驱动调试第013期-G120XA驱动同步电机应用案例

概述

SINAMICS G120XA是西门子SINAMICS系列变频器的新成员, 功率范围覆盖0.75 kW~560 kW,内置风机和水泵行业应用功能,汇集了优异的高性能矢量控制算法,可以轻松的驱动风机、水泵及压缩机等负载。胜任各种应用场合,专为风机泵应用而推出的专用变频器,在风机泵的应用过程中,电机不仅有三相异步电机,也有同步电机,对于同步电机如何与G120XA进行参数匹配,是很多调试工程师面临的一个难题,本文就和大家分享G120XA变频器如何应用与同步电机配合应用到空压机设备中,感兴趣的朋友可以点赞收藏,若大家想了解和学习更多工控知识,可点击关注及时掌握更多工控前沿信息。

1 现场问题描述

客户现场3台G120XA变频器,其中两台正常,第3台无法正常使用,启动报故障F7900,无法完成电机静态识别,P0096参数无法修改。

2 问题分析

对于现场出现的问题,我们进行了分析,其中关于报警代码F7900,信息如下:

出现电机堵转时,若电机本身有编码器,那可能是编码器方向和电机旋转方向不一致,会报F7900;若电机本身无编码器,需考虑是否是现场负载过大,或者P2177或P2175设置的值不合适。

       关于电机无法完成静态识别和P96参数无法修改的问题,多数情况应该是参数设置不合理,此时需查看报警代码,然后查找r949可以查到不合理设置的参数号。

3 问题处理过程

  1. 核实变频器参数

现场一共有3台变频器,其中2台正常;调试开始前,首先和现场人员沟通,对3台变频器相关参数做了记录,如下图所示:

<3台变频器相关参数值>

通过参数对比发现,P1080P1082参数1号机与其他两台差别明显,查手册后,P10801082信息如下:

1号机中P1080=2100,P1082=4500;电机铭牌上的额定转速是1500prm,经过与现场工程师确认,其最小转速设定为35Hz,最大为75Hz,换算后分别是700prm和1500prm;所以基本可确定这两个参数设置是有问题的。

  1. 检查接线

参数检查好以后,对现场的驱动出线进行了核实,接线图如下:

经过检查核实,结果如下:

  1. 现场柜内接线未发现问题

尝试测量电机线圈阻值和电机绝缘,来确定电机是否缺相以及电机绝缘是否击穿,但因现场无万用表和绝缘摇表,该工作无法完成。

  1. 现场工艺确认

经过和现场调试人员沟通得知信息如下:

  1. 现场3台压缩机是按照场内设定气压值进行自动投切,当场内用气量较小时,1台压缩机工作即可满足整体用气需求,当用气需求增大,2#3#根据情况投入运行,基于该工况的了解,3台压缩机参数设定值相同。
  2. 手动面板调试工况:若现场通过手动面板调试,此时阀门是关闭的,即手动调试的时候,此时是加载启动,启动电流将会很大,很可能会出现F7900堵转的情况。
  3. 程序启动逻辑:程序启动的逻辑是先空载时间30-40s,然后再正常加载。
  4. 间隔时间:若第一次启动失败,第二次启动的时候,中间间隔时间是2分钟。

  1. 现场调试步骤1:处理P96无法更改问题
  1. 更改参数P1080=700P1082=1500

结果:用面板启动没反应

然后查看P0010,发现P0010值为1

处理方法:将P3900值更改为1

  1. 更改参数 P3900=1 P970=1 结束快速调试

结果:P3900更改为1后,面板显示busy,随后报故障,显示F7080

                                 <BOP显示”BUSY”>                                      

                                                          <BOP 显示报警F7080>

  报警F7080,查看手册,信息如下:

<F7080报警代码信息>

此时,须查找故障值r949。但现场调试人员已经把P970改为1,此时变频器已恢复了出厂。

                                                               <正在恢复出厂>   

        <P970=0恢复出厂完成>           

             

           <恢复出厂完成>              

结果:变频器恢复出厂完成,此时变频器已就绪

  1. 设置参数,面板手动启动调试

设置好参数首次调试的时候报警F7969,指导查询r949,发现无法查询到该参数,原因为在BOP面板中设置了权限

<BOP参数权限切换>

在里面找到EXPERT,这样就可以查询到r949参数了。报警F7969时,显示的是磁极识别错误

方法:更改参数P1900=2,重新进行电机静态识别。

  1. 进行静态识别   P1900=2

                                <电机正在静态识别>                                   

                                                              <电机静态识别完成>

结果:电机给定500prm的转速,运行正常

  1. 保存参数

<500prm正常运行时参数>

  1. 读取实际电流、直流母线电压值

                         

  1.                                         转速由500prm更改为1000prm

                                                              <正常运行电流>        

                                                              <最大启动电流>    

                                                         <报警F7900>

现象:在500prm1000prm启动时,都发生了第一次无法正常启动,第二次启动正常的情况。

原因:使用BOP面板启动是直接加载启动,而通过程序启动是先空载然后再加载,故有可能出现第一次无法正

常启动运行的情况。

解决方法:与PLC建立通讯连接,然后再测试。

  1. 建立Modbus RTU通讯

输入通讯参数

P2020=7

P2021=1

P2030=2

P2031=2

P0971=1

现象:通讯仍然未建立

解决方法:驱动器断电重启

  1. 驱动器断电重启

结果:设备运行正常

  1. 参数保存,调试完成

四 处理结果

现将现场的调试数据整理如下:

  1. 快速调试部分参数:

P096 = 2(动态控制)

P307 = 185kW

P310 = 75hZ

P311 = 1500prm/min

P335 = 0(自冷却)

P502 = 0(标准驱动控制)

P1080 = 35hZ(最低速度)

P1082 = 75hZ(最高速度)

P100 = 0(50hZ工频)

P300 = 2(同步电机)

P304 = 370V(额定电压)

P305 = 403A(额定电流)

P1120 = 30s(斜坡上升时间)

P1121 = 30s(斜坡下降时间)

P1900 = 2(静态识别)

  1. 通讯参数配置:

P2020=7

P2021=1

P2030=2

P2031=2

P0971=1

                                                        END

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