2.3.1 工程型變頻器機械制動的方法
隨著高性能微處理器技術的發展以及dsp技術在變頻器中的應用,變頻器不僅具備了優越的控制性能而且擁有了強大數字編程處理能力。西門子公司6se70/6se71變頻器和abb公司acs800/acc800變頻器在內部功能上都設計了機械制動控制功能,機械制動控制邏輯集成在變頻器的應用中,用戶通過簡單的定義和硬線連接就可以實現復雜的機械制動控制功能。工程型變頻器的機械制動控制思想是:變頻器應用其采集到的各種信號,例如電流轉矩信號、速度信號、故障信號等在內部通過邏輯計算得出一個開關機械制動控制器的信號,直接輸出信號控制機械制動控制器,同時產生一些控制信號(例如內部給定使能、逆變器使能)來控制變頻器的運行配合機械制動器的動作,該功能也可以利用機械制動控制器的檢測元件來檢測機械制動器是否正常。圖4所示為一個工程型變頻器機械制動控制的應用原理圖。
2.3.2 工程型變頻器機械制動的控制過程
下面就以工程型變頻器機械制動控制功能實現的機械制動為例,描述負載在啟動、停止時機械制動器的運行過程,工程型變頻器機械制動控制的過程如圖5所示。
(1)負載啟動時機械制動控制過程
設定一個“制動器打開時的啟動轉矩ts
當變頻器的啟動指令以及外部速度給定使能信號都具備,變頻器開始工作,為保證開機械制動時電機有足夠的力矩,負載不至于下滑,設定一個打開制動器的門檻轉矩值ts,門檻信號也可以應用電流信號;
發出“制動器打開指令
當變頻器確認已經有足夠大的輸出轉矩(電流)時,其他邏輯條件都具備時將發出一個“制動器打開指令,使機械制動控制器開始通電;
設定一個“制動器打開時間tod
當變頻器確認機械制動器已經打開,經過“制動器打開時間tod后,通過控制功能控制內部給定使能,使變頻器開始沿速度曲線升至所需速度。
負載啟動的機械制動控制過程見圖5中1到4所示過程。
。2) 負載停止時機械制動控制過程
設定一個“制動器閉合的轉速ncs
變頻器設定一個“制動器閉合的轉速ncs,為保證制動器閉合時電機有足夠的力矩,負載不至于下滑,設定一個關閉制動器的門檻轉矩值ncs,制動器閉合的門檻信號一般使用速度信號;
發出“制動器閉合指令
變頻器停止運行時,當外部給定使能和外部速度信號停止后,速度沿變頻器速度曲線下降,當變頻器檢測到ncs(如5%額定速度)時,變頻器將輸出一個“制動器閉合信號,發出制動器斷電指令;
設定一個“制動器閉合時間tcd
當變頻器確認機械制動器已經閉合,經過“制動器打開閉合tcd后,通過控制功能封鎖變頻器內部給定使能(電機勵磁)以及逆變器使能,變頻器立即停止工作。
負載停止時的機械制動控制過程見圖5中5到7所示過程。
2.4 通用變頻器機械制動與工程型變頻器的比較
工程型變頻器的機械制動控制功能與通用型變頻器機械制動控制功能相比,其優點主要有以下三個方面:
2.4.1 控制方法及思想
通用型變頻器由于本身的局限性,其可以應用的資源并不多,應用變頻器提供的輸出點對于設計開關機械制動功能,這些也只是同級別控制信號;而工程型變頻器具有的可編程性,內部采集到的各種信號可以直接或編程后提供給機械制動功能使用,工程型內部有專門的機械制動功能模塊,其采用rs觸發控制器,關機械制動條件優先,對于機械制動功能來說是最為合理和安全的,所以工程型變頻器機械制動功能的控制方法及思想更為合理。
2.4.2 控制性能及精度
通用型變頻器機械制動功能采用plc控制,也可以使機械制動功能考慮更多的條件,但是plc通過通訊等方式采集變頻器的數據,然后做機械制動邏輯控制,系統至少一個循環的時間執行plc程序并運算出