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快速调试西门子通用型变频器

作者:丁安琪 彭岱峻 来源:电子技术与软件工程


  摘要结合韶钢高线厂风冷线辊道使用,介绍了西门子通用型变频器的快速调试方法。
  【关键词】变频器 西门子 MM440 参数 调试
  1 前言
  韶钢高速线材项目的调试工作仅用了2个月,其调试方法与经验值得总结。风冷线由11段辊道与8台风机组成,用于产品圆盘卷的散冷。每段辊道由1台齿轮减速电动机传动,每台电机又分别由1台西门子MM440变频器传动,11台变频器通过PROFIBUS DP与PLC联网通讯,完成了辊道正反转运行、爬行、往返振动等控制功能。下文以此应用为例介绍西门子通用型变频器的快速调试方法。
  2 设备概况
  变频器型号:6SE6440-2UD33-0EA1
  电动机型号:R107DV180L4/TF-22KW 1470RPM
  变频器原理接线图(见图1):
  3 调试步骤
  变频器调试的重点与难点是参数设置,参数设置完成后只需对变频器的各种运行状态(电压、电流、控制字等)进行检查,即可完成调试过程。本文仅对参数设置部分做出说明。
  3.1 基本参数设置
  (1)将P0010设为30 ,P970设为1(后文为方便表述,记为P0010=30 ,P970=1);开始恢复参数到出厂设置,大约需要等待60秒。(2)P295=600S 使变频器停机后风机继续运行10分钟,以散尽热量。(3)P625=电动机环境温度,对后面的调试与变频器参数自动计算很重要。(4)P1800=4 设置调制频率。(5)P0003=3设访问参数组的等级为专家级。(6)P0010=1只显示出快速调试相关参数。(7)P0100=0欧洲类型,功率单位为KW,频率为50HZ(DIP2开关设置为OFF)。(8)P0205=0负载为恒转矩类型(如果为风机水泵类变转矩负载此项必须设为1)。(9)P0300=1所用电动机为异步电动机(10)P0304=380 额定电动机额定电压为380V(P0304~P0308按照电机铭牌输入)。(11)P0305=电动机额定电流。(12)P0307=电动机额定功率KW。(13)P0308=电动机的功率因数。(14)P0310=电动机额定频率(通常为50Hz)。(15)P0311=电动机额定速度。(16)P0320=电机磁化电流(不必设置),当P3900=1或2(快速调试结束)时自动计算这一参数。(17)P0335=0电机采用自冷方式(如果电动机有单独的冷却风机P0335=1)。(18)P0640=150%电动机的过载倍数,要根据变频器最大电流和电机最大电流决定。(19)P0700=1命令源为BOP操作面板。(20)P1000=1由MOP(电动电位器)设定频率。(21)P1080=电动机最低频率(通常为5Hz)。(22)P1082=电动机最高频率(通常为50~100Hz)。(23)P1120=加速时间,(通常为10S )必须根据实际情况调整。(24)P1121=减速时间,(通常为10S )必须根据实际情况调整。(25)P1135=快速停车时的减速时间,(通常为2S )必须根据实际情况调整。(26)P1300=0 线形V/F控制或P1300= 20 无传感器的矢量控制。(27)P1500=0 转矩设定值选择,0表示不使用转矩控制。(28)P3900=1 结束快速调试过程,进行参数计算和复位到工厂缺省值。(29)P1910=1 自动检测电机数据并改写优化部分电机参数(必须在快速调试完成后进行)。(30)P1910=3 电机磁饱和曲线优化(当最高转速超过50Hz-弱磁运行时需要进行此项优化,并且必须在快速调试完成后进行)。(31)P1960=1 速度控制器优化,当P1300选择为矢量控制时需要进行。
  3.2 快速调试结束后的补充设置
  (1)P0003=3允许访问参数表全部参数。(2)P2155=1HZ零速门限。(3)P1335=100%使能滑差补偿(变频器处于V/F控制方式时)。(4)P1336=150%滑差补偿限幅。(5)P0210=400V电源供电电压(与直流电压控制器门槛电压,动力制动门槛电压有关)。(6)P1040=0HZ使用MOP功能缺省设定值。
  3.3 变频器输入、输出端子参数(BICO)的设置
  A、内控与外控的选择,由数字输入3(DIN3)选择内外控
  (1)P0703=99 通过数字输入3(7#端子),使能BICO参数化功能
  (2)P0810(BI)=P722.2CDS的位0选择(设定为通过数字输入3选择)
  P0811(BI)=0 CDS的位1选择
  P0820(BI)=P722.2 DDS位0选择(设定为通过数字输入3选择)
  P0821(BI)=0DDS位1选择
  (3)P809[0]=0,P809[1]=1,P809[2]=1执行复制CDS数据组(将CDS1复制到CDS2)
  P819[0]=0,P819[1]=1,P819[2]=1执行复制DDS数据组(将DDS1复制到DDS2)
  (4)P0700[0]=1 内控
  P1000[0]=1 内控
  P0700[1]=6 外控
  P1000[1]=6 外控
  B、紧急停止与外部故障报警,由数字输入4(DIN4)控制电动机快速停止,数字输入6(DIN6)为外部故障报警输入(此处为风机准备好信号)。
  (1)P0704=3 通过数字输入4(8#端子),输入为低电平时使能OFF2命令,变频器封锁脉冲,电动机按惯性自由停车;如果开机前数字输入4输入为低电平,电动机将不能起动。(2)P0706=4 通过数字输入6(17#端子),输入为低电平时使能OFF3命令,当风机跳闸时,电动机快速停车;如果开机前数字输入4输入为低电平,电动机将不能起动。
  C、变频器故障报警指示。P732=52.3当变频器发生故障时继电器2闭合。
  D、频率与电流指示
  (1)P771[0]=21模拟输出1(AOUT1) 设定为实际频率。(2)P2000=频率表盘的最大刻度值,模拟输出满刻度对应的基准频率(频率表输入必须为0~20mA)。(3)P771=27模拟输出2(AOUT2) 设定为实际输出电流。(4)P2002=电流表盘的最大刻度值,模拟输出满刻度对应的基准电流(电流表输入必须为0~20mA)
  3.4 通讯参数的设置
  (1)P0918=PROFIBUS网站DP地址(传动网卡的拨码开关必须设定为0)
  (2)P0927= 15 参数源的选择为BOP+PROFIBUS+USS
  (3)P2051[0]=52 激活的状态字1
  P2051= 21实际输出频率
  P2051= 722二进制输入值状态
  P2051=53状态字2
  (4)P2012[0]=2 报文中PZD部分由2个16位字(PZD1、PZD2)组成。
  (5)P2000= 基准频率,相应于网络100%速度给定(串行链路4000H)
  3.5 动力制动参数的设置
  (1)P1254=0 禁止最大直流电压的检测功能。
  (2)P1237=1 制动单元投入设定,定义制动电阻的工作/停止周期为10%,用于保护制动电阻的过温。制动单元的接通电平为1.13*√2*P0210(P1254=0)或0.98*R1242(P1254=1)。(3)P1240=0 因为装置连接了制动电阻,此参数必须等于0,否则为1。
  (4)如果需要使用直流制动,需要进行以下参数的设置
  P1232=直流制动电流
  P1233=直流制动的持续时间(s)
  P1234=直流制动的起始频率(HZ)
  当收到OFF1或OFF3命令后,沿设定下降斜率到P1234设定制后,通入P1232设定的直流制动电流,持续时间为P1233。
  3.6 编码器设置
  (1)P400=2 使用正交编码器。(2)P408=1024 编码器每转一圈的脉冲数。
  
  4 结束语
  风冷线辊道变频器参数设置完成后,在调试过程中出现了DC母线过电压跳闸故障,通过加长减速时间(P1121),故障得到解决。变频器运行至今未出现任何故障。如今,西门子通用型变频器在各行业应用广泛,如能按上述步骤设置西门子变频器参数,并根据现场实际情况稍加优化,就可达到快速完成调试的效果,省时省力。
  
  参考文献
  [1] MICROMASTER440通用型变频器使用大全
  
  作者简介
  丁安琪(1982-),女,江西省九江市人。现为宝钢集团广东韶关韶钢有限公司电气助理工程师,主要研究方向为电气自动化。
  
  作者单位
  宝钢集团广东韶关韶钢有限公司广东省韶关市512122