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SINAMICS S120 驅(qū)動功能手冊

無編碼器運行

描述

無論是在不帶編碼器運行還是在混合運行中（帶編碼器/不帶編碼器）中都可以使用該方式。和傳統(tǒng)的采用 V/f 控制的驅(qū)動相比，不帶編碼器、帶電機模型的運行可以達到更高的動態(tài)控制性能和更高的穩(wěn)定性。但是它和帶編碼器的驅(qū)動相比，轉(zhuǎn)速精度有所降低，同時動態(tài)響應和同軸度也受到不利影響。

由于和帶編碼器運行相比，無編碼器運行的動態(tài)響應有所降低，因此，為提高控制的動態(tài)性能，對加速轉(zhuǎn)矩執(zhí)行了前饋控制。它根據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)矩、現(xiàn)有的轉(zhuǎn)矩/電流限制、負載轉(zhuǎn)動慣量（電機轉(zhuǎn)動慣量：p0341 x·p0342+負載轉(zhuǎn)矩:p1498）對所需的轉(zhuǎn)矩進行預控，從而能夠在時間上地達到需要的轉(zhuǎn)速動態(tài)響應。

提示

如果電機既能夠帶編碼器運行，也能夠不帶編碼器器運行，例如：p0491 ≠ 0 或 p1404

可以通過 p1517 為轉(zhuǎn)矩前饋控制設置一個轉(zhuǎn)矩平滑時間。而由于無編碼器運行中動態(tài)響應降低，因此必須通過 p1470（比例增益）和 p1472（積分時間）優(yōu)化轉(zhuǎn)速控制器。

在無編碼器運行的低速范圍內(nèi)，由于測量值精度和工藝參數(shù)靈敏性的影響，無法再計算轉(zhuǎn)速實際值、方向和磁通實際值。因此會切換為只注入電流和頻率的電流/頻率控制（I/f 開環(huán)控制）。切換閾值由 p1755 參數(shù)設定，回差由 p1756 設定。

為了在開環(huán)控制中也能夠獲得較高的負載轉(zhuǎn)矩，可以通過 p1612 設置電機電流（電流設定值）。此時，驅(qū)動轉(zhuǎn)矩（如摩擦轉(zhuǎn)矩）必須已知或能夠估算出。應設置額外的約 20 % 的預留量。在同步電機上，轉(zhuǎn)矩通過轉(zhuǎn)矩常數(shù)(p0316)換算為電流。在異步電機上，還須考慮 p1612 中的勵磁電流 (r0331)。在低速區(qū)內(nèi)，無法直接在電機模塊上測量所需電流。它的缺省設置是電機額定電流（p0305）的 50 %（同步電機）或 80 %（異步電機）。在設置電機電流 (p1612) 時，由于在 I/f 開環(huán)控制模式下會注入 p1612 中給定的電流，因此，必須注意電機的熱載情況

脈沖清除后的特性

在無編碼器運行中清除脈沖后，不再能計算電機當前的轉(zhuǎn)速實際值。在下一次使能脈沖后必須重新查找轉(zhuǎn)速實際值。

通過 p1400.11 可以設定，是否從轉(zhuǎn)速設定值開始查找 (p1400.11 = 1) 或從轉(zhuǎn)速 = 0.0 開始查找 (p1400.11 = 0)。通常情況下是 p1400.11 = 0，因為電機一般從靜止狀態(tài)開始啟動。如果在脈沖使能時電機轉(zhuǎn)速高于切換轉(zhuǎn)速 p1755， 則應選擇 p1400.11 = 1。

如果電機正在旋轉(zhuǎn)，而選擇了從設定值開始查找 (p1400.11 = 1)，則在給出脈沖使能前，轉(zhuǎn)速設定值的方向必須和實際轉(zhuǎn)速方向相同。轉(zhuǎn)速實際值和轉(zhuǎn)速設定值之間存在較大的偏差時，可能會導致故障。

caution

小心

運算錯誤的電機轉(zhuǎn)速信息

在脈沖清除后，不再有電機轉(zhuǎn)速的信息。驅(qū)動將其轉(zhuǎn)速實際值設為 “0”。所有從實際值推導出的信息和信號不再有效。分析這些信息和信號可導致人員受傷和財產(chǎn)損失。

設備選型時請將該特性考慮在內(nèi)。

在開環(huán)/閉環(huán)控制、帶/不帶編碼器的運行之間切換

設置參數(shù) p1300 = 20 可以***無編碼器運行。p1300 = 20 或 p1404 = 0 時，無編碼器運行在整個轉(zhuǎn)速區(qū)內(nèi)***。此時，如果轉(zhuǎn)速小于切換轉(zhuǎn)速 p1755，電機便以電流/頻率開環(huán)方式運行。

在帶編碼器運行中，轉(zhuǎn)速一旦超出閾值 p1404，電機便切換到無編碼器運行。如果 p1404 > 0 且 p1404

可通過 p1402.1 = 1 駐留編碼器檢測功能，從而在無編碼器運行中避免出現(xiàn)編碼器檢測故障信息。此時通過編碼器檢測進行的電機溫度讀取保持生效。