起升机构高速下降过流,高速上升则正常的原因分析

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菜鸟提问:

55kw电机驱动起升机构,采用带编码器的矢量控制,上升和下降有四档速度,靠数字量输入信号改变方向。上升正常,下降时用三档及以下档位时(25hz以下)正常,但四档(50hz)启动就报过流,把四档改为40hz后就正常了。以前没有这种情况,不知和哪些因素有关系。

大虾:

四档(50hz)启动就报过流,那时候电机工作在发电状态吗? 直流母线电压不变,制动单元没工作吧?

制动单元与制动电阻是否正常工作,需要注意观察。


前些日子, SINAMICS论坛里有一个帖子,与你的情况非常相似。

石油钻机带重负载260吨,快速下降总是S120报过流,慢速下降没问题。轻载的工况下,快速和慢速下降均正常!*后,提出问题的那位网友怀疑为传动箱齿轮咬合的问题,重载下产生的机械问题。

菜鸟:

四档下降约2秒左右就报过流,这是公司另一单位的设备,问过检查机械设备有无问题,回答是没有问题。过两天去看看。

菜鸟:

今天到现场看到的现象是:

四档上升时电流基本平稳110A左右,四档下降时前两秒钟电流为80A左右,后马上升到110A左右并在运行中90—110A的范围波动,15hz时电流约85A。现在只能等他们检查机械传动部分后再说。本来想改成无传感器矢量控制来判断编码器的好坏,但考虑到起升机构吊运的负载接近满载怕溜钩,未试,和他们说起时他们说以前编码器出故障时曾经这样试过,结果在半空中再启动时出现溜钩,负载一直溜到地面。我以前发过无编码器矢量控制在起升机构是否**的帖子,现在证明是不**的。说远了,待有结果了再来汇报。

大虾:

机械传动部分如果没有检查出问题,李工可否考虑把转矩限幅P493和P499提高些,*大电流P128从1.5倍的电机额定电流提高到2倍的电机额定电流?试一试看看。实在不行,就要判断排查编码器的好坏。

酱油甲:

看看斜坡时间的设置

高手:

**,看电流限幅是否过载?**,看制动电阻的总阻值是否太小了?正确的设置,应该是减速时间不用限制,而制动状态实际的直流母线电压是可控的。这样就理想了。靠什么?其一靠电流限制,其二靠*大制动电流。


这里要兼顾两头,也就是说,起升机在高速下降过程中,既不能过电流,也不能过电压。这里有一个平衡点问题。他与起升机的系统惯性有关。

酱油乙:

好像是现在的负载比从前大了。制动电阻的总阻值许多太小了。

菜鸟:

上面说到的降低频率可避免过流跳闸的情况又有变化,需进一步降低频率才能不跳闸,限幅和斜坡时间的改变能减少跳闸的次数。因是别厂的设备,更多的只能是建议,他们没人手投入来检查机械。


今天检修,去到现场在调整速度调节器参数无效后,更换了编码器,将*高频率恢复为50hz后带载高速下降,再未报过流故障。

编码器的原因导致出现这种故障,分析为编码器的轴承磨损出现间隙,导致上升和下降时编码器的输出信号存在差异,高速时这种差异给系统带来的影响大。明天就过节了,问题得到解决,心情爽!感谢楼上各位大侠的关注!

大虾:

这次故障的现象和故障的排查,看上去很有意思啊。
 如果故障的原因是编码器,那么应当报F053  Tachometer dn/dt  (速度信号编码器信号的允许变化值
 P215 dn 被超过两倍)呀?然而本次故障报F011  Overcurrent  (该装置由于过电流而关机, 超过关机阈值)。
 **次看到"起升机构高速下降过流,高速上升则正常",我压根没想到是编码器的问题。

高手:

嘻嘻,无独有偶,就是昨天,也是一个系统,启动即飞车,找不找原因,于是去拆编码器,此时,用户才交代,这个电机曾经被负载漏油淋过,这个电机竖直向上安装的,输出轴冲天,打开编码器的结果是,里面泡了半罐子油。全部清洗搞干净,就0k了。我还以为要换编码器呢,结果愣是自己修好了。

酱油丙:

上升没事,下降报警的话应该是制动单元或速度反馈有问题,这样导致直流母线过压或者速度过快而过流过压造成报警。

菜鸟:

遇到过的因编码器的原因而出现的故障有:F011(过流)、F015(堵转)、F053(速度信号编码器信号的允许变化值P215 dn 被超过两倍),以前这些故障都不挑方向,或许这次故障只是个例,希望对我们以后判断故障点有一定的帮助。


大虾:

由于编码器的原因,6SE70报F011 过流故障。确实很难理解!


目前的SINAMICS S120由于编码器的原因,将报F7900 电机堵转(低速时)或F7902 电机失速(整个调速范围)。几乎看不到S120由于编码器的原因,报F7801 电机过流 或F30001变频器过流之类的故障。 


我觉得,在这方面S120比6SE70做了改进。

高手:

难理解吗?我认为很有道理。编码器的信号可以获取速度,也可以获取加速度。系统中电机的模型已经建立,他的系统启动时间也是内部确认的,因此一旦编码器检测到系统加速度超过实际系统的能力,就可判断系统处于过载状态(尽管这个加速度是干扰信号造成的,是假的),系统实施故障保护。其实,这是变频器设计、编程者的一个思路。他可以采用一个已有的传感器,去判别更多的事情。还是很有意思的。也符合原理的。

酱油丁:

制动电阻选型有问题吧,下降运行时应该是出于制动


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