一种变频传动调试方法
【专利摘要】本发明公开了一种变频传动调试方法，所述方法包括以下步骤：采用电流电压法测试接地电阻；对电机进行检查，采用直流双臂电桥测试电机直流电阻；对电机电缆进行测试；变频器上电前检查；变频器控制回路空试；变频器单机调试；网络参数设置；上位机操作试车。通过使用本方法能帮助只经过基本变频培训的人员快速地对变频器进行调试，甚至工艺特殊的复杂调试，同时节省了调试时间，减少了调试过程中出现的问题和故障，扩大了变频器在实际应用中的范围。
【专利说明】一种变频传动调试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及变频领域，特别涉及一种变频传动调试方法。
【背景技术】
[0002]变频拖动作为一种电机拖动模式利用非常广泛，变频器正是利用变频拖动原理产生的一种电机驱动装置，是应用变频技术和微电子技术，通过改变电机的工作频率来控制交流电动机。其主要由整流模块、滤波模块、逆变模块制动单元、检测及微处理中心等组成。
[0003]变频拖动与传统的拖动方法相比较有其优越性，例如:1、控制大电流的启动，尤其是大型电机其工频直接启动的电流约为额定电流的7-8倍，对电网有很大的冲击。2、无级平滑的调速性能可以满足很多高精度高强度的工艺。3、节能降耗，在近年广泛推广的各种节能技术中，尤其是对于一些水泵风机等工艺，其节能效果非常明显。4、通过各种网络与计算机系统联网，可以实现高度自动化。
[0004]但变频器在使用过程中非常的复杂，技术难度高，其对使用者的要求也很高，需要掌握各种知识和经验，尤其要对电气传动和变频有较深的了解，限制了实际应用中的应用范围，并且延长了对变频器的调试时间，增加了调试过程中出现的问题和故障。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种变频传动调试方法，本发明缩短了对变频器的调试时间，减少了调试过程中出现的问题和故障，详见下文描述:
[0006]一种变频传动调试方法，所述方法包括以下步骤:
[0007]( I)采用电压电流法测试接地电阻；对电机进行检查，采用直流双臂电桥测试电机直流电阻；
[0008]对电机电缆进行测试；
[0009](2)变频器上电前检查；变频器控制回路空试；
[0010](3)变频器单机调试；
[0011](4)网络参数设置；上位机操作试车。
[0012]所述采用电压电流法测试接地电阻的步骤具体为:
[0013]接被测物体的端E接5m导线，电位端P接20m导线，电流端C接40m导线，导线的另一端分别接被测物接地极E ,，电位探棒P ,和电流探棒C ,，且被测物接地E ,、电位探棒P '电流探棒C ,保持直线，间距为20m。
[0014]所述变频器单机调试的步骤具体为:
[0015]I)变频器电机优化；2)参数设置；3)单机空载测试；4)带减速机测试；5)带烧结机
[0016]空试；6)投料试车。
[0017]所述单机空载测试的操作具体为:对变频器给定20%的额定转速，任意的查看变频器转动过程中的各种参数曲线，并且记录。[0018]本发明提供的技术方案的有益效果是:本方法利用西门SINAMICS S120变频器驱动，提出了一种新的变频器调试方法，该方法对相似和相近的工程变频传动调试具有非常重要的指导意义。而通过使用本方法能帮助只经过基本变频培训的人员快速地对变频器进行调试，甚至工艺特殊的复杂调试，同时节省了调试时间，减少了调试过程中出现的问题和故障，扩大了变频器在实际应用中的范围。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为变频传动调试方法的流程图；
[0020]图2为接地电阻测试的示意图。
【具体实施方式】
[0021]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
[0022]通常烧结工程的烧结机和配料间皮带秤均采用变频器拖动，尤其以烧结机电机的拖动较为复杂，本方法将以烧结机的调试为例，利用西门SINAMICS S120变频器来阐述本方法的实施过程，西门SINAMICS S120变频器是西门子公司推出的一款新型号的变频器，可以取代传统的6ES70系列的变频装置，一个中央控制单元就可实现同时控制多达四台逆变器和一台整流装置，传动组件采用独特的智能通讯链接技术一DRIVE-CLiQ，用于连接所有组件，从而节约配线时间，减少繁琐的手工输入，实现网络化调试。本调试方法对于其他品牌的变频器也同样适用。
[0023]为了缩短对变频器的调试时间，减少调试过程中出现的问题和故障，本发明实施例提供了一种变频传动调试方法，分三个大模块，总共13个步骤，参见图1，第一个模块为变频器调试前准备工作，步骤为101-105 ;第二个模块为变频器单机调试，步骤为201-206 ；第三个模块为网络调试，步骤为301-302 ;详见下文描述:`[0024]一、变频器调试前准备工作
[0025]101:采用电压电流法测试接地电阻；
[0026]由于变频器内部采用的是微电机集成电路，对外部或者内部产生的干扰要求特别高，为了消除自身的干扰和外部的干扰必须具有可靠的接地，且符合EMC标准，且接地电阻值不应小于I欧姆，本方法的接地电阻测试采用电压电流法测试，利用ZC-8型接地电阻测试仪，如图1所示。
[0027]测量接地电阻值时，参见图2，按照接线方式的规定仪表上的E端钮(接被测物体)接5m导线,P端钮(电位端)接20m线,C端钮(电流端)接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极E '，电位探棒P '和电流探棒(^，且『、？，、(^应保持直线，其间距为20m。
[0028]102:对电机进行检查，采用直流双臂电桥测试电机直流电阻；
[0029]电机检查需核对其容量和接线方式，电机的容量需符合变频器的容量，记录电机的铭牌包括电机的额定容量、额定电压、额定电流、额定电流、额定转速、接线型式和调速范围即频率范围，这些基本数据在“电机优化步骤201”中需要输入；对于工艺精确或者大容量的变频电机需要测试电机的直流电阻，本方法中使用直流双臂电桥测试电机直流电阻；需检查电机的绝缘电阻，低压电机其绝缘电阻不应小于0.5兆欧，对于星型电机其星点引出电机还应该测量其绕组相间绝缘电阻；检查电机的电缆接线，需紧固，以免大电流而导致的发热。
[0030]103:对电机电缆进行测试；
[0031]测试变频电缆的绝缘电阻，使用直流兆欧表测试，电缆相间及其对地绝缘电阻值不小于0.5兆欧，测试电缆的绝缘电阻时需把电缆和变频器脱开；对于控制工艺要求高的场合还需测试电缆的长度和直流阻值；对于专用变频电缆需确保接地线芯和屏蔽层可靠接地。
[0032]104:变频器上电前检查；
[0033]变频器上电前的检查是一项非常重要的工作，由于装置在运输或者装配的过程中都有可能出现过各种问题，因此需要在上电前做仔细的检查。(注:该步骤需在断电的情况下进行)首先需检查变频器输入主回路开关及快熔是否完好，检查变频器的输入与输出的接线是否与使用说明书是否一致；进线电源电压等级与变频器是否一致，R、S、T之间阻抗测量，R/S/T与地线之间阻抗；DC+与DC-之间阻抗，DC+/DC-与地线之间阻抗；R/S/T与DC+/DC-之间阻抗；U、V、W之间阻抗测量，U/V/W与地线之间阻抗；U/V/W与DC+/DC-之间阻抗；R/S/T与DC+/DC-之间正反表笔的二极管测量；U/V/W与DC+/DC-之间正反表笔的二极管测量；根据设计电路图检查控制板跳线是否正确:硬件使能跳线、模拟量信号类型跳线、编码器电压等级跳线、编码器信号线类型跳线等。通过上述来判断整流和逆变模块是否完好。
[0034]105:变频器控制回路空试；
[0035]变频器上电后，需根据设计电路图，对控制回路进行模拟空试，测试现场操作箱、急停和工艺联锁，依据电路图模拟各种可能的功能，查看信号是否正常，继电器、接触器等是否能正常动作。对于烧结机控制涉及到多段调速BICO的连接和电位计模拟量给定调速，因此各种信号的正确动作要附和设计原理图。
[0036]二、变频器单机调试
[0037]201:变频器电机优化；
[0038]利用步骤102中记录的电机检查及测试中的铭牌数据，根据变频器参数表输入基本数据，SINAMICS S120在MOTOR DATA参数组中进行定义，之后对变频器进行静态辨识和动态辨识(单机脱轴下进行)，以在变频器内部自动建立起电流环的各种参数；由于烧结机电机具有编码器控制，应该进行速度闭环自动计算各种参数，因此正确配置编码器的数据
很重要。
[0039]202:参数设置；
[0040]有些数据在步骤201中的变频器电机优化中的变频器内部自动计算好了，需要从参数表中定义各种工艺的急停输入DI，定义各种DO输出等，但是对于烧结机等控制较复杂的就必须再输入相关参数，通过BICO链接，使得该电机实现4个档位的控制，以便实现高速、低速、正转和反转等工艺，而且在遇到非停机等外部故障时，需要随时调节烧结机的速度时可以利用电位计模拟量来调节速度，因此需要设定模拟量通道来实现。其次，选择控制模式，对于烧结机选择V/F压频控制模式即可；最后由于烧结机需要在出现状况的情况下实现紧急制动，因此需要在FUNCTION参数选项中定义抱闸。
[0041]203:单机空载测试；
[0042]该步骤仍是对电机的进一步测试和优化，需要在电机完全脱轴的情况下进行，步骤“202参数设置”完成后，对变频器给定一个相对较低的转速，20%的额定转速，通过TRACE功能，可以任意的查看电机转动过程中的各种参数曲线，并且记录，该步骤中需要确定电机的方向如何，需要机械工艺人员确认，为步骤“301网络调试”控制字定义做准备。
[0043]204:带减速机测试；
[0044]该步骤主要是通过观察电流的变化测试减速机有没有卡死的现象，以及测试其他各种参数。
[0045]205:带烧结机空试；
[0046]对于烧结机的初次试运行其速度给定需要更低，以免在试车的过程中出现卡死或者脱轨的现象，在烧结机运行几个周期的过程中电流等参数的动态响应是否快速，运行是否平稳等。
[0047]206:投料试车；
[0048]此步骤对于变频器来说是带负荷运转了，因此可以观察烧结机不同负载的情况下电流等参数的动态响应曲线如何，运行是否平稳等，随着投料的增加是否会发生过流等现象。
[0049]三、网络调试
[0050]301:网络参数设置；
[0051]在实现自动控制的要求下，需要SINAMICS S120与烧结主控室的s7_300PLC通过PR0FIBUS进行周期性通讯，在上位机S7-300组态时DP地址必须和变频器的地址一致。将控制字I (CTWl)和主设定值(NSETP_B)发送至变频器。控制字中BitO做电机的启停控制，主设定值为速度设定值，频率设定值和实际值要经过标准化，可以在P2000中修改标准化频率，即参考频率为500HZ。组态是选用PZD=2，在PLC中可以用MOVE指令进行数据传送，当组态选用PZD>2，在PLC中可以调用SFC14和SFC15模块进行读写。
[0052]302:上位机操作试车。
[0053]通过步骤301中的网络参数设置PLC和变频器可以进行通讯，通过上位机PLC的速度给定，再次对烧结机进行试车，通过上位机查看变频器反馈数据是否正确。
[0054]综上所述，通过本方法使得只经过基本变频培训的人员快速地对变频器进行调试，甚至工艺特殊的复杂调试，同时节省调试时间，减少调试过程中出现的问题和故障。
[0055]本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0056]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种变频传动调试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: (1)采用电压电流法测试接地电阻；对电机进行检查，采用直流双臂电桥测试电机直流电阻；对电机电缆进行测试； (2)变频器上电前检查；变频器控制回路空试； (3)变频器单机调试； (4)网络参数设置；上位机操作试车。
2.根据权利要求1所述的一种变频传动调试方法，其特征在于，所述采用电压电流法测试接地电阻的步骤具体为: 接被测物体的端E接5m导线，电位端P接20m导线，电流端C接40m导线，导线的另一端分别接被测物接地极E '，电位探棒P '和电流探棒C '，且被测物接地E '、电位探棒P ,、电流探棒C ,保持直线，间距为20m。
3.根据权利要求1所述的一种变频传动调试方法，其特征在于，所述变频器单机调试的步骤具体为: 1)变频器电机优化； 2)参数设置； 3)单机空载测试； 4)带减速机测试； 5)带烧结机空试； 6)投料试车。
4.根据权利要求3所述的一种变频传动调试方法，其特征在于，所述单机空载测试的操作具体为: 对变频器给定20%的额定转速，任意的查看变频器转动过程中的各种参数曲线，并且记录。
【文档编号】G01R31/00GK103777105SQ201410066878
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】陈吉林, 胡维云, 管宇, 艾强, 夏文, 李金磊 申请人:天津二十冶建设有限公司