращения приведены в конце статьи.

ВАЖНО! Рассчитывайте момент инерции правильно, от этого будет зависеть перерегулирование и быстродействие всей системы в целом.

Настройка контура скорости сводится к грамотному подбору двух коэффициентов: пропорционального C5-01 ASR proportional (P) gain и интегрирующего C5-02 ASR integral (I) time (для рассматриваемой модели при работе на холостом ходу C5-01= 10.00, C5-02 = 1.000).

Иногда бывает полезно загрубить параметр F1-09 (Overspeed detection delay time).

В итоге мы получаем плавное вращение, при работе двигателя на холостом ходу и задании частоты вращения в 0.16% от номинальной, но перерегулирование в 25%. Если переводить в понятные обороты в минуту, то при задании в 2.4 об/мин отклонение от задания могло достигать +/-  0,6 об/мин.

Надеемся, что эта небольшая заметка поможет Вам в дальнейшем при работе с преобразователями частоты Yaskawa. Настраивайте привод правильно, всегда проводите расчеты момента инерции, составляйте диаграммы нагружения/работы и да прибудет с вами электрическая сила!

Материалы для ознакомления:

A1000 Руководство пользователя (рус)

PG-X3 Руководство по эксплуатации (eng)

Для настройки и мониторинга преобразователя частоты следует использовать приложение DriveWizard. Скачать его можно на официальном сайте по ссылке.

Моменты инерции однородных тел простейшей формы относительно некоторых осей вращения

Тело Описание Положение оси a Момент инерции Ja
Traegheit a punktmasse.png Материальная точка массы m На расстоянии r от точки, неподвижная mr^{2}
Traegheit b zylindermantel.png Полый тонкостенный цилиндр или кольцо радиуса r и массы m Ось цилиндра mr^{2}
Traegheit c vollzylinder.png Сплошной цилиндр или диск радиуса r и массы m Ось цилиндра {\frac {1}{2}}mr^{2}
Traegheit d hohlzylinder2.png Полый толстостенный цилиндр массы m с внешним радиусом r2 и внутренним радиусом r1 Ось цилиндра m{\frac {r_{2}^{2}+r_{1}^{2}}{2}}
Traegheit e vollzylinder 2.png Сплошной цилиндр длины l, радиуса r и массы m Ось перпендикулярна к цилиндру и проходит через его центр масс {1 \over 4}m\cdot r^{2}+{1 \over 12}m\cdot l^{2}
Traegheit f zylindermantel 2.png Полый тонкостенный цилиндр (кольцо) длины l, радиуса r и массы m Ось перпендикулярна к цилиндру и проходит через его центр масс {1 \over 2}m\cdot r^{2}+{1 \over 12}m\cdot l^{2}
Traegheit g stab1.png Прямой тонкий стержень длины l и массы m Ось перпендикулярна к стержню и проходит через его центр масс {\frac {1}{12}}ml^{2}
Traegheit h stab2.png Прямой тонкий стержень длины l и массы m Ось перпендикулярна к стержню и проходит через его конец {\frac {1}{3}}ml^{2}
Traegheit i kugel1.png Тонкостенная сфера радиуса r и массы m Ось проходит через центр сферы {\frac {2}{3}}mr^{2}
Traegheit j kugel1.png Шар радиуса r и массы m Ось проходит через центр шара {\frac {2}{5}}mr^{2}
Cone (geometry).svg Конус радиуса r и массы m Ось конуса {\frac {3}{10}}mr^{2}
Равнобедренный треугольник с высотой h, основанием a и массой m Ось перпендикулярна плоскости треугольника и проходит через вершину {\frac {1}{24}}m(a^{2}+12h^{2})
Правильный треугольник со стороной a и массой m Ось перпендикулярна плоскости треугольника и проходит через центр масс {\frac {1}{12}}ma^{2}
Квадрат со стороной a и массой m Ось перпендикулярна плоскости квадрата и проходит через центр масс {\frac {1}{6}}ma^{2}
Прямоугольник со сторонами a и b и массой m Ось перпендикулярна плоскости прямоугольника и проходит через центр масс {\frac {1}{12}}m(a^{2}+b^{2})
Правильный n-угольник радиуса r и массой m Ось перпендикулярна плоскости и проходит через центр масс {\frac {mr^{2}}{6}}\left[1+2cos(\pi /n)^{2}\right]

 

 

 

Наверх