Программа работы

1. Ознакомиться с лабораторной установкой.

2. Ознакомиться с преобразователем частоты Altivar312 и органами управления.

3. Ознакомиться с программой управления.

4. Собрать схему лабораторной установки.

5. Получить задание у преподавателя и запрограммировать преобразователь частоты.

6. Провести эксперимент f_вых = f (t); ω = f (t); P = f(t); М = f (t).

Таблица 1. Данные опыта

№	Uсети ,В	I,А	P,%	P,Вт	M,%	M, Н ∙м	n, об/мин	ω, рад/с	fфакт. , Гц	fзад. , Гц

Рисунок 2 – Схема лабораторной установки

Начало работы

Настройка преобразователя частоты Altivar 312 может быть произведена двумя способами:

1. С помощью выносного терминала, входящего в комплект поставки:

Рисунок 3 – Описание операторского интерфейса

Функции дисплея и клавиш:

- InI: инициализация;

- rdY: ПЧ готов;

- dCb: динамическое торможение;

- nSt: остановка на выбеге;

- FSt: быстрая остановка;

- tUn: автоподстройка.

Стандартная индикация при отсутствии неисправности и не при вводе в эксплуатацию:

- 43.0:отображение параметра, выбранного в меню [МОНИТОРИНГ] (SUP-) (по умолчанию: частота двигателя).

При ограничении тока индикатор мигает.

Для входа в меню настроек необходимо нажать клавишу Mode. Далее выбрать настраиваемый параметр, вращая Навигатор (колесико). Изменение значений параметров производится также с помощью Навигатора. Для возврата назад необходимо нажать клавишу ESC

2. С помощью ПК и программного обеспечения SoMove Lite 1.1

Запуск программы

Запускаем программу SoMove Lite с рабочего стола

Кнопка	Перевод	Описание
Create a Project OFF-line	Создание проекта оффлайн	Создает проект настроек без соединения с устройством
Connect	Соединение	Соединение ПК С ПЧ
Open a Project	Открыть проект	Открытие существующего проекта настроек
Load from Device	Загрузить с устройства	Загрузка записанных в ПЧ существующих настроек
Store to Device	Запись на устройство	Записывает созданный проект на устройство
Multi-Loader/ SoMove Mobile	Мультизагрузчик/мобильный телефон	Использование мобильного телефона в качестве выносного терминала через Bluetooth-соединение
Help	Помощь	Открывает разделы справки ( на английском языке)

Для создания нового проекта настроек выбираем кнопку Create a Project OFF-line (Создание проекта оффлайн). Это позволяет создать проект настроек без соединения с устройством.

• Выбираем преобразователь частоты ATV31-312

• Нажимаем кнопку Next и переходим к следующему шагу

В главном окне программы находятся 4 вкладки:

• My Device – выводит описание модели ПЧ, для которого создается проект настроек.

• Parameters-в данной вкладке производятся настройки параметров ПЧ Altivar312

• Errors Detection – показывает зафиксированные ошибки

• Monitoring- позволяет отслеживать во время работы следующие параметры:

1. FRH (Freq. ref. before ramp) –частота после разгона (Hz)

2. RFR (Output frequency) – выходная частота (Hz)

3. SPD (Cust. Output value) – скорость

4. LCR (Motor current) – ток двигателя (А)

5. OPR (Motor power) – мощность двигателя (%) – 100 % = номинальная мощность двигателя

6. ULN (Line mains voltage) – напряжение сети (V) – этот параметр отображает напряжение сети на основе измерений в промежуточном звене постоянного тока в двигательном режиме и при остановке двигателя

7. THR (Motor thermal state) – тепловое состояние двигателя (%) - 100 % = номинальное тепловое состояние; 118 % = пороговое значение (перегрузка двигателя)

8. THD (Drive thermal state) – тепловое состояние устройства (%) - 100 % = номинальное тепловое состояние; 118 % = пороговое значение (перегрев преобразователя)

9. OTR (Motor torque) – момент двигателя (%) - 100 % = номинальный момент двигателя

10. RTH (Motor run time) – время работы двигателя - суммарное время нахождения двигателя под напряжением (от 0 до 9999 (часов), затем от 10,00 до 65,53 (килочасов).

11. RPI (internal PI reference) – внутреннее задание ПИ-регулятора (%)

Описание настроек

Во вкладке Parameters существуют пункты:

• Settings – настройки

В столбце Code дается сокращенное обозначение изменяемого параметра.

В столбце Long Label дается полное обозначение изменяемого параметра.

В столбце Current Value представлены текущие значения параметров. Ячейки, доступные для изменения параметров, выделены белым цветом.

В столбце Default Value представлены значения по умолчанию.

В столбцах Min Value и Max Value представлены минимальные и максимальные значения параметра (диапазон изменения параметров)

В столбце Logical address представлен адрес ячейки памяти, в которой хранится значение изменяемого параметра.

Для данного ПЧ доступны следующие изменяемые параметры:

Code	Long Label	Перевод	Описание
ACC	Acceleration ramp time	Время разгона	Определяет время для разгона от 0 до [Ном. f двигателя]
DEC	Deceleration ramp time	Время торможения	Определяет время торможения от [Ном. f двигателя] до 0
LSP	Low speed	Нижняя скорость	Скорость двигателя при нулевом задании
HSP	High Speed	Верхняя скорость	Скорость двигателя при максимальном задании
ITH	Motor thermal current	Тепловой ток двигателя	Ток тепловой защиты двигателя Настраивается на номинальный ток двигателя, считанный с заводской таблички. Возможно отключение данной функции.
SFR	Drive switching freq.	Частота коммутации	Частота коммутации настраивается с целью уменьшения шума двигателя. Если частота выше 4 кГц, то в случае перегрева двигателя ПЧ автоматически ее уменьшает и возвращает к прежнему значению, когда температура двигателя становится нормальной

• Motor data – настройка данных двигателя

Для данной лабораторной работы используем данные из таблицы №2

Таблица №2 - Паспортные данные двигателя, используемого в лабораторной работе

Тип	АИР 56 В4 У3
Номинальная мощность	0,18 кВт
Номинальный ток	1,10/0,63
∆/Y	220/380
cos φ	0,68
Режим работы	S1
Частота вращения	1350 об/мин
К.П.Д.	64%
Степень защиты	IP54
Класс изоляции обмотки	В

Пример: настройка ПЧ Altivar для работы в лифте. (2-х этажном).

Использование ПЧ в лифтовом хозяйстве является распространенным явлением, с появлением новых технологий, как и для любого тех. процесса. Однако, необходимым и очень важным условием в данном случае является плавность пуска и останова и отсутствие резких толчков в ходе движения.

Рассмотрим основные этапы настройки преобразователя, для данной конфигурации, так и для любой другой типичной конфигурации, применяемой в тех процессах.

1. Запуск программы. После запуска и создания Off-Line проекта, появиться окно с настройками будущего проекта

LSP – Low speed – нижняя скорость.

В данном случае, значение нижней скорости LSP необходимо изменить на 0, чтобы двигатель начинал свой старт с частоты 0 Гц и затем выходил к номинальной, за определенное далее время разгона.

HSP – High speed – высшая скорость.

Здесь необходимо указать значение номинальной скорости, с которой лифт будет подниматься большую часть времени после разгона, в нашем примере выбрана невысокая частота в 20 Гц, т.к. при этом на валу создается больший момент для поднятия грузов.

2) Закладка Motor Data – Данные двигателя

В ней необходимо указать все номинальные данные двигателя (указаны на двигателе в справочной таблице), после этого можно переходить к настройке направления вращения и реакции на кнопки и конечные выключатели.

! Внимание ! Необходимо проверить корректность введенных данных !

Неверно введенные, или завышенные данные могут при работе повредить двигатель (механические части при неверно введенном количестве оборотов в минуту, или электрические, если неверно введен номинальный ток двигателя).

3) Закладка Control. – Контроль доступа и управления.

Доступны следующие функции:

LAC показывает уровень доступа к настройкам ПЧ:

Level 1 – прикладной уровень, позволяет изменять не все параметры, а только наиболее часто изменяемые в ходе тех. процесса и не затрагивающие его основной логики (скорость и различные кривые разгона). Используется наладчиками (возможна установка пароля на более высокие уровни).

Level 2 – уровень с углубленными настройками и доступом к новым функциям. Используется инженерным персоналом и технологами.

Level 3 – уровень доступа на уровне Администратора, т.е. полный доступ ко всем настройкам. Только с него возможна настройка управления цифровой коммутационной сети (ModBus) при помощи бит слов управления протокола. При переходе на него, некоторые настройки восстанавливаются на заводские, а также невозможно будет изменить некоторые функции. Невозможно будет также снизить уровень доступа.

В примере достаточным будет Level 2.

FR1 - Configuration reference 1 – Al1 Выбран канал задания Al1 (канал управления частотой вращения по напряжению, на панели преобразователя выведен как потенциал-регулятор).

RFS Select switching (1 to 2) – ch1 active выбор канала управления на 1-й.

Также необходимо разрешить вращение в обе стороны, или реверс.

Для этого необходимо разрешить удаленный контроль с терминала:

LCC Remote terminal control установить в значение Yes.

Тем самым, разрешив удаленно управлять с терминала, стал доступен параметр

ROT Direction authorized, т.е. выбор направления вращения. Движение может быть разрешено:

- Forward (Только вперед, в одну строну)

- Reverse (Реверс, смена направления)

- Both (В обе стороны)

После выбора вида вращения, необходимо снова запретить управление с терминала:

LCC Remote terminal control установить в значение No.

В примере выбираем Both (В обе стороны).

4) Настройка Ввода-Вывода (Inputs\Outputs)

TCC 2\3 wire control – выбор 2 или 3 проводного управления, в данном случае 3 проводное, как и в нашем примере. В случае выбора 2 проводного необходимо будет указать тип такого управления.

RRS Reverse input assignment - установка сигнала о смене направления вращения (реверса) , т.е. замыкание \ размыкание конечного выключателя или нажатия кнопки.

В нашей конфигурации, сигнал о смене направления вращения и запуска назначен на кнопку LI2 high, которая играет роль пусковой, при этом кнопка LI1 остается стоповой.

После небольшой предварительной настройки, можно переходить непосредственно к настройке под данный технологический процесс.

5) Вкладка APPLICATION FUNCTION – Функции приложения.

В данной вкладке видим несколько раскрывающихся списков:

RAMPS (Ускорение), позволяет настроить индивидуальную кривую разгона\торможения или выбрать имеющееся, а также настроить время разгона.

RPT Type of reference ramp - Тип кривой разгона

Определяет форму кривых разгона и торможения

v [Линейная] (LIn): линейная

v [S-образная] (S): s-образная

v [U-образная] (U): u-образная

v [Индивидуальная] (CUS): индивидуальная – настраиваемая.

Для лифта необходимо предусмотреть плавный пуск, без толчков и резких ударов при старте. Для обеспечения этих условий, а также наиболее плавного пуска, выбираем и настраиваем индивидуальную кривую разгона. Применение типизированных S и U – образных кривых возможно, но в силу крутизны кривой создает неприятный эффект экстренного торможения в самом конце пути.

Настройка:

TA1 – Start ACC ramp rounding – начальный участок кривой разгона (в % от общей протяженности кривой во времени, см рисунок ниже). Ставим 50%.

TA2 – End ACC ramp rounding – конечный участок кривой разгона (в % от общей протяженности кривой во времени, см рисунок ниже). Ставим 50%.

В нашем случае для плавного пуска достаточно 50% на обе части кривой.

TA3 – Start DEC ramp rounding – начальный участок кривой разгона (в % от общей протяженности кривой во времени, см рисунок ниже). Ставим 20%.

TA4 – End DEC ramp rounding – конечный участок кривой разгона (в % от общей протяженности кривой во времени, см рисунок ниже). Ставим 80 %.

Для плавного торможения необходимо, чтобы конец кривой торможения занимал больше времени начала, и лифт плавно приехал к нужному этажу, поэтому начало кривой торможения занимает 20% , а плавная остановка 80 %.

INR - Ramp Increment - [Дискретность темпа]

- [0.01] (0.01): время разгона-торможения от 0,05 - 327,6 с

- [0.1] (0.1): время разгона-торможения от 0,1 - 3276 с

- [1] (1): время разгона-торможения от 1 - 32760 с (1)

Применяется к параметрам [Время разгона] (ACC), [Время торможения] (DEC), [Время разгона 2] (AC2) и [Время торможения 2] (DE2). См. рисунок выше.

Примечание: изменение параметра [Дискретность темпа] (INR) приводит к изменению параметров [Время разгона] (ACC), [Время торможения] (DEC), [Время разгона 2] (AC2) и [Время торможения 2] (DE2)

ACC [Время разгона] \ dEC [Время торможения]

Определяются время разгона и торможения двигателя от нулевой до максимальной частоты. Убедитесь, что значение [Время торможения] (DEC) не слишком мало для останавливаемой нагрузки

RPS Ramp switching input - в зависимости от состояния конечного выключателя или бита слова управления 0 или 1 активизируется другие, в отличие от заданных выше, время разгона \ торможения, они задаются в ( AC2 и DE2).

BRA - [Адаптация темпа торможения]

Активизация данной функции позволяет автоматически увеличить время торможения, если оно было

настроено на малое значение, с учетом момента инерции механизма.

- [Нет] (nO): функция неактивна

- [Да] (YES): функция активизирована. Функция несовместима с применениями требующими:

• торможения с заданным темпом,

• при применении тормозного сопротивления (оно не выполняло бы свою функцию).

[Адаптация темпа торможения] (BRA) переключается на [Нет] (nO), если назначена функция управления тормозом [Назначение тормоза] (BLC)

STOP MODES позволяет настраивать торможение и применение экстренного стопа.

STT - Normal stop mode – тип остановки.

Тип остановки при исчезновении команды пуска или появлении команды остановки.

Ramp stop [С темпом] (rMP): с заданным темпом

Fast stop [Быстр. ост.] (FSt): быстрая остановка

Freewheel [Остановка на выбеге] (nST): остановка на выбеге

DC Injection [Динамическое торможение] (dCI): остановка динамическим торможением

Выбрано: Ramp stop.

FST – Fast stop input assign – Быстрая остановка (Экстренный стоп), по срабатыванию конечного выключателя\ нажатию кнопки, (выбор кнопки\конечного выключателя). Быстрая остановка - это остановка с уменьшенным с помощью параметра [Делитель темпа] (dCF) временем торможения.

DCF – Fast stop ramp coefficient - [Делитель темпа]

Параметр доступен, если выбрана быстрая остановка по реакции конечного выключателя.

Убедитесь, что уменьшенное значение не слишком мало для останавливаемой нагрузки. Значение 0 соответствует минимальному времени.

DCI - DC brake via logic input - [Назначение динамического торможения]

Включение динамического торможения по срабатыванию конечного выключателя) нажатию кнопки, (выбор кнопки конечного выключателя).

Примечание: эта функция несовместима с функцией Управление тормозом/

IDC - DC Injection current 1 – Ток динамического торможения.

Параметр доступен, если выбрано динамическое торможение по сигналу, из предыдущего пункта. Через 5 с ток динамического торможения устанавливается на значение 0,5* [Тепловой ток двигателя] (ItH), если он был настроен на большее значение.

TDC DC Injection time 2 – время динамического торможения.

NST – Freewheel stop input – Остановка на свободном выбеге по срабатыванию конечного выключателя) нажатию кнопки, (выбор кнопки конечного выключателя).

AUTO DC INJECTION – Настройка динамического торможения .

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Отсутствие момента удержания

• Динамическое торможение не обеспечивает момента удержания на нулевой скорости.

• Динамическое торможение не работает при отсутствии питания и при обнаружении ПЧ неисправности.

• При необходимости используйте внешний тормоз для создания момента удержания нагрузки.

Несоблюдение этих указаний может привести к смерти или тяжелым травмам или повреждению оборудования.

ВНИМАНИЕ !!!

ОПАСНОСТЬ ПОВРЕЖДЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

• Длительное применение динамического торможения может привести к перегреву и выходу из строя двигателя.

• Обеспечьте защиту двигателя при длительном динамическом торможении.

При несоблюдении этого предупреждения возможен выход оборудования из строя.

[Автоматическое динамическое торможение]

ADC - Automatic DC Injection - [Автоматическое динамическое торможение]

Данный параметр при настройке на [Постоянно] (Ct) приводит к установлению тока динамического торможения даже при отсутствии команды пуска. Параметр можно изменять при работе!

ОПАСНОСТЬ ПОРАЖЕНИЯ ТОКОМ ИЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ

Не прикасайтесь к двигателю в процессе динамического торможения.

- [Нет] (NO): нет динамического торможения

- [Да] (YES): регулируемая длительность динамического торможения при остановке

- [Постоянно] (Ct): постоянное динамическое торможение при остановке.

Auto DC Injection time 1 [Задержка времени авт. дин. торм. 1]

Параметр доступен, если Automatic DC Injection выбрано Yes или Ct

Auto DC Injection level 1 [I авт. дин. торм. 1] Ток динамического торможения 1.

Параметр доступен, если [Автоматическое динамическое торможение] (AdC) отлично

от [Нет] (NO)

Примечание: убедитесь, что двигатель выдержит такой ток без перегрева.

Auto DC Injection time 2 [Задержка времени авт. дин. торм. 2]

Параметр доступен, если Automatic DC Injection выбрано Yes или Ct

Auto DC Injection level 2 [I авт. дин. торм. 2] Ток динамического торможения 2.

Параметр доступен, если [Автоматическое динамическое торможение] (AdC) отлично

от [Нет] (nO)

SUMMING INPUTS [СУММИРУЕМЫЕ ВХОДЫ]

Позволяет суммировать один или два входа только для задания [Канал задания 1] (Fr1).

Примечание: функция Суммируемые входы несовместима с другими функциями

Суммироваться могут аналоговые входы:

[Нет] (nO): не назначен

- [AI1] (AI1): аналоговый вход AI1

- [AI2] (AI2): аналоговый вход AI2

- [AI3] (AI3): аналоговый вход AI3

- [AI сеть] (AIV1): навигатор

PRESENT SPEED – Изменение скоростей по реакциям конечных выключателей\ нажатиям кнопок, поддерживает до 16 скоростей в случае наличия входов или коммуникационной сети (ModBus).

JOG [ПОШАГОВАЯ РАБОТА]

Примечание: функция Пошаговая работа несовместима с другими функциями JOG

Выбор назначенного дискретного входа активизирует функцию

JOG – Jog assignment - Выбор дискретного входа для пошаговой работы.

JGF – Частота пошаговой работы, до 10 Гц.

Из графиков видно, что при сигнале со входа, назначенного на пошаговую работу, частота вращения автоматически падает до заданной, и не может быть изменена, пока сигнал на входе не перейдет в другое положение.

+\- SPEED – Быстрее\медленнее.

Функция доступна, если [Уровень доступа] (LAC) = [Уровень 2] (L2) или [Уровень 3] (L3).

Возможны два типа работы.

1. Использование кнопок простого действия: необходимы два дискретных входа кроме входов задания направления вращения.

Вход, назначенный для команды быстрее, увеличивает скорость, а для команды медленнее - уменьшает ее.

Примечание:

Если команды Быстрее и Медленнее поданы одновременно, то команда Медленнее имеет приоритет.

2. Использование кнопок двойного действия: необходим только один дискретный вход, назначенный на команду быстрее.

PI REGULATOR – ПИ регулятор

Функция активизируется при назначении аналогового входа на обратную связь ПИ-регулятора (измеряемый сигнал).

Обратная связь ПИ-регулятора:

Обратная связь ПИ-регулятора должна быть назначена на один из аналоговых входов AI1, AI2 или AI3.

Более подробно о настройке ПИ регулятора его функциях можно ознакомиться в руководстве пользователя и учебнике по автоматике.

BRAKE LOGIC CONTROL - Управление тормозом

BLC – Brake logic assignment - [Назначение тормоза]

- [Нет] (nO): не назначен

- [R2] (r2): реле R2

- [DO] (dO): дискретный выход AOC

Если [Назначение тормоза] (bLC) назначено, то параметры [Подхват на ходу] (FLr), и

[Адаптация темпа торможения] (brA), устанавливаются на [Нет] (nO) и параметр [Обрыв фазы двигателя] (OPL), устанавливается на [Да] (YES).

[Назначение тормоза] (bLC) устанавливается на [Нет] (nO) если [Обрыв фазы двигателя] (OPL) = [Обрыв на выходе] (OAC),

BRL – Brake release frequency – частота снятия тормоза 0.0 - 10.0 Гц В зависимости от типоразмера ПЧ.

IBR – Brake release current - Пороговое значение тока двигателя для снятия тормоза 0 - 1,36 In (1)

BRT – Brake release time – Время снятия тормоза

LSP – Low speed – нижняя скорость

BEN – Brake engage frequency – частота наложения тормоза.

BET – Brake release time - Время наложения тормоза (время срабатывания тормоза).

BIT – Brake rrelease pulse - [Тормозн. импульс]

- [Нет] (nO): момент двигателя при снятии тормоза соответствует требуемому направлению вращения

- [Да] (YES): момент двигателя при снятии тормоза всегда в направлении вперед вне зависимости от направления вращения

Примечание: убедитесь, что направление момента двигателя при управлении вперед соответствует поднятию груза. При необходимости поменяйте местами две фазы двигателя.

CURRENT LIMITATION 2 – Ограничение тока.

L2 – I limit to input assign - Выбор назначенного дискретного входа активизирует функцию ограничения по току.

CL2 – Internal current limit 2 – Задание тока ограничения в А.

SWITCHING MOTOR – переключение двигателей (при наличии нескольких).

CHP – Motor Swiching - Выбор назначенного дискретного входа активизирует функцию переключения двигателей.

Более подробно о переключений двигателей можно узнать в руководстве пользователя.

LIMIT SWITCHES - управление окончанием хода.

Функция доступна, если [Уровень доступа] (LAC) = [Уровень 2]

(L2) или [Уровень 3] (L3)

Управление воздействием одного или двух концевых выключателей (1 или 2 два направления вращения):

- назначение одного или двух дискретных входов (ограничители хода вперед и назад);

- выбор типа остановки (с заданным темпом, быстрая или на выбеге).

После остановки разрешенным является только пуск в противоположном направлении; - остановка происходит в состоянии входа 0, вращение в заданном направлении - в состоянии 1.

Повторный пуск после срабатывания концевого выключателя остановки - подайте команду пуска в другом направлении (в случае управления через клеммник, если [2-/3-проводное управление] (tCC) = [2-проводное управление] (2C) и [Тип 2-проводного управления] (tCt) = [Изменение состояния] (trn), снимите предварительно все команды пуска).

или : — измените полярность задания, снимите все команды пуска затем подайте команду в том же направлении, что и до отстановки по сигналу концевого выключателя.

LAF – FW stop limit assignment – Концевой выключатель хода вперед (вращения вперед). В нашем примере это верхний концевой выключатель, который срабатывает, когда лифт доезжает до верхнего этажа (2 этажный лифт взят за пример вследствие наличия всего 2-х концевых выключателей). Концевой выключатель хода вперед назначен на кнопку LI4 high.

LAR – RV stop limit assignment – Концевой выключатель хода назад (реверсивного вращения) В нашем примере это нижний конечный выключатель, который срабатывает при подходе лифта к нижнему этажу и запрещающий дальнейшее движение вниз. Концевой выключатель хода назад назначен на кнопку LI3 high.

LAS – Stop type on limit switch – Тип остановки :

- Fast stop – быстрая остановка

- Ramp stop – остановка с заданным темпом (настроенная).

- Freewheel – остановка на свободном выбеге.