英威腾Goodrive200系列变频器在精梳机上的应用

一、引言

   在精梳机控制系统中使用的变频调速设备，长期以来一直被进口品牌占领，施耐德，丹佛斯，伦次等。其对变频器的低频输出扭矩，停机响应速度，通讯功能，耐高温和稳定性都有较高要求。近年来由于国产变频器技术的不断进步和发展，已经越来越接近甚至赶超进口品牌。如图1所示，精梳机整体系统结构，本文将着重论述英威腾变频器在精梳机系统中的应用。

二、精梳机系统的特点

  由于是对棉条的加工和处理，因此对变频器输出的速度稳定性要求较高，尽量避免对棉纤维的拉拽，保证纤维的均匀性。

  同样在启停过程中对速度的均匀性和停机的快速响应要求很高，也是为了避免对苗条纤维的伤害。

  良好的通讯性能，PLC在线实时监控变频器的状态。

  同其他棉纺设备一样，由于棉纺环境的影响，变频器的散热效果要好，最好有独立风道设计，避免棉絮的进入使变频器或者风扇损坏。                                        

  FDT功能，频率到达检出，在停机过程中，首先先减速，当达到事先设置的低速行驶后，再执行真正的停机动作，以保障每次停车都能准确的停到固定的位置。

  限流水平调节，由于对停车时间要求较高，在停车时为避免产生过电压故障，适当调节限流水平和限流频率。

  两路继电器输出，一路负责故障报警，一路负责配合FDT功能，当频率到达时输出信号给PLC控制器。

三、控制要求

   本文仅以英威腾变频器在某精梳机使用现场的要求为例进行说明，具体控制要求有如下：

客户需求一台7.5kW变频器控制一台5.5kW异步电机驱动精梳机主轴系统，其中控制系统采用的是触摸屏和PLC结合的方式，系统对变频器驱动要求主要包括：

a)较快的上升下降时间，此过程中，速度运行平稳。

b)低速大转矩输出，保证能在满载的情况下，短时间内迅速制动。

c)在执行减速停机过程中，采用FDT功能，到达目标低速后，发送信号给PLC，PLC发出停机命令。

d)通讯控制频率给定。

e)端子控制，启动停止和变频调速，以及故障输出。

四、英威腾Goodrive200变频器介绍

   Goodrive200变频器以DSP控制系统为平台，采用矢量化V/F控制技术，并配合多种保护方式，可应用于异步电机，提供优异的驱动性能。产品在风道设计，硬件配置，软件功能方面都极大的提升了客户易用性及环境适应性。产品通过了TUV SUD的CE认证，给客户的放心使用提供了强有力的保证。

技术特点：

◆频率设定方式：数字设定、模拟量设定、脉冲频率设定、串行通讯设定、多段速及简易PLC设定、PID设定等，可实现设定的组合和方式切换

◆准确的电机参数自学习，可准确的进行旋转或静止的电机参数自学习，调试方便，操作简单，提供更高的控制精度和响应速度

◆矢量化的V/F控制性能

◆良好的电压、电流控制，有效减少变频器的保护次数

◆提供多种制动方式，可快速停车

◆转速追踪再起动功能：实现对旋转中的电机的无冲击平滑起动

◆自动电压调整功能：当电网电压变化时，能自动保持输出电压恒定

◆提供多种故障保护功能：过流、过压、欠压、过温、缺相、过载等保护功能

五、系统接线及调试

   整个系统是由控制器给变频器运行命令的.Goodrive200系列变频器在V/F控制上性能优异，只需简单的自学习就能达到对驱动电机的精确控制。

5.1系统调试

   调试主要包括三个重要阶段。

   1是调试通讯部分，首先编制PLC程序，一般来说PLC的自由口可以兼容多种通讯协议，该用户用的PLC也是用自由口通讯方式，虽然和GD200变频器的MODBUS协议略有不同，且数据换算存在差异，经过调试解决通讯问题，经过实际给定和变频器实得数据的比较得到换算关系。

   2个重点调试是FDT功能，该功能主要是为了控制停机的准确性，在停机过程中先进行减速，当预设的频率达到时，变频器输出信号通知PLC，PLC低速时执行真正的停机，以达到停机迅速和准确的目的。

   3是满载停机相应的问题，主要是在0.2秒停车时，制动电阻的制动效果，可能会导致变频器过压报警。通过修改自动限流水平和限流时频率下降率来实现稳定停机不过压。

详细参数变动可以参照下表。

5.2变频器参数设置

   变频器部分关键参数见表1。

   本系统变频器具有短路、过载、过压、缺相、失速等多种保护和故障输出功能，能有效保证系统安全高效的运行。

六、结束语

   随着交流变频技术的不断发展，和电力电子技术的不断进步，国产变频器在纺织等高端领域的应用将会越来越多，其稳定性和性能也逐渐被市场和客户所认可，中国的工业自动化正在飞速发展。

参考文献

[1] 《Goodrive 200变频器产品说明书》深圳市英威腾股份有限公司