转榖制动台变频器调试纲要

转鼓制动台变频器调试纲要
1、转榖馈电模式的系统构成：
转鼓制动台由于在制动过程中会产生大量的电能，这些电能如果通过制动电阻消耗掉是很可惜的，而且需要制动电阻的功率也会非常大，所以本系统中采用了CT公司的馈电系统，可以将这些能量反馈给电网，达到节能的目的。

图1：馈电系统的框架图
上图是馈电系统的系统结构图，系统的外接电源进入系统之后首先连接了6个压敏电阻，其中3个用于相间连接，另外3个用于相对地连接；经过压敏电阻然后是RFI的滤波器，然后是L1的滤波电抗器和C1的滤波电容；然后经过L2馈电电抗器分别接入预充电模块SPMC1402和馈电模块SP6402，预充电模块和馈电模块分别由两个接触器控制，这两个接触器存在互锁关系。

系统上电的时候首先保证C1的电容空开闭合，然后预充电模块的接触器闭合，给直流母线充电，当母线电压稳定到一定电压值，馈电模块开始测试和线电压的频率、相位角的同
步，同步成功之后，馈电模块的接触器闭合，预充电模块的接触器断开，这样就进入系统运行的常态，正常情况下，电源从馈电模块的U、V、W三相进电，然后转成直流母线DC+、DC- ，直流母线给后面的变频器供电，如果后面的变频器工作在发电模式（例如转榖正在制动），则母线电压升高，馈电模块转换到馈电模式，能量通过U、V、W反馈给电网。

由于变频器能量输出的时候是经过内部高频调制的，和线电压的正弦波是有区别的，所以高频信号要通过L2的馈电电抗器将PWM调试波形转换为正弦波；由于线电压本身就有380V的电压，所以馈电模块的反馈肯定会造成线电压的升高，所以馈电能量要通过C1的电容缓冲一下，以便线电压慢慢吸收这些能量，能量反馈的时候经过SFF（Switching frequency filter）滤波电抗器，它负责过滤能量中残留的调制高频信号。

虽然馈电系统经过C1电容的缓冲，但是如果反馈电能足够大的话，电压还是有可能上升的比较高，对电网和附近的设备产生冲击，所以相间放电和相对地放电的压敏电阻是系统的最后一道防线，当电压过高时自动工作。

另外，射频干扰抑制滤波器RFI是为了防止电网或者馈电中的高频信号对周围无线环境的辐射，主要是为了保护附近的电气设备。

图2：转鼓制动台的框架图
上图是转榖制动台的系统框架图，可以看出，上面的馈电系统主要是给下面的四个滚筒变频器供电，另外还有一个轴距调整的变频器独立于这个系统（不一定是用的CT变频器）。

2、转鼓制动台的上电前准备工作
转鼓制动台变频器部分上电之前务必做下面的检查，避免出现下列问题：
1、动力回路的短路检查，看看三相电之间、三相对地以及直流母线之间有没有短路
现象，注意检查的时候要甩开变压器、电机之类的负载，这些负载在没有上电之
前的内阻都很小，容易引起误导。

2、检查一下馈电单元（SP6402）和预充电模块（SPMC 1402）的三相电的相序是否
相同，必须保证馈电的U、V、W和预充电的的L1、L2、L3的顺序一致。

3、检查馈电模块和预充电模块的接触器线圈线路是否正确，必须保证这两个接触器
是互锁的关系，避免出现同时上电的可能。

另外，要注意保证预充电模块要先于
馈电单元上电。

4、检查主回路的保护元件，例如电抗器、滤波器、电容、压敏电阻等设备的接线是
否正确。

5、检查预充电模块、馈电模块、变频器设备的EMC内置滤波器是否摘除，
UNIDRIVER SP的变频器在DC+和PE端子之间有两组内置滤波电容（两个蓝色
的连在一起的小方块），在馈电模式必须将这些电容拆下来。

图1：EMC内置滤波器
6、馈电单元（SP6402）和预充电模块（SPMC 1402）由于功率比较大，所以内部的
风扇必须要外接24VDC来驱动，上电前要确认风扇电源是否正确连接。

3、转鼓制动台的上电调试
经过上述的上电前检查后，可以进行下一步的上电调试：
1、上电的时候，首先确保馈电主回路相关的开关断开，包括馈电和预充电模块线圈的
电路，只保留变压器和开关电源部分的电源，由于系统中UNIDRIVER SP都引入了外接24VDC，这样可以保证主回路上电之前，设置变频器的参数和程序。

2、给开关电源上电，相关的馈电和变频器模块的SM-PAD面板点亮，此时可以设置参
数和下载程序，馈电模块只需要手动设置个别参数即可，滚筒的4台变频和轴距调整变频器的参数比较多，一般用CTSOFT下载设置好的参数文件即可。

设置好参数之后可以下载变频器的SYPT的程序，其中每个滚筒变频器各有2个SM-APPLICATION PLUS卡，插槽3的用SYPT软件下载，插槽2的用winflasher 下载BIN文件。

轴距变频器只有插槽3有SM-APPLICATION PLUS卡，用SYPT下载即可。

注意插槽3的5台变频以及PC是通过CTNET连接在一起的，所以下载的时候可以通过PC连接CTNET下载，也可以直接连接到串口下载。

具体的设置参看后面的说明。

3、变频器的参数和程序设置完毕之后可以进行主回路的上电测试了，上电之前检查一
下C1电容的塑壳断路器有没有闭合，控制馈电模块和预充电模块接触器的两个小继电器是否只有一个点亮，然后就可以闭合主回路的接触器微断，首先预充电模块上电，正常情况下几秒以后会自动切换到馈电模块，然后就可以进行进一步的逻辑测试。

4、转鼓制动台的参数设置和程序下载
转鼓制动台的变频器参数设置可以通过CTSOFT软件来实现，但是其中馈电模块需要设置的参数比较少，而且也没有连接在CTNET网络内，所以一般手动设置即可，另外，轴距调整变频器可能是用西门子MM440，下面将单独介绍，预充电模块不需要设置参数：
1、馈电模块SP6402的设置：首先将0.00参数设置为1253，然后将0.48 参数改为
REGEN 模式，然后点击复位按钮保存。

注意在馈电变频器模式改变之前，主回路的接触器禁止上电！除了设置上面的参数以外，其他参数采用默认的即可，不过最好检查一下下面IO部分的设置：
➢8.21 = Pr 3.09 开关量输出，用于使能滚筒变频器
➢8.22 = Pr 3.08 开关量输入，检测馈电模块的接触器吸合
➢8.23 = Pr 10.01 开关量输出，用于输出变频器正常的状态
➢8.24 = Pr 10.33 故障复位
➢8.27 = Pr 3.07 继电器输出，用于控制接触器上电。

2、转鼓的变频器参数保存在同一项目文件夹下，其中FL为左前滚筒（176#站），FR
为右前滚筒（177#站），RL为后左滚筒（178#站），RR为后右滚筒（179#站），WH 为轴距调整（180#站）。

下载参数的时候可以用串口，也可以通过CTNET，如果是串口首先设定0.37的站地址（默认为1），如果是CTNET首先设置CTNET的站地址，17.23和波特率17.24（2.5M）。

由于滚筒变频器工作在矢量控制模式，下载完参数后，进行电机动态整定，将变频器切换到面板控制（P0.05=PAD），然后将P0.40设为2，点击绿色启动按钮，滚筒运行，系统开始自整定。

自整定成功后保存参数，重启变频器。

3、设置完参数后可以下载变频器的程序，首先下载SYPT的程序，滚筒变频器和轴距
调整程序集成在一个项目中，只要连接到其中一个变频器上，就可以下载整个项目。

下载时注意设置通讯参数，并且编译项目（注意源程序的路径不能有中文）。

下载程序的通讯设置
4、最后下载滚筒变频器SLOT2上的BIN文件，这个文件必须每台变频器分别下载，
下载的步骤如下（注意：新版本此步骤已经取消！！）：
➢首先打开Winflasher 软件，按照下图指示的路径即可。

第一步：打开winflasher 软件
➢软件打开之后选择下一步。

第二步：选择下一步
➢选择“Download a compiled program”，点击下一步
第三步：选择下一步
➢选择BIN文件所在的路径
第四步：选择下载的BIN文件
➢设置下载的路径：左侧选择CT-RTU（注意：用CTNET可能下载不了，只能单台一对一下载），右侧设置变频器的站地址（0.37参数），插槽号（2#插槽）。

第五步：设置通讯接口
➢点击下面红色带“！”的按钮，开始写入BIN文件，注意在下载过程中不要断线，否则有可能会破坏SM_APPLICATION 板卡。

第六步：点击红色按钮开始下载
5、如果设计的轴距调整为MM440，则需要手动对变频器进行参数设置（采用这种方
案一般是配合轴距位移传感器，变频器通过IO硬接线控制），下面的是变频器的设置步骤：
首先是快速调试，设置电机铭牌
➢P003 = 3，设置用户访问等级为专家级；
➢P004 = 0，显示所有参数；
➢P0010 = 1，设置调试模式为快速调试；
➢P0100 = 0，功率单位为KW，f缺省为50HZ；
➢P0205 = 0，变频器的应用对象为恒转矩；
➢P0300 = 1，选择电动机的类型为异步电机；
➢P0304 =（380V），设置电机的额定电压；
➢P305 =（6.7A），设置电机的额定电流；
➢P307 = （3.0KW），设置电机的额定功率；
➢P308 = （0.83），设置电机的功率因数；如果没有设为“0”；
➢P0310 = （50 HZ），设置电机的额定频率；
➢P0311 = （1400rmp），设置电机的额定速度；
➢P0320 = 0 ；设定电机的磁化电流，0表示系统自动计算；
➢P0335 = 0，设置电机的冷却方式；
➢P640 = 150，设置电机的过载系数；
➢P0700 = 2 ，设置变频器的命令源是IO端子；//=1 是BOP 面板调试
➢P01000 = 6，设置变频器的频率源是固定频率；//=1 是BOP 面板调试
➢P1080 = （0 HZ），设置变频器的最小频率；
➢P1082= （50 HZ），设置变频器的最大频率；
➢P1120 = （1.5S），设置变频器的斜坡上升时间；
➢P1121 = （1.5S），设置变频器的斜坡下降时间；
➢P1135= （0.5S），设置变频器的OFF3斜坡下降时间；
➢P1300 = 0，设置变频器的控制方式为V/F方式；
➢P1500 = 0，禁用转矩设定值；
➢P1910 = 0，禁用自动检测电机参数；
➢P3900 = 1，结束快速调试，进行电动机计算，其他参数复位为工厂缺省值。

然后设置功能参数，IO和频率设定
➢P701 = 1，开关量1为电机启动；
➢P702 = 2，开关量2为电机方向；
➢P704=P705=15，开关量4、5为固定频率选择位；
➢P731=52.2 开关量输出1 为变频器运行；
➢P732=52.3 开关量输出2 为变频器故障；
➢P1004 = 5.0HZ 低速为5.0HZ；
➢P1005 = 20.0HZ 高速为20.0HZ。

6、转毂调试曾曾经遇到的问题的说明
7、转毂调试曾曾经遇到的问题的说明
8、转毂调试曾经遇到问题的说明
问题1：在做动态标定的时候，PC收到的扭矩值太小，根本无法标定，4台变频器都一样说明：转毂的扭矩值是从现场传感器返回，其路径如下，首先传感器进入仪表头，然后标定过的数据在表头显示，其值就是实际扭矩值，然后仪表头将此值经过模拟量输出发送给变频器，其对应关系如下：10V对应数值1000.0，0V对应0.0；变频器端收到的数据对应关系如下：10V 对应100%，0V对应0%，其值在#7.01中显示，从上述对应关系可以推算出变频器模拟量#7.01显示的数值是实际扭矩*0.1。

然后变频器将模拟量的值*100、取整传送到变量#20.16，PC读取此值后再*0.1得到实际的扭矩值。

在正确的变频器程序中，模拟量值应该是放大100倍后传送给PC，但是我们检查现场实际的程序发现没有经过此处理，导致PC收到的数据小了100倍，这个版本存在“马如昶”的文件夹下，而且正确版本的程序此文件夹下也有，估计当是小刚更换变频器后将错误版本程序下载造成。

后来我们为了保险起见，从另一条线重新上传的程序，然后在这一侧下载。

问题2：变频器模拟量的显示值和表头显示的数据有偏差
说明：由于表头是通过模拟量将数据传输给变频器的，所以因为线路干扰和零点的问题，是存在一定误差的，我们经过观察，发现在表头数据为0.0的时候，变频器模拟量的数值大约是0.6，4台变频器读数都差不多，这说明表头输出0V的时候其实有0.06V的漂移，所以我们在模拟量的参数#7.07中也加了一个-0.6的偏移，这样数据基本就能对应上了。

要注意，在拔掉传感器接头后，变频器的#7.01仍然会显示-0.6，这个是偏移量造成，属于正常现象，此时PC上显示的数据为假数据，不用理会。

问题3：右后变频器在标定的时候，超过11步就标不过去了，此时滚筒会停下来或者突然反转说明：这个现象是由于变频器输出电流太大，变频器自我保护造成的，其具体原因和变频器的多个参数相关，主要是如下几个：
0.45：电机额定转速，这个非常重要，否则会造成电机效率下降，本次问题就是右后电机的额定转速设置错误造成，正确的数值是1487，之前的数值是1477，大约少了10转，当时的故障现象是在标定高步骤的时候右后变频器的电流突然增大，能比左侧的高出几十安，正常偏差应该在几安左右。

一旦变频器超过允许的电流就会停机，甚至在左侧电机的拖动下反转。

0.46：电机的额定电流，应该是71.1A，这个参数也必须正确设置，极限电流是以此电流为基准估算的。

4.15：电机过热的时间常数，由于电机的额定电流是71.1A，而实际标定的时候电流经常在100A以上，所以此模式下工作时间长了，也会造成变频器停机或者反转，这个参数默认是89S，一般为了标定方便需要把他设置为300S。

即使如此，也要注意不能频繁连续标定，每次标定最好让变频器和电机适当散热休息一回。

问题4：PC收到右后变频器的扭矩值、电流值一致在不停的跳动
说明：这个现象我们曾经怀疑是干扰造成，后来监视变频器程序的时候发现变频器本身计算的数值是没有跳动，但是传给PC的变量#20.15、#20.16一值在跳动，后来分析应该是变频器上的另外一块APPLICATION 板卡也访问了这两个参数，导致这两个参数的数值一直在两个值之间切换。

我猜测另外一块板卡在变频器返修之后可能更换过，里面不知道存储的什么程序。

在咱们的转毂系统中，这块卡的程序是加密的，咱们只有编译过的BIN文件，其功能未知，而且应该在咱们系统中没有使用。

因为这次去我没有带串口线，无法烧录此卡的程序，所以我只能将此卡的程序，通过变频器设置将其停止运行。

设置之后数据就正常了。

问题5：系统在测试120公里的是，加速到113左右变频器就故障停机
说明：这个是由于变频器的超速阈值设置不正确，其参数为#0.26，默认为3000，大约对应112公里，现在更正为3500，就可以测试120公里。

问题6：轴距伺服在归零的时候，碰到原点不停，一直往REV_LIMIT方向运行说明：在韩国人版本的程序中，轴距伺服在寻远点碰到FOR_LIMIT返回时必须产生一个HOME_LIMIT的上升沿，才能判定碰到原点位，由于机械加工为了方便，FOR_LIMIT和FOR_LIMIT 共用了一个支架，所以在两者离得太近无法产生上升沿，所以Diagram 3的逻辑需要改进，如下图所示：
修改前逻辑
修改后逻辑
问题7：在跟随模式下，随动轮的电流不稳定，在一定范围之内波动，并且皮带轮有明显颤抖的现象。

说明：在原始的设计中，随动轮的速度是根据主动轮编码器板发出的编码脉冲计算的速度为给定值，主动轮的编码器值是根据电机编码器的值的拷贝，但是从实际观察的效果来看，在主动轮速度稳定的情况下，从动轮收到的脉冲数不是很稳定，存在波动的现象，说明这种模式存在隐患，后来的方案改为主站通过CTNET将当前速度作为目标值发送给从站，具体程序修正如下：主站程序（176、177）：红色为修改部分
IF DRIVE_MODE_CMD%=0 THEN // Freewheel Cmd
#2.32=0
#2.35=0
……
IF DRIVE_MODE_CMD%=1 THEN // Speed Slave To Complimentary Drive on same side #2.32=1
#2.35=1
……
IF DRIVE_MODE_CMD%=2 THEN // Inverse Torque Slave To Complimentary Drive on same side
#2.32=0
#2.35=0
……
IF DRIVE_MODE_CMD%=3 THEN // Constant Speed Cmd From Computer
#2.32=0
#2.35=0
……
IF DRIVE_MODE_CMD%=4 THEN // Constant Torque Cmd From Computer #2.32=0
#2.35=0
……
IF DRIVE_MODE_CMD%=5 THEN // Stop Roller Cmd
#2.32=0
#2.35=0
……
Pos0{
// put your section code here
_R00%=#3.02
CurrentPos% = #90.01
PosDelta% = CurrentPos% - OldPos%
OldPos% = CurrentPos%
CountDelta% = PosDelta% / EncScale%
DrvCountPos% = DrvCountPos% + CountDelta%
} //Pos0
从站程序（178、179）：红色为修改部分
IF DRIVE_MODE_CMD%=0 THEN // Freewheel Cmd
#2.32=0
#2.35=0
……
IF DRIVE_MODE_CMD%=1 THEN // Speed Slave To Complimentary Drive on same side #2.32=1
#2.35=1
……
#13.10=0
//#3.11=0.09
#6.15=1 // Enable Drive
#6.30=1 // Run Fwd Enable
ENDIF……
IF DRIVE_MODE_CMD%=2 THEN // Inverse Torque Slave To Complimentary Drive on same side
#2.32=0
#2.35=0
……
IF DRIVE_MODE_CMD%=3 THEN // Constant Speed Cmd From Computer
#2.32=0
#2.35=0
IF DRIVE_MODE_CMD%=4 THEN // Constant Torque Cmd From Computer
#2.32=0
#2.35=0
……
IF DRIVE_MODE_CMD%=5 THEN // Stop Roller Cmd
#2.32=0
#2.35=0
……
Pos0{
// put your section code here
IF DRIVE_MODE_CMD%=1 THEN
#1.21=_S00%
ENDIF
CurrentPos% = #90.01
PosDelta% = CurrentPos% - OldPos%
OldPos% = CurrentPos%
CountDelta% = PosDelta% / EncScale% DrvCountPos% = DrvCountPos% + CountDelta%
} //Pos0
并且在通讯设置主从站之间的数据交换
通讯交互数据设置
除此以外，变频器的参数也需要做如下调整：
#0.07 设为0.15（速度环增盈）；
#0.08 设为10.05（速度环积分常数）；
#2.12 设为0.5s（速度跟随斜坡升）；
#2.22 设为0.5S （速度跟随斜坡降）；
#10.30 设为2S（制动电阻工作时间）；
#10.31 设为10S（制动电阻工作周期）；
#17.11 设为4ms（主程序循环）；
#17.12 设为1ms（定位程序循环周期）；
#17.25 设为302（只有176站需要设，设置CTNET通讯主站）
其他有关轴距调整的常见问题请参看《灯光仪与轴距调整CT变频器调试》，问题点基本一样。