1.變頻器型號:
YD3045 T4 N
2.問題描述:
a.運行過程,易報過流 OC。
b.啟動瞬間,易報過流 OC。
3.系統圖示說明:
4.系統基本原理:
a.YD3045T4N+AC Motor(45kW/90A)主軸驅動,通過一個圓盤,轉動鋼繩(紅線) ①來切割巖石。
b.101+小電機平移驅動,通過 PID 控制器②,控制鋼繩的張力。鋼繩太松時,車子會延軌道往后(左)退,維持張力。
c.啟動瞬間,頻率指令 10Hz,啟動電流 90‐130A 左右,視鋼繩當時擺放狀態而定。
d.自動運行,頻率指令 35Hz,運行電流 80‐120A 之間來回。(PID 控制鋼繩張力,平移車子)。
5.現場問題分析 1:
a.故障記錄 U3,記錄 4 次報過流 OC。
b.最后記錄 U2,頻率指令 10Hz,運行頻率 6.43Hz,輸出電流 156.8A。(在啟動時發生過流)
c.啟動報過流 OC 時,發現鋼繩有瞬間被拉扯,造成車子劇烈震蕩情況。
d.發現變頻器停止設定為”自由停車”,此時變頻器不輸出,鋼繩和圓盤在不受控情況下,可能堵住巖石洞口。
這樣會造成下次啟動時,鋼繩卡死,電機堵轉,引起啟動大電流,報過流 OC。
e.變頻器參數設置,停止方式由”自由運行”改為”減速停止”,減速時間 10 秒。
6.現場問題分析 2:
a.自動運行在 35Hz 時,電流偶爾會由 80A 上升,突然失控沖到 140A 以上,瞬間報過流 OC。
b.分析可能在 PID 張力控制過程,車子退后的速度太快所致。(不過也反映變頻器過載能力不足.注 1)。
c.變頻器調整參數如下(系統無 PG 矢量控制):
1.加速失速防止,由 150%下調 100%。
2.扭力限制,四個象限分別由 200%下調 120%。
d.PID 控制器,向下調整 P 增益,減低退后的速度與瞬間剛性。
7.調整完成后,自動運行,電流由原本 80‐120A,降低到 50‐80A。且瞬間啟動電流,穩定控制在 100A 內。
經 2 天切割運行后,確認可以正常運行,滿足客戶使用。(原擔心扭力減小,影響使用)。
8.相關技術數據:
a.YD3045 T4N 額定電流 96A,重載型變頻器規格 150%.60 秒,180%.1 秒。即需滿足以下數據:
96A 持續運行
144A 60 秒
172A 1 秒
總結:變頻器,尤其重載型,必須符合 2 倍的額定電流規格。即 96*2 = 192A 報過流 OC 是合理的。
b. 轉矩限制的計算:
電機額定電流 96.0A(E2‐01);客戶自行設置
電機空載電流 33.6A(E2‐03);自學習結果
IGBT 額定電流 (200A/1.414)*0.95 = 134A; 0.95 系數為紋波,客戶設置載波 3Khz
1. 變頻最大轉矩 = √(1342‐33.62)= 129 NM
2. 電機額定轉矩 = √(962‐33.62)= 90 NM
129/90 = 143%;即表示 L7‐01/2/3/4 轉矩限制最大可以被設置 143%。
余量關系,我們設置 120%。
c.加速失速防止限制
默認值 150%,表示 45kW,在額定電流 96*1.5 = 144A,時,頻率會限制加速。
保險起見 100%,即加速過程,電流到了額定電流 96A 時,頻率會限制加速。
d. 變頻器參數變更如下: