摘 要：本文主要介紹合康變頻大功率變頻器采用主從同步控制在煤礦皮帶機(jī)上的應(yīng)用。主從同步控制能使拖動(dòng)同一設(shè)備的多臺(tái)電機(jī)速度同步，輸出功率均衡?？刂菩阅軆?yōu)良，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，節(jié)能效果明顯。
關(guān)鍵詞：合康變頻 大功率變頻器 皮帶機(jī) 速度同步
1 、引言
隨著變頻器在各行各業(yè)的廣泛應(yīng)用，在許多工業(yè)場(chǎng)合提出了對(duì)大功率拖動(dòng)系統(tǒng)的需求。而單個(gè)電機(jī)由于制造等原因功率有限，不能滿足應(yīng)用需求，實(shí)際應(yīng)用中通常采用兩臺(tái)電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。在雙電機(jī)同步傳動(dòng)中，每臺(tái)電機(jī)載荷程度以及電機(jī)輸出功率的均衡程度將直接影響設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。合康變頻憑借多年的領(lǐng)先技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，采用的主從同步控制技術(shù)能均衡分配電機(jī)負(fù)載及輸出功率，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行可靠，控制性能優(yōu)異。
2、 同步控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
系統(tǒng)框架如下圖所示：
圖1 主從控制結(jié)構(gòu)圖
主從控制時(shí)，主機(jī)采用速度控制，從機(jī)可以采用速度控制，也可以采用轉(zhuǎn)矩控制。
若主機(jī)和從機(jī)是柔性連接，則從機(jī)采用速度控制，主機(jī)將自身運(yùn)行頻率和輸出電流傳送給從機(jī)，從機(jī)將接收到的頻率作為自身的設(shè)定頻率，同時(shí)將自身的輸出電流與主機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的輸出電流做PI調(diào)節(jié)，從機(jī)在跟隨主機(jī)頻率的同時(shí)，根據(jù)主從之間負(fù)載的差別進(jìn)行微調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)速度同步和功率均衡。若主機(jī)和從機(jī)是剛性連接，則從機(jī)采用轉(zhuǎn)矩控制，主機(jī)將自身運(yùn)行頻率和輸出轉(zhuǎn)矩傳送給從機(jī)，從機(jī)將接收到的轉(zhuǎn)矩作為自身的設(shè)定轉(zhuǎn)矩，將接收到的頻率作為自身的輸出頻率，從而控制兩臺(tái)電機(jī)功率均衡。
兩臺(tái)電機(jī)中任意一臺(tái)都可作為主機(jī)，另一臺(tái)為從機(jī)，主從之間采用CAN通訊控制方式，通訊速率可達(dá)lMbps，提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度，加入CRC校驗(yàn)，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
3、同步控制在山西朔州某煤場(chǎng)皮帶機(jī)上的應(yīng)用
3.1 現(xiàn)場(chǎng)皮帶機(jī)結(jié)構(gòu)
表1 電機(jī)參數(shù)
表2 皮帶機(jī)參數(shù)
變頻器型號(hào)：HID600A-T7-630G低壓變頻器 2臺(tái)
應(yīng)用地點(diǎn)：山西朔州某煤場(chǎng)
3.2 HID600A系列大功率變頻器主從控制
在山西朔州某煤場(chǎng)，因產(chǎn)量不斷增加，原有的主井皮帶機(jī)的容量已經(jīng)不滿足現(xiàn)在的需求，此改造項(xiàng)目中采用了合康中低壓變頻“一拖一”雙機(jī)聯(lián)動(dòng)的控制方案。該方案的優(yōu)點(diǎn)在于解決工況引起的功率不對(duì)稱分配問(wèn)題，保證兩臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)速一致功率均衡，同時(shí)極大地降低了電機(jī)啟動(dòng)瞬間對(duì)電網(wǎng)電壓的沖擊。
該煤場(chǎng)皮帶機(jī)，共有2臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其中一臺(tái)為主機(jī)，另一臺(tái)為從機(jī)，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(jī)采用SVC速度控制，從機(jī)也采用SVC速度控制，兩臺(tái)HID600A-T7-630G變頻器分別對(duì)應(yīng)兩臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。從機(jī)收到主機(jī)啟動(dòng)命令后，按照主機(jī)輸出頻率運(yùn)行，將自身的輸出電流與主機(jī)的輸出電流進(jìn)行PI調(diào)節(jié)，自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行頻率，使主機(jī)與從機(jī)速度同步，功率均衡。主機(jī)的故障信號(hào)與從機(jī)的故障信號(hào)互鎖，一旦任何一臺(tái)變頻器出現(xiàn)故障，則整個(gè)系統(tǒng)停機(jī)。
3.3 調(diào)試步驟
系統(tǒng)調(diào)試主要包括參數(shù)自學(xué)習(xí)、空載調(diào)試及帶載調(diào)試三部分。
1) 電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)及空載調(diào)試
在電機(jī)不帶任何負(fù)載情況下，設(shè)置好電機(jī)參數(shù)，單臺(tái)變頻器帶電機(jī)運(yùn)行，首先在V/F模式下運(yùn)行。設(shè)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(shí)用電流鉗表測(cè)量實(shí)際輸出電流，并與變頻器顯示電流做比較，通過(guò)參數(shù)調(diào)整，進(jìn)行電流檢測(cè)的校準(zhǔn)。在SVC模式下，先進(jìn)行參數(shù)自學(xué)習(xí)，自學(xué)習(xí)結(jié)束后，設(shè)置不同的頻率，觀察電機(jī)設(shè)定頻率與電機(jī)轉(zhuǎn)速是否對(duì)應(yīng)，輸出電流是否正常。
2) 帶載調(diào)試
雙機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，先將變頻器帶輕載在10Hz運(yùn)行，查看輸出電流、電壓、轉(zhuǎn)速是否符合要求，然后在30Hz、50Hz運(yùn)行。若輕載過(guò)程均正常的時(shí)候便可以進(jìn)行正常生產(chǎn)過(guò)程的帶載調(diào)試。若輕載過(guò)程出現(xiàn)過(guò)流、過(guò)壓的故障，則重新調(diào)整從機(jī)同步控制參數(shù)。
3.4 系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置
表3 主從控制主要參數(shù)參數(shù)設(shè)置
本系統(tǒng)變頻器具有過(guò)流、過(guò)壓、通訊故障等多種保護(hù)和故障輸出功能，未采用共直流母線也能有效保證系統(tǒng)高效安全的運(yùn)行。
4、 結(jié)束語(yǔ)
采用合康HID600A系列無(wú)PG矢量變頻器主從同步控制皮帶機(jī)后，運(yùn)行幾個(gè)月以來(lái)，提高了系統(tǒng)的功率因素及系統(tǒng)的效率，對(duì)皮帶及機(jī)械傳動(dòng)都有極大的改善，并體現(xiàn)了如下優(yōu)點(diǎn)：
1) 主從設(shè)定可以改變，每臺(tái)變頻器可以設(shè)置為主機(jī)，也可以設(shè)置為從機(jī)。
2) 主從故障互鎖，任何一臺(tái)變頻器出現(xiàn)故障，主機(jī)自動(dòng)停機(jī)，保證系統(tǒng)安全可靠。
3) 高性能的SVC算法，能保證皮帶機(jī)的平滑起動(dòng)，功率均衡。從機(jī)的輸出速度跟隨主機(jī)，電流相當(dāng)。從鍵盤上看主從機(jī)電流相差10A左右。
（轉(zhuǎn)載）
