造紙機常用變頻器
發布時間:2019-07-31 11:18:57來源:
1 引言
我國的造紙業近幾年發展非常迅速,同樣,造紙機的傳動系統中變頻器的應用也越來越廣泛,本文就幾種造紙傳動系統中常用的變頻器參數及設置方法作一介紹,供本行業電氣人員參考。常用變頻器可以從兩方面來理解:
(1) 經常使用的變頻器是從其應用的廣泛性來理解;
(2) 通用性,現在市場上能見到的變頻器種類品牌都很多。品牌如ABB、富士、西門子等。而每一種品牌又有很多種。例如西門子變頻器就有伺服型、通用型、風機泵型。
本文分析幾種應用范圍較為廣泛品牌的通用型變頻器在紙機傳動中的主要參數及設置方法。
2 造紙機變頻器參數設置原則
根據造紙工藝要求,我們已經知道紙機對變頻器的一些基本要求,現在絕大多數通用型變頻器基本都能滿足這些條件。但是如果參數設置不當,也會影響系統的性能,甚至不能正常運行。對于通用型變頻器來說,其主要參數和設置可以從以下幾個方面來考慮:
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2.1 頻率信號參數
設定變頻器運行頻率:通用型變頻器可以從以下幾個方面來獲得運行頻率。
(1) 操作面板
在變頻器的顯示面板上,都有頻率增加和頻率減少按鍵,通過它可以改變變頻器的運行頻率,這是一種數字設定頻率的方式,由于這種方式不能在現場實時修改變頻器的運行頻率,因此,其應用范圍受到一定的限制。只能在單電機拖動且不經常修改運行頻率的場合中使用。
(2) 模擬端子通用型變頻器
模擬端子基本都有電壓輸入和電流輸入兩種,電壓輸入有0~5VDC,0~10VDC,-5~5VDC,-10~10VDC等幾種;電流輸入基本上有0~20mA和4~20mA兩種,可以任意設定其中的一種或多種輸入,變頻器內部用10位以上的A/D把它轉換成數字量。應用這種方式設定變頻器的運行頻率可以實現外控操作,且在現場可以實時修改,但是眾所周知模擬量在傳輸過程中易受干擾,特別是電壓信號,更易受干擾,造成系統運行不穩定,這里建議用電流信號;另外用模擬量設定運行頻率,在紙機傳動控制系統中還要解決速度同步問題。
(3) 數字端子
這種設定頻率的方式,各種品牌的變頻器叫法不一,如ABB變頻器叫電動電位器,而富士變頻器叫上升/下降功能等,其實際上就是利用變頻器本身的多功能數字輸入端子來改變變頻器的運行頻率,且升/降速的速率可調。這種方式在紙機傳動系統中以八缸紙機應用比較為典型。
(4) 通訊方式
這種以串行通訊的方式設定變頻器的運行頻率在大型紙機傳動系統中應用比較為廣泛。常見的有RS-485或CAN總線等。
當然,在通用型變頻器的頻率設定方式中,常見的是以上4種,這4種方式也并非獨立存在,它們可以組合使用,例如ABB800系列變頻器在設定頻率時就可以用模擬量的代數和,多個模擬量的比較大值,多個模擬量的比較小值,模擬量的乘積,模擬量與通訊量的和等多種組合方式,在使用中,應根據實際情況,靈活運用。
2.2 控制命令
它包括控制電機的起動/停止,電機的運行方向等。
(1) 起動/停止
當系統準備就緒后(通電),變頻器處于待機狀態,電機并沒有運轉。要使系統運轉需給變頻器一個起動命令。有三種方式可以起動變頻器:
l 操作面板;
l 外部端子,可以是固定電平也可是脈沖信號;
l 通訊方式。可以根據實際情況,選擇其中的任一種方式。變頻器停止時和起動完全一樣,只不過動作相反。
(2) 電機的運行方向
交流電機是通過改變其輸入三相電源任意兩相的相序來改變其旋轉方向的,在變頻中只需給它一個電平信號自動調整其兩相相序,從而改變電機的旋轉方向,在設計傳動系統中,根據工藝要求決定是單向或是雙向運行,在紙機傳動系統中,都是單方向,可以通過變頻器參數規定其旋轉方向。
2.3 限幅參數
限幅是規定系統正常運行時的參數范圍,如比較大轉矩,電流頻率等對于不同的系統來說其設置也不相同。其它除了以上三類參數之外還有輸出信號類,恒速類,加減速時間等多種,將根據不同類型的變頻器單獨介紹。3 幾種常見變頻器的參數設置
ABB變頻器是應用較為廣泛的一種品牌,現在主要有兩大系列:
l ACS800系列,具有各種功能等級。
l ACS400系列,從2.2kW到30kW范圍內的各種功率等級。另外在小功率當中還有ACS100系列。
ABB變頻器以其穩定的性能,低廉的價格在紙機傳動系統中被廣泛應用,這里從我們多年來對ABB變頻在紙機傳動應用中遇到的需經常改動的一些參數加以說明。
3.1 ACS800系列變頻器的參數及設置
(1) 起動數據
它是設定電機信息的一組參數,只需在第一次運行時設置以后就不需要再改變了,這一組參數代碼范圍從9901~9910共10個參數。
l 電機信息
電機信息包括電機額定電壓(9905)額定電流(9906)額定頻率(9907)額定速度(9908)額定功率(9909)。這些參數的獲得是從電機的銘牌數據中得到。例如一臺四極三相異步電動機Pn=30kW,In=59A,nN=1450r/min fN=50Hz,UN=380V,則設置參數時:9906=59.0,9907=50.0 9908=1450 9909=30.0。
l 控制模式
電機控制模式(9904)ACS800系列變頻器有兩種控制模式:DTC即直接轉矩控制和SCALAR即標量控制。
在直接轉矩控制模式下,系統中給定信號為轉矩,即使在沒有反饋的情況下(即開環)也可對電機進行精確的速度及轉矩控制。而標量控制相對來說控制精度要差一些。
l 應用宏的選擇(9902)
所謂應用宏,就是根據變頻器在一些常用的場合中所需的一些功能在出廠時已經經過預編程的參數集。利用這些應用宏,用戶可以快速完成對變頻器的直動。ABB800系列變頻器的應用宏有以下幾種:Factory(工廠宏); Hand/Auto ctrl(手動/自動宏); PID control (PID控制宏); sequential control (順序控制宏); Torque control(轉矩控制宏)。用戶以根據需要選擇應用宏。例如在利用變頻做壓力或流量控制系統中,就可以用PID控制宏實現閉環控制。
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