合康變頻同步控制在煤礦皮帶機上的應用

　　1引言
　　
　　隨著變頻器在各行各業的廣泛應用，在許多工業場合提出了對大功率拖動系統的需求。而單個電機由于制造等原因功率有限，不能滿足應用需求，實際應用中通常采用兩臺電機同時驅動一臺設備進行驅動控制。在雙電機同步傳動中，每臺電機載荷程度以及電機輸出功率的均衡程度將直接影響設備運行的安全性和可靠性。合康變頻憑借多年的技術和實踐經驗，采用的主從同步控制技術能均衡分配電機負載及輸出功率，現場運行可靠，控制性能優異。
　　
　　2同步控制系統方案設計
　　
　　系統框架如下圖所示：
　　

        主從控制時，主機采用速度控制，從機可以采用速度控制，也可以采用轉矩控制。
　　
　　若主機和從機是柔性連接，則從機采用速度控制，主機將自身運行頻率和輸出電流傳送給從機，從機將接收到的頻率作為自身的設定頻率，同時將自身的輸出電流與主機發送過來的輸出電流做PI調節，從機在跟隨主機頻率的同時，根據主從之間負載的差別進行微調，從而實現速度同步和功率均衡。若主機和從機是剛性連接，則從機采用轉矩控制，主機將自身運行頻率和輸出轉矩傳送給從機，從機將接收到的轉矩作為自身的設定轉矩，將接收到的頻率作為自身的輸出頻率，從而控制兩臺電機功率均衡。
　　
　　兩臺電機中任意一臺都可作為主機，另一臺為從機，主從之間采用CAN通訊控制方式，通訊速率可達lMbps，提高了系統的動態響應速度，加入CRC校驗，保證了數據傳輸的準確性。
　　
　　3同步控制在山西朔州某煤場皮帶機上的應用
　　



　　變頻器型號：HID600A-T7-630G低壓變頻器2臺
　　
　　應用地點：山西朔州某煤場
　　
　　3.2HID600A系列大功率變頻器主從控制
　　
　　在山西朔州某煤場，因產量不斷增加，原有的主井皮帶機的容量已經不滿足現在的需求，此改造項目中采用了合康中低壓變頻“一拖一”雙機聯動的控制方案。該方案的優點在于解決工況引起的功率不對稱分配問題，保證兩臺電機的轉速一致功率均衡，同時極大地降低了電機啟動瞬間對電網電壓的沖擊。
　　
　　該煤場皮帶機，共有2臺驅動電機，其中一臺為主機，另一臺為從機，屬于柔性連接，皮帶存在一定的延展性，主從之間允許存在一定的速度誤差。故主機采用SVC速度控制，從機也采用SVC速度控制，兩臺HID600A-T7-630G變頻器分別對應兩臺驅動電機。從機收到主機啟動命令后，按照主機輸出頻率運行，將自身的輸出電流與主機的輸出電流進行PI調節，自動調整運行頻率，使主機與從機速度同步，功率均衡。主機的故障信號與從機的故障信號互鎖，一旦任何一臺變頻器出現故障，則整個系統停機。
　　
　　3.3調試步驟
　　
　　系統調試主要包括參數自學習、空載調試及帶載調試三部分。
　　
　　1)電機參數自學習及空載調試
　　
　　在電機不帶任何負載情況下，設置好電機參數，單臺變頻器帶電機運行，首先在V/F模式下運行。設置頻率為50Hz觀察輸出電流在加速、恒速、減速階段是否均正常，同時用電流鉗表測量實際輸出電流，并與變頻器顯示電流做比較，通過參數調整，進行電流檢測的校準。在SVC模式下，*行參數自學習，自學習結束后，設置不同的頻率，觀察電機設定頻率與電機轉速是否對應，輸出電流是否正常。
　　
　　2)帶載調試
　　
　　雙機同時啟動，先將變頻器帶輕載在10Hz運行，查看輸出電流、電壓、轉速是否符合要求，然后在30Hz、50Hz運行。若輕載過程均正常的時候便可以進行正常生產過程的帶載調試。若輕載過程出現過流、過壓的故障，則重新調整從機同步控制參數。
　　
　　3.4系統參數設置
　　
　　表3主從控制主要參數參數設置
　　

主機參數			從機參數
功能碼	參數說明	參數值	功能碼	參數說明	參數值
F0.01	無PG矢量控制	0	F0.01	無PG矢量控制	0
F0.02	端子運行指令	1	F0.09	zui大運行頻率	51Hz
F0.03	主頻率源X選擇	0	F7.10	自由停機方式	1
F0.08	鍵盤設定頻率	50Hz	FC.00	速度控制/功率均衡選擇	2
F0.09	zui大運行頻率	50Hz	FC.01	主從模式選擇	2：本機為從機
F7.10	自由停機方式	1	FC.02	主機向從機發送參考信號源選擇	1：主機輸出電流
FC.00	速度控制/功率均衡選擇	2	FC.03	主從通訊使能	1：使能CAN通訊
FC.01	主從模式選擇	1：本機為主機	FC.04	從機控制命令源選擇	0：主機通訊控制
FC.02	主機向從機發送參考信號源選擇	1：主機輸出電流	FC.05	從機參考頻率源選擇	0：主機通訊控制
FC.03	主從通訊使能	1：使能CAN通訊	FC.07	從機參考信號源選擇	0：主機通訊給定
			FC.10	PID比例系數	20000
			FC.11	PID積分時間	1
			FC.18	PID控制偏差極限	10
			FC.19	PID調節特性選擇	0：正特性
			FC.20	PID使能同步速度下線	5.0%
			FC.21	PID使能	1：使能
			FC.22	CAN通信斷線時間	0.0S
			FC.23	PI限幅	2.0%
			F0.12	加速時間	0.01S
			F0.13	減速時間	0.01S

　　本系統變頻器具有過流、過壓、通訊故障等多種保護和故障輸出功能，未采用共直流母線也能有效保證系統安全的運行。
　　
　　4結束語
　　
　　采用合康HID600A系列無PG矢量變頻器主從同步控制皮帶機后，運行幾個月以來，提高了系統的功率因素及系統的效率，對皮帶及機械傳動都有極大的改善，并體現了如下優點：
　　
　　1)主從設定可以改變，每臺變頻器可以設置為主機，也可以設置為從機。
　　
　　2)主從故障互鎖，任何一臺變頻器出現故障，主機自動停機，保證系統安全可靠。
　　
　　3)高性能的SVC算法，能保證皮帶機的平滑起動，功率均衡。從機的輸出速度跟隨主機，電流相當。從鍵盤上看主從機電流相差10A左右。