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                   摘 要：
　　英威騰CHV180系列矢量變頻器用于起重行業(yè)，控制提升以及大小車電機(jī)，采用閉環(huán)矢量控制，S曲線加減速，無(wú)溜鉤，保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、方便性。多電機(jī)參數(shù)辨識(shí)。單臺(tái)變頻器通過(guò)參數(shù)切換實(shí)現(xiàn)多組電機(jī)控制。 
關(guān)鍵字：CHV180，閉環(huán)矢量，參數(shù)切換
一、系統(tǒng)概述：

　　門吊機(jī)是起重行業(yè)當(dāng)中的一種典型設(shè)備，廣泛應(yīng)用于室內(nèi)外倉(cāng)庫(kù)、廠房、碼頭和露天貯料場(chǎng)等處。一般系統(tǒng)有提升、大車、小車三種工藝需要控制。現(xiàn)均可采用變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)。其中提升機(jī)對(duì)變頻器的要求最高，上、下行不能產(chǎn)生“溜鉤”現(xiàn)象，性能上零速時(shí)需要輸出至少150%以上的額定轉(zhuǎn)矩；功能上需有可靠的抱閘時(shí)序控制。大、小車共用一臺(tái)變頻器控制，能實(shí)現(xiàn)兩組參數(shù)辨識(shí)及切換。以降低設(shè)備整體成本。
　　根據(jù)上述特點(diǎn)，我司開(kāi)發(fā)了專用軟、硬件，配置于CHV180系列產(chǎn)品中。實(shí)現(xiàn)對(duì)吊機(jī)的精確控制。
　　對(duì)于提升機(jī)械，采用閉環(huán)矢量控制，增加抱閘控制功能。有效地實(shí)現(xiàn)不溜鉤；內(nèi)設(shè)S曲線加減速模式，保證重物提升過(guò)程中的穩(wěn)定性。對(duì)于大小車單變頻器切換控制，除擁有提升機(jī)械的性能功能外，還增加特殊功能，單臺(tái)變頻器可辨識(shí)多臺(tái)電機(jī)，采用并聯(lián)的方式。同時(shí)單臺(tái)變頻器控制兩組電機(jī)，哪組電機(jī)需要控制運(yùn)行時(shí)，變頻器自動(dòng)切換到哪組電機(jī)參數(shù)。
系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：
1. 可靠的抱閘邏輯控制，同時(shí)抱閘時(shí)間可調(diào)，在保證不溜鉤的同時(shí)，也避免了電機(jī)的大沖擊電流。
2. 高性能的閉環(huán)矢量控制，在零速時(shí)可輸出180%的額定轉(zhuǎn)矩長(zhǎng)達(dá)10S。增加了系統(tǒng)的可靠性。
3.加減速按照S曲線模式，增加了工作的穩(wěn)定性，減小了機(jī)械沖擊。延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
4.多電機(jī)并聯(lián)后，變頻器自動(dòng)辨識(shí)參數(shù)，建立有效的數(shù)學(xué)模型。控制精度非常高。
5.單臺(tái)變頻器切換控制2組電機(jī)，自動(dòng)辨識(shí)并存儲(chǔ)兩組電機(jī)參數(shù)。降低了設(shè)備的整機(jī)成本，極大提高了整機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)力。
6.可調(diào)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)精確控制。
二、系統(tǒng)框圖：

三、控制原理：
　　主提升電機(jī)由單臺(tái)變頻器控制，做矢量閉環(huán)運(yùn)行，其中抱閘控制由變頻器發(fā)出信號(hào)給PLC控制柜，控制柜接收到信號(hào)后，控制抱閘的松合。提升變頻器外接制動(dòng)單元DBU（配制動(dòng)電阻）或回饋單元RBU，直接將能量反饋至電網(wǎng)。本系統(tǒng)中使用DBU。
　　大小車控制，通過(guò)專用參數(shù)組實(shí)現(xiàn)。運(yùn)行過(guò)程中，接收到控制柜發(fā)出的切換信號(hào)后，變頻器通過(guò)一定的延時(shí)（可參數(shù)設(shè)定），自動(dòng)切換到控制組電機(jī)，同時(shí)將編碼器參數(shù)切換，實(shí)現(xiàn)單臺(tái)變頻器控制兩組電機(jī)的目的。
四、調(diào)試過(guò)程：
1. 提升調(diào)試過(guò)程：
1）電機(jī)參數(shù)辨識(shí)：辨識(shí)電機(jī)參數(shù)在電機(jī)軸與負(fù)載脫開(kāi)的情況下進(jìn)行，具體過(guò)程如下：
a） 首先設(shè)定電機(jī)參數(shù)，見(jiàn)下表：電機(jī)參數(shù)輸入P2.00,P2.04-P2.08,



b）根據(jù)減速比設(shè)定參數(shù)P2.01-P2.03，算出提升速度P0.02＝1.0m/s。
c）設(shè)定編碼器參數(shù)P4.00-P4.01,
d）根據(jù)客戶提出的電機(jī)加減速時(shí)間，計(jì)算出S曲線的加速、減速、停機(jī)的時(shí)間P1.08-P1.13,
e）進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)出參數(shù)見(jiàn)下表：



2）閉環(huán)運(yùn)行：鏈接電機(jī)軸與負(fù)載，進(jìn)行閉環(huán)矢量運(yùn)行。調(diào)整抱閘時(shí)間以及觀察懸空停止等動(dòng)作；，設(shè)置下面參數(shù)試抱閘時(shí)序控制情況：



3）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)拍波形：


提升加速                                                           提升停機(jī)
2.大、小車調(diào)試過(guò)程：
　　 大、小車共用一臺(tái)變頻器控制，其中大車六臺(tái)7.5KW電機(jī)組成，其中一臺(tái)電機(jī)安裝好編碼器；小車由兩臺(tái)22KW電機(jī)組成，其中一臺(tái)電機(jī)安裝好編碼器；具體過(guò)程如下：
1）參數(shù)切換控制設(shè)定的參數(shù)見(jiàn)下表：


2） 參數(shù)辨識(shí)：在脫離電機(jī)軸與負(fù)載的情況下，分別學(xué)習(xí)好兩組電機(jī)的參數(shù)
a）參數(shù)辨識(shí)過(guò)程與提升電機(jī)參數(shù)辨識(shí)過(guò)程一樣，現(xiàn)在通過(guò)手動(dòng)控制，使變頻器分別拖動(dòng)大小車兩組電機(jī)，大車電機(jī)將6個(gè)電機(jī)作為一個(gè)整體控制對(duì)象來(lái)看，這時(shí)設(shè)定的電機(jī)參數(shù)中電流與功率為6個(gè)電機(jī)之和。同理小車亦采用同樣方法處理，如下表：
大小車設(shè)定的參數(shù)：
大車：



b）根據(jù)各自減速比分別設(shè)定參數(shù)P2.01-P2.03，算出運(yùn)行速度P0.02。 
c） 設(shè)定編碼器參數(shù)P4.00-P4.01,
d）根據(jù)客戶提出的電機(jī)加減速時(shí)間，計(jì)算出S曲線的加速、減速、停機(jī)的時(shí)間P1.08-P1.13,
e）分別進(jìn)行電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)出參數(shù)見(jiàn)下表：


3）閉環(huán)運(yùn)行：
　　參數(shù)學(xué)習(xí)好后，通過(guò)增加的參數(shù)組（見(jiàn)五），由操作臺(tái)控制大小車切換動(dòng)作，變頻器自動(dòng)切換兩組參數(shù)拖動(dòng)兩組電機(jī)分別閉環(huán)運(yùn)行。
五、參數(shù)簡(jiǎn)表：


結(jié)束語(yǔ)
　　起重機(jī)行業(yè)對(duì)變頻器的性能、功能有著非常高的要求。目前國(guó)產(chǎn)變頻器幾乎沒(méi)有在這一行業(yè)中的主流設(shè)備使用，通過(guò)對(duì)市場(chǎng)的調(diào)研，西門子、ABB、GE、安川等國(guó)外品牌統(tǒng)領(lǐng)著這個(gè)市場(chǎng)。在這種情況下，英威騰公司通過(guò)深入的市場(chǎng)分析，開(kāi)發(fā)出起重行業(yè)專用變頻器系列產(chǎn)品CHV180系列，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)是實(shí)際運(yùn)行，取得了良好的效果。