簡析ACS800變頻器在電牽引采礦機中的應(yīng)用

【摘要】目前ACS800變頻器主要是廣泛應(yīng)用在對機電牽引的控制中，我們就電機的速度和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行具體的分析，來研究ACS800變頻器在電牽引采礦機中的應(yīng)用，提高采礦工程的效益。

【關(guān)鍵詞】ACS800變頻器;電牽引;采礦機

我國在近幾年的采礦行業(yè)中，多數(shù)是采用了名叫ABB ACS800這種類型的變頻器，其中有水冷型、安川的G7等，還有其他很多歸類為ACS800系列的變頻器被廣泛使用到國內(nèi)外的電牽引采礦機中。在通常情況下。采礦機的電牽引變頻調(diào)速方式有兩種主要的內(nèi)容：一種是一拖二，一種是一拖一?？梢愿鶕?jù)字面意思分析，一拖二就是同一個變頻器能控制兩個牽引機。一拖一則是兩個變頻器來分別控制兩個相對的牽引機，這種方式主要是對兩個變頻器的設(shè)置參數(shù)同時進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)同步控制。ACS800變頻器很早之前就一直被各種礦用設(shè)備所采用，主要是因為它具有很好的一拖一同步控制性能和低頻效果等良好的優(yōu)勢、因此長久以來一直受到用戶的好評與信賴。

1.ACS800變頻器有那些技術(shù)優(yōu)點

在對牽引機的選擇上，我們主要對速度交替控制和恒轉(zhuǎn)矩兩個方面的內(nèi)容進(jìn)行參考。ACS800變頻器具有低成本高性能的產(chǎn)品優(yōu)勢，這是一種在矢量控制上達(dá)到一定高標(biāo)準(zhǔn)的頻調(diào)變速器。要控制好數(shù)量的變化主要從轉(zhuǎn)矩和定子磁通這兩方面入手。在T-CTRL這種控制模式背景下，由于電機在實際操作中的數(shù)據(jù)和在給定的數(shù)據(jù)會經(jīng)常發(fā)生變化，高端的電機軟件模型和快速數(shù)據(jù)信息處理相互結(jié)合，可以達(dá)到40000次/s 的變化頻率。逆變器在進(jìn)行每次的開關(guān)操作時都是可以獨立完成的，這表明如果出現(xiàn)瞬時掉電和負(fù)載擾動達(dá)時，想要及時作出反應(yīng)，產(chǎn)生比較理想的狀態(tài)，使用其動系統(tǒng)就可以做到。與此同時，變頻器的內(nèi)部設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)中，進(jìn)線電抗器可以大幅度的減弱變頻器的輻射，減弱高次諧波含量。為濾波電容器和整流二極管提供保護(hù)措施，避免其在運作過程中受到電網(wǎng)電壓的影響并產(chǎn)生數(shù)據(jù)偏差。

2.ACS800變頻器中一拖一控制方式

一拖一控制方式的主要內(nèi)容是為了能對兩個電機更好的進(jìn)行控制，因此把兩個變頻器設(shè)置成從機和主機的關(guān)系，需要進(jìn)行操作時，只要對主機發(fā)號施令就可以實現(xiàn)同步操控。我們主要將60組變頻器作為案例對其參數(shù)進(jìn)行具體分析。

（1）60.01 MATER LINK MODE

如果設(shè)置是MASTER，那么可以直接作為主機進(jìn)行操作指令的發(fā)送方向，但是如果設(shè)置是FOLLOWER，就應(yīng)該把當(dāng)前的變頻器當(dāng)成從機，不可以直接向這臺變頻器發(fā)送指令。這說明變頻器的參數(shù)對主從機的角色起著決定性的作用。

（2）60.02 TORQUE SELECTOR

TORQUE是這個參數(shù)的缺省值，在通常情況下，要根據(jù)電機轉(zhuǎn)矩控制發(fā)出的信息來決定使用何種參數(shù)，在99.02 APPLICATION MACRO處在Torque Contr01的前提條件下，在機站的需要中才可以看到這種參數(shù)。

SPEED：從機的操作指令主要是聽從主機的控制，當(dāng)從機發(fā)出給定信號后，電機轉(zhuǎn)會發(fā)生相應(yīng)的變化，從機主要是通過速度調(diào)節(jié)器來對電機轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，在這樣的控制背景下，如果想調(diào)節(jié)從機和主機之間的速度，我們可以采用柔性連接的方式將從機和主機的電機進(jìn)行相接。

TORQUE：如果不想改變從機和主機的差距，控制之間的速度差別，我們可以采用剛性連接對其進(jìn)行相連，例如鏈條和齒輪等，在轉(zhuǎn)矩的控制背景下，如果有傳動單元，那么控制的參數(shù)就是缺省值。

MINIMUM：速度調(diào)節(jié)器發(fā)出的數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)矩輸出的數(shù)據(jù)值是選擇轉(zhuǎn)矩選擇器的關(guān)鍵因素之一，在實際的操作中，我們采用數(shù)據(jù)值比較小的當(dāng)作電機轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)值。但是要注意的是，這種情況的發(fā)生的概率比較小。

ADD：這種方式主要是在對轉(zhuǎn)矩的數(shù)據(jù)定值中加入速度調(diào)節(jié)器輸出的給定值。傳動單元如果在規(guī)定的范圍內(nèi)傳動單元進(jìn)行正常的運轉(zhuǎn)我們叫為轉(zhuǎn)矩控制。ADD的各種視窗控和設(shè)置選項結(jié)合在一起，形成了一種新型的速度監(jiān)視功能。

ZERO：這個選項的主要作用是將轉(zhuǎn)矩輸出數(shù)據(jù)值設(shè)置成為最低的數(shù)字。

3.ACS800變頻器中如何設(shè)置CANopen的參數(shù)

目前在汽車制造業(yè)中經(jīng)常采用CANopen這種通訊手段，只有很少一本分的采礦企業(yè)或者工程項目才會采用這項通訊。ACS800變頻器具體快捷、操作簡單等優(yōu)勢，我們只要在RMIO-01的主要控制板面插入與之相適應(yīng)的通訊卡就可以對現(xiàn)有的變頻設(shè)備進(jìn)行全面同步的控制與監(jiān)督，在實際操作中，一般我們將RCAN-01CANopen作為選擇變頻器的后備計劃，通過將CANopen系統(tǒng)和變頻器進(jìn)行有效的鏈接來實現(xiàn)后期的操作與控制。具體可以實現(xiàn)以下幾個方面的功能：

（1）給變頻器發(fā)出一些控制指令來實現(xiàn)操作，例如停止、繼續(xù)運行、開啟、關(guān)閉等。

將變頻器的運行的信息和參數(shù)反饋給控制主機。

（3）可以將變頻器的PID整個監(jiān)控記錄下來，作為參考數(shù)據(jù)。

（4）對變頻器在運作時的信息狀態(tài)進(jìn)行分析，例如輸出電壓、輸入端子的情況、母線電壓等實際的運行數(shù)據(jù)。

（5）對變頻器的參數(shù)探究。不合理的參數(shù)值進(jìn)行改善

（6）對變頻器的后期運作進(jìn)行維護(hù)。一旦發(fā)現(xiàn)復(fù)位有故障的變頻器應(yīng)該及時進(jìn)行報告。

在采用CANopen系統(tǒng)作為主要的通訊模式時，我們前期要先激活相適應(yīng)的通訊卡才能進(jìn)行運作，關(guān)鍵是在將98.02設(shè)為FIELDBUS的前提背景下才能顯示出51組的配置參數(shù)。這樣要注意的是，在對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置之前，要首先對通訊卡上的ID號進(jìn)行確認(rèn)，同時也要關(guān)心波特率值在開啟關(guān)閉時顯示的參數(shù)。如果想要波特率和設(shè)置的通訊卡節(jié)點都有實際的成效與作用，就可以把旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)定在零點的位置上。

4.如何配置在ACS800變頻器中的CANopen參數(shù)

非機載和機載是采礦機牽引變頻器的主要兩種內(nèi)容，但是萬變不離其宗，由于采礦要求比較高，對變頻器的操作面板要也比較高，在沒有滿足礦俺的前提條件下，不管采用任何一種方式都不能讓設(shè)備很便捷的離開操作面板。但是如果我們利用CANope這種通訊系統(tǒng)對變頻器的運轉(zhuǎn)過程進(jìn)行記錄和分析，對一些故障及時進(jìn)行維護(hù)與調(diào)試，合理地調(diào)整一些調(diào)整其參數(shù)以便更好的進(jìn)行控制，這樣能極大地提高設(shè)備的速度。

5.結(jié)語

綜上所述，我們可以得知，利用剛性連接，例如鏈條、齒輪等將從機和主機進(jìn)行相連，從而對傳動單位進(jìn)行控制，減少之間的差異，并且在轉(zhuǎn)矩控制模式進(jìn)行操作。如果想調(diào)節(jié)從機和主機之間的速度，我們可以采用柔性連接的方式將從機和主機的電機進(jìn)行相接。注意從機要在速度模式的控制前提下。當(dāng)兩者都處在速度模式控制下時，我們要采用參數(shù)為60.06 DROOP RATE的降落斜率。

參考文獻(xiàn)

[1]王治剛，張海峰.ABB ACS800變頻器在中鋁山東分公司種分瑪瑙生產(chǎn)線DCS總線控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].山西大同大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2012（04）.

[2]祁俊成.ACS800變頻器在唐鋼中厚板二線軋機壓下的主從控制應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2014（07）.

作者簡介：陳志剛（1986—），男，湖北孝感人，大學(xué)本科，河北鋼鐵集團礦業(yè)有限公司機電檢修分公司助理工程師，研究方向：電力工程。