MM440变频器的使用问题

我使用5.5KW的MM440变频器控制3KW的吊具电机(SEW)，电机抱闸系统未经过变频器控制，而采用PLC直接输出。在调试过程中发现，吊具下降时，变频器停止输出和电机抱闸锁死后（变频器停止工作和抱闸锁死信号由PLC同时给出），由于惯性，吊具会继续下移一段距离，而且速度很快。请问一下，是否可以在MM440中设置一些参数，减小停机后吊具惯性的影响，不甚感激。。！

最佳答案

问题：  
 MM440 可以用于吊车和起重机吗？ 

 
 解答：  
 可以。为了得到最好的应用效果，我们建议安装一个编码器并在矢量控制(Vector Control)(P1300 = 21)模式下运行。如果谨慎使用 MM440，则可以在无传感器矢量控制模式(Sensorless Vector Control)(P1300 = 20)下可靠应用于大多数吊车和起重机。也可以运行于简化性能的电流通量控制模式(Flux Current Control) (P1300 = 1)。  

 以下的建议是基于大量用户应用经验以及工厂吊车应用上已完成的扩展测试而提出的。还没有对除了西门子标准 1LA7 电机外的电机进行详细的性能测试。 

 
 关键点概要： 

 • 使用编码器可得到最好的性能，并易于调试。
 • 控制模式的选择影响性能，特别是影响定位精度。
 • 总是禁用 Vdc max 控制器(设置 P1240 = 0)，并确保已安装的制动电阻器满足所需的制动周期并在 P1237 中已经进行了设置。
 • 确保正确输入了电机铭牌数据，并随后仔细按照推荐的方式进行了调试。
 • 使用自由功能块给出超速或负载丢失故障(参看下面的参数)。
 • 使用电机止动闸功能(P1215 – P1217)控制电机止动闸。 
 • 对平衡和非平衡负载的建议是不同的。对于平衡负载，加速度预控(P1496 和 P0342)将是非常有用的(仅对 VC 和 SLVC 控制模式)，而对于非平衡负载，通常需要附加扭矩(P1511)(仅 对 VC 和 SLVC 控制模式)。
 • 用于增加的正设定值和用于削弱的负设定值有利于调试(仅非平衡系统)。 

 我该使用何种控制模式？ 

 FAQ 的本部分介绍了每种控制模式的优缺点以及调试技巧： 

 1. 运行于带有编码器的矢量控制模式(Vector Control) (P1300 = 21) 

 优点：
 • 零速度时可以输出满载扭矩
 • 非常低的速度时具有很优秀的性能以保证非常高的定位精度
 • 实时电机速度反馈保证超载或负载丢失的检测 
 • 易于调试 

 缺点：
 • 虽然通过实时检测电机速度提高了电机的保护级别，但是提高了硬件成本。 

 
 调试技巧： 

 • 使用快速调试设置驱动，确保正确输入电机铭牌数据。
 • 使用 P1910 = 1 识别电机，然后执行 3 。
 • 记住检查编码器的正确设置(也就是编码器类型、r0061 的正确旋转方向等)。
 • 必须禁用 Vdcmax 控制器(P1240 = 0)，并适当设置动态制动参数，如 P1237 = 4 (50%)。(参看 FAQ ID 7800906 制动电阻器选择)。 
 • 使用 P1215 启用 MHB。通常可以优化时间和最小频率。
 • 用于增加的正设定值和用于削弱的负设定值有利于调试(仅非平衡系统)。
 • 设置为矢量模式(Vector Mode) P1300[0]=21，并使用 P1960 = 1 执行速度控制优化。使用增益(P1460)和积分时间(P1462)参数可使系统稳定并改善响应。
 • P1520 和 P1521 的扭矩限值通常应设置到最大值。
 • 如果发生超速或编码器采集的实际速度严重偏离当时输出的频率，则可以使用自由功能块生成故障。因为实际速度是持续测量的，所以这是非常可靠的。在该 FAQ 的最后略述了实现该功能的参数。
 • 对于平衡系统，设置 P1496 = 100 % 并优化 P0342 (一直增加到不稳定为止，然后稍微减少)以产生一个初始扭矩来启动带载运行。
 • 对于非平衡系统，使用附加扭矩设定值以防止倒转。使用 P1511 可以实现。实际值没有设置在 P1511 中，而是设置在寄存器中。操作如下：设置 P1511 = 2890 并优化 P2890 设置(如：30 %) 以保证在全额负载和没有负载情况下都具有最佳性能。注意：并不总是能找到使这两种情况下都具有最佳性能的参数。 

 2.运行于无传感器矢量控制模式(Sensorless Vector Control) (P1300 = 20) 

 优点：
 • 低速时的良好性能保证了精确定位
 • 良好的电机模型为超速或负载丢失检测提供了基础 
 • 无需附加的硬件 

 缺点：
 • 需要仔细调试
 • 最小运行频率将比使用编码器时高，因此定位精度将不精确
 • 没有测量电机实际速度，因此超速检测操作完全依赖于电机模型 

 调试技巧：
 • 按照 FAQ # 7494205 中描述的过程进行操作
 • 使用快速调试设置驱动，确保正确输入电机铭牌数据。
 • 使用 P1910 = 1 识别电机，然后执行 3 。
 • 检查 r1787 的值 < +/- 10%，确保模型正确。
 • 必须禁用 Vdcmax 控制器(P1240 = 0)，并适当设置动态制动参数，如 P1237=4 (50%)。(参看 FAQ ID 7800906 制动电阻器选择)。
 • 使用 P1215 启用 MHB。通常可以优化时间和最小频率。
 • 用于增加的正设定值和用于削弱的负设定值有利于调试(仅非平衡系统)。
 • 使用增益(P1470)和积分时间(P1472)参数可使系统稳定并改善响应。
 • 通常，使用观察模型(P1750 位 0 = 0)启动可以获得最佳效果。这种情况下，如果频率设定值> P1755，则变频器将在所有时刻使用无传感器矢量控制模式。
 • 通常减少 P1755 值。然而，这受限于非常低频率时电机模型有效运行的性能。对于不同大小的电机，其最小设置也不同。我们建议将参数设置为电机额定转差频率的 1 倍或者 2 倍(例如：对于 50 Hz 时具有额定转速 1450 rpm 的电机，则额定转差速度为(同步速度 1500 – 额定速度 1450) = 50 rpm，因此额定转差频率为1.67 Hz，因此设置 P1755 = 1.7 – 3.3 Hz 将比较合适)。 
 • 为了获得最佳的定位性能，则最小运行频率应高于该值。
 • 如果在低于 P1755 的值运行，则可以使用 P1610 和 P1611 的设置生成更多扭矩。
 • P1520 和 P1521 的扭矩限值通常应设置到最大值。
 • 如果发生超速或输出频率严重背离当时的频率设定值，则可以使用自由功能块生成故障。虽然没有测量电机的实际转速，但大的频率差别是识别矢量控制未能完全控制电机的一个好方式 ，而且应该产生一个错误。在该 FAQ 的最后略述了实现该功能的参数。
 • 对于平衡系统，设置 P1496 = 100 % 并优化 P0342 (一直增加到不稳定为止，然后稍微减少)以产生一个初始扭矩启动带载运行。
 • 对于非平衡系统，使用附加扭矩设定值以防止倒转。使用 P1511 可以实现。实际值没有设置在 P1511 中，而是设置在寄存器中。操作如下：设置 P1511 = 2890 并优化 P2890 设置(如：30 %) 以保证全额负载和没有负载情况下都具有最佳性能。并不总是能找到使这两种情况下都具有最佳性能的参数。
 • 因稳定性不同，吊车和起重机的测试需要仔细评估全额负载和没有负载时的性能。还必须检查启动和停止特性。
 • 对于 SLVC 运行，必须检查所有条件下的电机模型。一个好的测试是在全额负载下连续运行电机，并检查电机变热时的性能。然后对驱动器进行动力循环并重复进行测试。(动力循环将复位电机模型，热电机上的测试将测试电机模型的稳定性) 

 3. 使用 FCC 运行(P1300 = 1) 

 优点：
 • 易于调试
 • 无需附加的硬件 

 缺点：
 • 低速时只能生成有限的扭矩。
 • 最小运行频率高于其它模型中的频率，这限制了定位精度。
 • 带载的转子速度因滑差补偿机制的限制而具有可变性。
 • 附加扭矩(P1511)和加速(P1496)不可用。
 • 不能可靠检测超速或负载丢失。  

 调试技巧： 

 • 使用快速调试设置驱动，确保正确输入电机铭牌数据。
 • 必须禁用 Vdcmax 控制器(P1240 = 0)，并适当设置动态制动参数，如 P1237=4 (50%)。(参看 FAQ ID 7800906 制动电阻器选择)。
 • 使用 P1215 启用 MHB。通常可以优化时间和最小频率。
 • 用于增加的正设定值和用于削弱的负设定值有利于调试(仅非平衡系统)。 

 超速和速度偏差检测参数设置 

 对于 MM440 上的负载丢失，不能自动生成故障。然而，使用自由功能块则可以在有害运行条件产生时生成故障(F0085)。 

 如果使用编码器，用户可以直接得到转子转速并能轻松检测到出错状态。
 在无传感器矢量控制模式下，用户必须依赖于电机模型获取转子转速。电机模型的输出频率与进入模型的频率设定值出现较大偏差可以很好指示出错状态。 

 可以使用自由功能块的或门组合多个条件生成一个故障。 

 1. 使用编码器反馈在超速或速度背离时生成故障的示例 

 超速：当转子实际转速高于最大允许值 10% 时：

 这种情况下，P2155[0]=(FMAX+10%)＝55Hz。当超过 55Hz 时置位 53.4。  

 速度偏差：当转子实际转速与输出频率之间具有较大偏差时 

 速度偏差(输出频率) – (编码器实际转速)：+ve 偏差 >10%
 P2802[6]=3 - 启用 SUB1
 P2802[12]=2 - 启用 CMP1
 P2873[0]=63 - 电机模型的输出频率
 P2873[1]=61 - 确定转速差：(r0063)-(r0061) = r2874
 P2885[0]=2874 - 将转速差连接到比较器
 P2885[1]=2889 - 使用 P2889 (10%) 中的固定值比较速度差的结果
 P2889=10% 

 使用 FFB 组合两个条件并对位取反生成一个 F0085 故障 

 P2800=1
 P2801[3]=2 - 启用 OR1
 P2801[9]=1 - 启用 NOT1
 P2816[0]=53.4 - 将超速信号连接到 OR1
 P2816[1]=2886 - 将速度差信号连接到 OR1
 P2828=2817 - 对 OR1 信号取反(使得它适合作为外部故障进行连接)
 P2106[0]=2829 - 当任一条件发生时使用消息 F0085 停止驱动 

  ( 34 KB ) 

 (点击查看大图) 

 2. 使用 SLVC 模型在超速或速度偏差发生时生成故障的示例 

 超速：当电机模型输出高于最大允许值 20% 时： 

 这种情况下，P2155[0]=(FMAX+20%)= 60Hz 。当超过 60Hz 时置位 53.4。 

 速度偏差：当输出频率与频率设定值之间具有较大偏差时 

 速度差(输出频率) – (频率设定值)：+ve 偏差 >20%
 P2802[6]=3 - 启用 SUB1
 P2802[12]=2 - 启用 CMP1
 P2873[0]= 63 - 电机模型输出频率
 P2873[1]=1170 - 确定转速差：(r0063)-(r1170) = r2874
 P2885[0]=2874 - 将速度差信号连接到比较器
 P2885[1]=2289 - 使用 P2889 (20%) 中的固定值比较速度差的结果
 P2889=20% 

 使用 FFB 组合两个条件并对位取反生成一个 F0085 故障 

 P2800=1
 P2801[3]=2 - 启用 OR1
 P2801[9]=1 - 启用 NOT1
 P2816[0]=53.4 - 将超速信号连接到 OR1
 P2816[1]=2886 - 将速度差信号连接到 OR1
 P2828=2817 - 对 OR1 信号取反(使得它适合作为外部故障进行连接)
 P2106[0]=2829 - 当任一条件发生时使用消息 F0085 停止驱动 

  ( 33 KB ) 

 (点击查看大图) 

 注意：可以以相似方式使用电机发动位或电机停止位(位 2197.7 或 2197.6)生成故障。 

 
 更详细的图请见——

 http://support.automation.siemens.com/CN/llisapi.dll?func=cslib.csinfo&lang=zh&siteid=cseus&objid=20285941 

 
 另外，个人建议，电机抱闸信号最好由变频器来给出。

提问者对于答案的评价：
非常感谢您的答案