8.20.3.4 摩擦特性曲線

概述

在許多應(yīng)用（如：帶齒輪電機(jī)或傳送帶的應(yīng)用）中不能忽視負(fù)載的摩擦轉(zhuǎn)矩。

變頻器提供在轉(zhuǎn)速控制器條件下帶摩擦轉(zhuǎn)矩前饋控制轉(zhuǎn)矩設(shè)定值的方法。前饋控制根據(jù)轉(zhuǎn)速

變化降低了轉(zhuǎn)速超調(diào)。

圖 8-55 摩擦特性曲線

摩擦特性曲線的控制點(diǎn)定義用于正旋轉(zhuǎn)方向上的轉(zhuǎn)速。在負(fù)旋轉(zhuǎn)方向上，變頻器使用帶負(fù)號

的控制點(diǎn)。

功能說明

記錄摩擦特性曲線

快速調(diào)試結(jié)束后，變頻器會將控制點(diǎn)的轉(zhuǎn)速設(shè)為與電機(jī)額定轉(zhuǎn)速相匹配的值。所有控制點(diǎn)的

摩擦轉(zhuǎn)矩仍為零。根據(jù)要求，變頻器記錄摩擦特性曲線：變頻器逐步將電機(jī)加速至額定轉(zhuǎn)速，

測量摩擦轉(zhuǎn)矩并將摩擦轉(zhuǎn)矩寫入摩擦特性曲線的控制點(diǎn)上。

前提條件

本公司*銷售西門子PLC,200，300，400，1200，西門子PLC附件，西門子電機(jī)，西門子人機(jī)界面，西門子變頻器，西門子數(shù)控伺服，西門子總線電纜現(xiàn)貨供應(yīng)，*咨詢系列產(chǎn)品，折扣低，貨期準(zhǔn)時，并且備有庫存.有效

MP277 MP377 、 Smart1000IE、 Smart700IE

垃圾處理行業(yè)發(fā)展前景依舊廣闊，作為基石的垃圾滲濾液有望*受益。 目前，、美國、加拿大等對垃圾焚燒有所控制，國內(nèi)垃圾焚燒爐數(shù)量出現(xiàn)逐年的趨勢。 產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)發(fā)布的顯示： 2015年上半年脊廢棄資源綜合利用行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)數(shù)量達(dá)到1462家。從立法上看， 2011-2016年生活垃圾衛(wèi)生填埋場數(shù)量及衛(wèi)生填埋年處理量 2011-2016城市垃圾處理量及占比走勢 生活垃圾填埋場分布 我國各地區(qū)填埋處理占生活垃圾無害化比例繼續(xù)保持東低中西高的趨勢，

PLC工作狀態(tài)一目了然安裝便捷,支持導(dǎo)軌式和螺釘式安裝所有模塊的輸入輸出端子可拆卸集成以太網(wǎng)口,程插針式連接,模塊序下載、設(shè)備組網(wǎng)連接更加緊密通用 Micro sD卡支持程序下載和信號板擴(kuò)展實現(xiàn)*化PLC固件更新配置,同時不占用電控西門子高速芯片配備超級電容,掉電基本指令執(zhí)行時間可情況下,依然能時鐘正常工作

8.20 電機(jī)控制

變頻器 SINAMICS G120C

操作說明, 10/2020, FW V4.7 SP13, A5E34263257F AJ 355

操作步驟

1. 設(shè)置 p3845 = 1：變頻器先后在兩個旋轉(zhuǎn)方向上使電機(jī)加速，并計算正方向和負(fù)方向上的測

量結(jié)果。

2. 接通電機(jī) (ON/OFF1 = 1)。

3. 變頻器使電機(jī)加速。

測量期間，變頻器發(fā)出報警 A07961。

當(dāng)變頻器計算出所有摩擦特性曲線上的控制點(diǎn)（*代碼 F07963）時，變頻器停止電機(jī)。

已成功記錄了摩擦特性曲線。

p3837[D] 摩擦特性曲線值 M7 0 Nm

356 操作說明, 10/2020, FW V4.7 SP13, A5E34263257F AJ

參數(shù) 說明 出廠設(shè)置

p3838[D] 摩擦特性曲線值 M8 0 Nm

p3839[D] 摩擦特性曲線值 M9 0 Nm

r3840.0…8 CO/BO:摩擦特性曲線狀態(tài)字 -

r3841 CO:摩擦特性曲線輸出 - Nm

p3842 摩擦特性曲線激活 0

p3845 摩擦特性曲線記錄功能激活 0

p3846[D] 摩擦特性曲線記錄的斜坡升降時間 10 s

p3847[D] 摩擦特性曲線記錄的熱啟動時間 0 s

其它信息見參數(shù)手冊。

調(diào)試

8.20 電機(jī)控制

變頻器 SINAMICS G120C

操作說明, 10/2020, FW V4.7 SP13, A5E34263257F AJ 357

概覽

根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量和轉(zhuǎn)速設(shè)定值變化，變頻器可計算電機(jī)所需的加速轉(zhuǎn)矩。通過轉(zhuǎn)速控制器

預(yù)控制，加速扭矩扭矩設(shè)定值的主要百分比。轉(zhuǎn)速控制器會改正預(yù)控制（前饋控制）

圖 8-56 轉(zhuǎn)動慣量測定器對轉(zhuǎn)速控制的影響

變頻器中的轉(zhuǎn)動慣量值越，轉(zhuǎn)速變化后的過沖就越小。

變頻器計算負(fù)載和電機(jī)的總轉(zhuǎn)動慣量。該計算包含以下內(nèi)容：

圖 8-58 轉(zhuǎn)動慣量測定器的功能概覽

在使用轉(zhuǎn)動慣量測定器的同時，激活摩擦特性曲線。

摩擦特性曲線 (頁 355)

變頻器如何計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩？

圖 8-59 計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩

低轉(zhuǎn)速時，變頻器根據(jù)實際電機(jī)轉(zhuǎn)矩計算負(fù)載轉(zhuǎn)矩 M L 。

電機(jī)再生運(yùn)行制動

當(dāng)電機(jī)采用電氣方式使相連負(fù)載制動時，電機(jī)會將動能轉(zhuǎn)化為電能。在制動負(fù)載時轉(zhuǎn)化為電

能的制動能量 E 與電機(jī)/負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量以及轉(zhuǎn)速 n 平方成正比。電機(jī)會試圖將電能傳送給

變頻器。

制動功能的主要特點(diǎn) 制動功能的主要特點(diǎn)

注入直流電，利用該電流使電機(jī)停止。電機(jī)將負(fù)載的制動能量 E

轉(zhuǎn)換為熱能。

• 優(yōu)點(diǎn)： 電機(jī)停止負(fù)載，變頻器不必處理再生功率

• 缺點(diǎn)： 電機(jī)劇烈受熱、制動特性不明確、制動力矩?zé)o法保持恒

定、在靜止?fàn)顟B(tài)下沒有制動力矩、制動能量 E 作為熱能被浪費(fèi)、

在電網(wǎng)掉電時，該制動功能無法工作

復(fù)合制動

變頻器通過制動電阻將電能轉(zhuǎn)換為熱能。

西門子變頻器6SL3210-1KE12-3UP2技術(shù)支持

伺服電機(jī)

本公司*銷售西門子PLC,200，300，400，1200，西門子PLC附件，西門子電機(jī)，西門子人機(jī)界面，西門子變頻器，西門子數(shù)控伺服，西門子總線電纜現(xiàn)貨供應(yīng)，*咨詢系列產(chǎn)品，折扣低，貨期準(zhǔn)時，并且備有庫存.有效

請拒絕簽收。

• 優(yōu)點(diǎn)： 明確的制動特性，不會使電機(jī)額外受熱；恒定的制動力矩

• 缺點(diǎn)： 需要制動電阻；制動能量 E 作為熱能被浪費(fèi)

調(diào)試

8.21 電氣制動電機(jī)

變頻器 SINAMICS G120C

操作說明, 10/2020, FW V4.7 SP13, A5E34263257F AJ 365

各種應(yīng)用下的制動方法 各種應(yīng)用下的制動方法

表格 8-68 哪種制動方法適合于哪種應(yīng)用？

應(yīng)用示例 電氣制動法

電泵、風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)、壓縮機(jī)、擠出機(jī) 不需要

磨床、輸送帶 直流制動、復(fù)合制動

離心機(jī)、垂直輸送機(jī)、起重機(jī)、吊車、卷取機(jī) 電阻制動產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩。

提供以下直流制動觸發(fā)方式：

• 通過控制指令觸發(fā)直流制動

• 低于初始轉(zhuǎn)速時觸發(fā)直流制動

• 關(guān)閉電機(jī)時觸發(fā)直流制動

調(diào)試

8.21 電氣制動電機(jī)

變頻器 SINAMICS G120C

操作說明, 10/2020, FW V4.7 SP13, A5E34263257F AJ 367

直流制動也可以設(shè)為某些變頻器故障的響應(yīng)方式，這一點(diǎn)和配置無關(guān)。

警告

電機(jī)意外加速

在以下配置中，變頻器可將電機(jī)加速到設(shè)定轉(zhuǎn)速，而不需再次發(fā)出接通指令：

- 通過控制指令觸發(fā)直流制動

- 低于初始轉(zhuǎn)速時觸發(fā)直流制動

電機(jī)意外加速可導(dǎo)致嚴(yán)重的人身傷害或財產(chǎn)損失。

• 在上級控制器中考慮驅(qū)動特性。

圖 8-62 通過控制指令觸發(fā)直流制動

變頻器在電機(jī)去磁時間 p0347 期間將電機(jī)斷電，以便使電機(jī)去磁。

變頻器啟用直流制動。

• 0 信號：驅(qū)動再次恢復(fù)正常運(yùn)行。

調(diào)試

8.21 電氣制動電機(jī)

變頻器 SINAMICS G120C

368 操作說明, 10/2020, FW V4.7 SP13, A5E34263257F AJ

圖 8-63 低于初始轉(zhuǎn)速時觸發(fā)直流制動

設(shè)置 p1231 = 14 和 p1230 = 控制指令。

直流制動指令生效（p1230 = 1 信號）時，執(zhí)行以下操作：

1. 電機(jī)轉(zhuǎn)速 < 初始轉(zhuǎn)速 p1234 時：

變頻器在電機(jī)去磁時間 p0347 期間將電機(jī)斷電，以便使電機(jī)去磁。

2. 變頻器啟用直流制動。

3. 當(dāng)至少滿足以下條件之一時，驅(qū)動再次恢復(fù)正常運(yùn)行：

– “直流制動的持續(xù)時間" p1233 到期。

– 直流制動指令失效（p1230 = 0 信號）。

圖 8-64 關(guān)閉電機(jī)時觸發(fā)直流制動

設(shè)置 p1231 = 5。

發(fā)出 OFF1 或 OFF3 指令后，執(zhí)行以下操作：

1. 電機(jī)沿 OFF1 或 OFF3 下降斜坡減速至初始轉(zhuǎn)速 p1234。

2. 變頻器在電機(jī)去磁時間 p0347 期間將電機(jī)斷電，以便使電機(jī)去磁。

調(diào)試

8.21 電氣制動電機(jī)

變頻器 SINAMICS G120C

操作說明, 10/2020, FW V4.7 SP13, A5E34263257F AJ 369

3. 變頻器啟用直流制動。

4.“直流制動的持續(xù)時間" p1233 到期后，變頻器將電機(jī)斷電。

如果在“直流制動的持續(xù)時間" p1233 到期前取消 OFF1 指令，變頻器會結(jié)束直流制動并恢

復(fù)正常運(yùn)行。

直流制動用作故障響應(yīng)

圖 8-65 直流制動用作故障響應(yīng)

設(shè)置 p2101[x] = 6；將 p2100[x] 設(shè)為相應(yīng)的故障代碼。

當(dāng)直流制動用作故障響應(yīng)時，會執(zhí)行以下操作：

1. 變頻器通過 OFF1 使電機(jī)制動。

2. 變頻器在電機(jī)去磁時間 p0347 期間將電機(jī)斷電，以便使電機(jī)去磁。

3. 變頻器啟用直流制動。

4.“直流制動的持續(xù)時間" p1233 到期后，變頻器將電機(jī)斷電。

參數(shù)

p1230[C] BI:直流制動激活 0

p1231[M] 配置直流制動 0

p1232[M] 直流制動的制動電流 0 Aeff

p1233[M] 直流制動的持續(xù)時間 1 s

p1234[M] 直流制動的初始轉(zhuǎn)速 210000 rpm

r1239[8…13] CO/BO:直流制動的狀態(tài)字 -

調(diào)試

8.21 電氣制動電機(jī)

變頻器 SINAMICS G120C

370 操作說明, 10/2020, FW V4.7 SP13, A5E34263257F AJ

6SL3210-1KE12-3UP2

技術(shù)支持

伺服電機(jī)

8.21 電氣制動電機(jī)

變頻器 SINAMICS G120C

操作說明, 10/2020, FW V4.7 SP13, A5E34263257F AJ 371

8.21.3 復(fù)合制動

概述

復(fù)合制動適用于通常需要電機(jī)恒速旋轉(zhuǎn)、并且需要很長時間達(dá)到靜態(tài)的應(yīng)用。

以下應(yīng)用是適合復(fù)合制動的典型應(yīng)用：

• 離心機(jī)

• 鋸床

• 磨床

• 水平輸送機(jī)

在帶懸掛負(fù)載（例如：起重機(jī)或垂直輸送機(jī)）的應(yīng)用中不允許使用復(fù)合制動。

功能說明 功能說明

圖 8-66 電機(jī)制動：無復(fù)合制動，有復(fù)合制動

復(fù)合制動可以防止直流母線電壓的升高超出安全值，變頻器會根據(jù)直流母線電壓的大小啟用

復(fù)合制動。一旦直流母線電壓超出閾值 r1282，變頻器便會在電機(jī)電流上加上一個直流電，

該直流電使電機(jī)制動，防止直流母線電壓升地過高。

說明

復(fù)合制動可導(dǎo)致電機(jī)過熱 復(fù)合制動可導(dǎo)致電機(jī)過熱

如果經(jīng)?；蜷L時間使用復(fù)合制動，會導(dǎo)致電機(jī)過熱。可能會導(dǎo)致電機(jī)損壞。

• 請檢查電機(jī)溫度