偉肯變頻器在冷床升降的應用

司斌

摘 要：本文簡單描述了偉肯變頻器在中板冷床系統中的應用，簡單介紹了變頻器調試涉及參數及注意事項。

關鍵詞：偉肯變頻器；機械抱閘制動應用； 參數

Abstract：This paper describes the Vacon Frequency Converter's application in the mid-plate cooling system，and describes the parameter and notice about the Frequency converter.

Key words： Vacon Frequency converter，Mec Brake Ctrl，Parameter

一.偉肯變頻器

偉肯系列變頻器擁有出眾的普適性，尤其適用于對系統可靠性、動態性能、傳動精度和過載能力有很高要求的驅動場合，偉肯變頻器NXS系列的設計基于先進的無傳感器矢量控制技術，可提供優異的電機控制特性、轉矩自動優化功能使其能夠實現各種負載的完美啟動和控制，是專門設計用于重工業用途，出色的性能使其在0.37-560KW的功率范圍內廣泛應用于幾乎所有的工業領域，“一體化”軟件包使用方便-滿足所有需求的最小參數數量，模塊化設計為維護帶來極大便利，為高性能、大功率的傳動市場提供了創新的解決方案和最前沿的技術。

二.應用環境

2800中板生產線冷床是用來冷卻鋼板的設備，其主要由三個冷床構成，每個冷床分為一二三段及前后部，每個冷床可同時放置12塊鋼板進行冷卻，來料輥道來料后冷床升起，升降部分升起鏈條，托起板材，然后移動電機帶動鏈條向前移動，將鋼板由一段拉至三段，到位后，升降部分下落，將板材放置冷床，最后由送料輥將板材送往下一道工序。其中一二冷床為初期設備，其升降主要由電機通過減速箱帶動曲軸，使冷床上升下降。冷床滿載時升降設備負載需要很大的啟動轉矩，并且下降過程中慣性負載大，對控制系統要求很高，控制系統經過多次升級改造，由最初的可控硅抽屜改為ABB變頻器，可以基本滿足生產需求，但是因為升降抱閘為機械式抱閘，通過PLC控制，當有控制信號時，抱閘打開，電機動作，反之，抱閘閉合制動，防止升降慣性下落。在日常生產中，抱閘皮磨損極快，經常需要更換，因為現場鋼板溫度高，并且環境惡劣，更換不便，多次因為抱閘問題影響生產，給生產維護帶來很大不便，現將變頻器更換為偉肯變頻器，抱閘由變頻器直接控制，利用偉肯變頻器的機械制動控制宏，電機停止動作后抱閘在閉合制動，大大減少了抱閘皮的磨損，減少了設備事故時間。

三.變頻器設定

偉肯變頻器的“一體化”應用程序軟件包有很多種類，比如基本應用、標準應用、多步速應用、本地/遠程應用、PID控制應用、多目標應用、PFC應用，另外還有一些特殊應用，比如提升應用、機械制動控制、主從/負荷分配、快速響應應用、多主泵PFC、3速定位控制、簡單同步應用等。應用前首先應利用NCLoad軟件將機械制動控制宏裝載到變頻器中，變頻器出廠時是不帶此應用的，然后在菜單M6中的S6.1頁面選擇機械制動控制應用ASFIFF17。接著設置參數，首先設定系統參數（菜單M6），變頻器通常使用的參數和功能，如應用宏和語言選擇，制定參數設置或硬件和軟件的信息。然后設定基本參數（菜單M2→G2.1），設定最小/最大頻率，加減速時間，電流極限，電機參數等基本參數。速度控制參數（菜單M2→G2.2），設定起動/停止邏輯選擇，電流輸入設定，數字輸入設定，故障復位，外部故障，運行許可，加減速時間選擇。輸出信號（菜單M2→G2.3），設定模擬輸出功能，數字輸出功能，輸出頻率極限監視。驅動控制參數（菜單M2→G2.4），設定加減速斜坡的形狀，加減速時間2，制動斬波器，起動/停止功能，禁止頻率，禁止頻率加減速斜坡。機械抱閘控制參數（菜單M2→G2.5），開環正反轉電流限制、轉矩限制、頻率限制，正反轉開閘延時時間、合閘頻率、合閘延時時間，機械抱閘開閘前最大頻率、響應時間，直流制動電流，啟動時直流制動時間，停車時直流制動時間，停車直流制動頻率，改變控制方向模式，閉環相關參數。電機控制參數（菜單M2→G2.6），設定電機控制模式，U/f優化、弱磁點等。保護參數（菜單M2→G2.7），對4mA參考值出錯的響應，對外部故障的響應，電機熱保護，堵轉保護等故障保護設定。自動重新起動參數（菜單M2→G2.8），自動重啟等待時間、嘗試時間，自動重起起動功能，各種故障嘗試次數。面板控制（菜單M3），控制位置，面板參考，面板方向，停車按鈕。選件板（菜單M7），設置擴展板和選件卡（附控制板）功能。

四.注意事項

機械抱閘制動控制應用中的輸入信號的編程原理和普通Vacon NX應用宏相比是不一樣的。在通常的編程方法是功能到端子編程方法（FTT），給一個固定的輸入端子定義一個確定的功能。機械抱閘制動控制應用使用端子到功能編程方法（TTF），編程過程是用另一種方法完成；功能作為參數出現，用戶為此功能定義一固定的輸入端子。機械抱閘制動控制參數是一些影響機械制動控制、平滑起動和停止以及安全功能的參數，機械抱閘制動能設置在一定的電流、轉矩、頻率或外部輸入的情況下釋放。其閉合也能在頻率、外部輸入和運行請求的信號下執行。在發生故障時機械制動直接閉合而無延時。機械抱閘控制在開環和閉環控制中是不同的，參數分成不同的兩種參數，閉環參數在開環控制中不起作用。開環抱閘控制參數對控制方向敏感，正轉、反轉用不同參數。開環控制防冷床慣性下落主要是前六個參數：P2.5.1.1～P2. 5.1. 6 和P2.5.1.9～P2. 5.1.10，變頻器選型一定要在重載的型號下電流大于電機電流一擋，可用自整定的方法確定變頻器的U/F曲線，無改善可適當調高零頻時的電壓。

偉肯變頻器的應用，完全滿足了生產工藝的要求，并大大減少了設備維護的難度，降低了維護人員的勞動強度，對生產維護提供了很好的支持。

參考文獻：

[1]偉肯電氣傳動有限公司，《NX機械抱閘應用說明書》

[2]偉肯電氣傳動有限公司，《Vacon NXS&NXP 變頻器用戶手冊》