变频器在自动过程控制中稳定性提高的解决方案.pdf

维普资讯htp/www.cqvip.con
变频在自动过程控中稳定性
提高的解决方案
杨思
(广东茂名石化乙烯エ业公司,广东茂名525000
[】在现场试中,通过对文频柔故方式的分漸及整设定值,介戒少生产流は和故障待
发生的す法。
关词文频程控PID捡
0引言
颎器的平稳运行。从中可发现,导抗过就能力外,还耍尽量使变频
变器作为一种成熟的电机致整个驱动系统出现波动的原因器的转矩变化模式与生产负特
驱动装置已获得广泛应用,同时有2种:负载端引发的波动和变频性或工艺流程的变化相配合,这
其自身运行的稳定性也越来越重器端引发
样发生波动时、才有可能形成负
要。实践中笔者发现、许多具有的波动。
电机负出现渋动
反馈控制并最终达到新的平衡。
“无跳闸”性能的变频器在运行中
当变
电机问爻
脱高变灰啊
因此,变频器谓试前,首先要
还是常出现“过压”、“过流”故障频器驱动
分析生产负載的特性。本文主要
跳闸现。原因之一是变频器市的电机系
讨论具有较复杂工艺控制和负载
场兗争激烈,尤其是低端的通用统负载端出
变化的驱动系统和调试方法。
变频器.厂家为陸低成本,在元件出现波动
2特殊控制彖件下变器调
及控制系统方面做了精简.结果时,整个
试方法
使产品性能下降,在负载变化大驱动系统
过压障
时易发生上述故障跳;另ー方変化趋勢图2负載端出现波动时2.1胶压块机的应粒输送机变
面则是因为变频器的内部控制参如图2。变动系统变化趋勢
频器设定
数设定不完善,不能很好地配合频器端出
整个系统由1合变频器同时
工艺擦票续
生产工艺流程,运行中频繁出现现控制状
驱动2台振动筛电机、1个重量检
故障。这对现场技术支持工程师态突变时,
变频制电机
测系统和1台PLC组成,工作流程
提出了更高的要求、也增加了现驱动系统
如图4。
场诩试的工作量。
的变化趋
1变频故跳闸的分祈
勢如图3。良?段员加
由分
出特矩动力矩
变颋器敬障跳闸的因果关系
??E
如图1,由分析可知,现场调试交析可知,2
种波动最
4工作達方権阳
负化」
每器升虫约时向当
图3变频增出现控制
该系统有2个关键控制点:①
状态突重的变化势电机快速启动碧送胶粒进入压
艺物料传性变化
配合
致的负变化
块机的时间T1。若T太短,电机
外部控号設量不当
ト电网波动
终导致变频器为重新易出现过载故障:若太长、则产
主电源出现
设量不
稳定电机转速而实施下降。②重量条件清足后,変频器
主电、门如电
强制控制。这是一个迅速对振动筛电机进行制动的时
图1变颚故障跳因关系
瞬动过程,变频器擒间T2。若T2设定太长,则输送入
频器,不但要考虑变频器的内部
出的驱动电流及内部压块机的胶粒太多,最终压出来
控制与负载的特性匹配,还考直流母线电压同时发生快速变化,的胶块超重;若太短,则变频器易
虑工艺流程中的不稳定因素,以
若变频器不能在短时间内成功将出现过压故障跳车
及外电网出现波动时如何保证变电机控制到一个新的平衡点,将
首先设量翰送胶粒进入压
发生故障跳。为避免这种情况,块机过程的变频运行。现场观
收着日:2003-05-19
除了要求变频器硬件要有很好的烹发现、轮送机上的负我不均匀
2093年7
维普资讯hup/WWW.CQVIP.CON
E?z按
变频器启动初期负載较重,随定不当,造成系统波动大,变频器电机进行调速:当操作工打开“装
胶粒被倒入压块机,负载变轻,呈频繁启动,不但达不到节能和控车出口”,管道中出现流量,变
前重后轻的特点,如图5(a)。根制的目的、还增加了设备的故障频器检到流量变化马上启动电
据这种负载的变化,经多次调试,率,影响生产。在对这种系统进行机,并随着流量的增加而提速;当
将变频器的启动升速过程设定为2调试时,PID值在用示波器等监视操作工装车结束后,关闭“装车出
步:①变频器直接启动到10Hz(设响应波形的同时进行调整,基本口阀”、管道流量减少、变频器检
为最低速度为10Hz),保持在10Hz的调整原则是在不发生振荡的条测到流量减少,逐渐减速至停机。
运行5s(设最低速度运行时间为件下,增大“P增益”和D微分”3避兔变频器在照时停电再
5s);②变频器带较轻的负载在2s的值,滅小“Ⅰ积分”的值。
启动过程中跳闸
(设定提速时间为2s)内达到50Hz
目标值や吧
全速运行,如图5(b)。
虽然大多通用变频器提供了
1訳分社詞
粒対
“瞬时停电再启动”功能,但如果
反量
用户设置不当,变频器在瞬时
日7PID控制桂图
电再启动过程中地会因“过压”故
障跳车。关键是要根据不同的负
5负就及变频速度变化趋势
选择适当的工艺参数类型及載情况,设置不同的“瞬时停电再
信号采样点的位置也很关键。以
启动”模式。“瞬时停电再启动”模
然后设定变频器的怠刹车。某化工液体装卸泵的变频器改造式一般有3种
现场使用的变器虽然内有
为例,工艺流程如图8。要进行装
)出现低压或失电后,变频
较小的制动电阻,但实际运行中车的化工液体经过输送泵抽送后,器依靠直流电容上的残余电压维
常出现“过压”跳车,而外置制动经过2000m的管线到达距离实际持逆变器对电机进行减速运行,
电阻又受到现场热及防爆条件装卸点,进行装车
直到电压恢复后再提升电机速度
到电压波动前的速度,如图9(a)。
限制无法增加,故只有修改变频
控削数
控削券改取样点
取样点
这种模式适用于变烦器余量大
器设置参数。现场调试中,首先寻
找启动直流制动而变频器不出现
情
气负载机棫特性软及机械惯性小的
情况。
“过流”故障的最高允许频率为
图8工艺流程
(2)出现低压或失电后,变频
23Hz,然后通过调试确定从50Hz满
速急降到23Hz不出现“过压”故
当现场装车结束,作工关器停止对电机输出但保持运行信
障的允许最短减速时间为1.7s。于闭现场“装车出口阀”后,变频器号,电机处于自由滑行状态。变频
是变频器的刹车过程为:从50H2自动控制输送泵电机停机等候
等电压恢复后追踪电机速度
经1.7s后急
从而实现节能。同时要求当装柔并恢复到电压波动前的速度,如
降到23Hz,然
现场操作工下一次打开
图9(b)。
后启动直流
现场“装车出口”后
世电
电复电
停电复电
主回路真
制动0.5s后
23
变频器能自动启动输送
到停止状态,
渣制动
泵电机,进行装车操作
输出频率日
出频率
如图6。实际图6变频器剥车过程在装车出口阀前和输送
运行满足工
速度曲线
泵出口点各安