关于ABB变频器在采煤机应用的研究

2016-05-14孟宪宇

中国科技纵横 2016年5期

【摘要】采煤机的主体之一是牵引电机，为了使各电机协同运作且达到省电目的，一般均配置变频设备。文章基于ABB AC800变频器的特性，就如何利用该设备实现对采煤机牵引电机“一拖一”的控制进行研究，主要包括运行参数设置内容、参数设置时注意事项、通讯设置要点等内容。文章的研究内容契合当前实际，可作为煤矿生产的有效参考。

【关键词】变频器 CANOPEN通信参数设置

变频器与采煤机牵引电机的结合一般分两种[1]：①一拖一，即使用两台变频器（一主一从）分别控制采煤机的两个牵引电机；②一拖二，即一个变频器控制两个牵引电机。ABB变频器的优点是在DTC控制方面低频特性优良，“一拖一”同步效果显著。

1 一拖一模式下ABB变频器参数设置

“一拖一”模式下，ABB ACS800变频器在参数设置时，主要注意第60组参数[2]。下面分别叙述。

（1）60.01 MATER LINK MODE。该参数设为MASTER，则对应为主机；设为FOLLOWER，则对应为从机。

（2）60.02 TORQUE SELECTOR。该参数用于选择电机转矩控制的给定信号，一般仅在从机设置。①SPEED。作此选择，表明从机服从主机的速度指令。②TORQUE。作此选择，表明从机服从主机的转矩控制指令。③MINIMUM。仅用于特殊场合。其含义是选择转矩给定值和速度调节器输出值之间的较小者作为控制指令。④MAXIMUM。与“③”相反。⑤ADD。作此选择能起到速度监视功效。即正常运行时，速度调节器不起作用，从机执行转矩控制；一旦速度偏差超出允许范围，视窗控制会形成非零误差值，而速度调节器根据此误差将“修改”转矩给定值。⑥ZERO。设定转矩选择器输出为零。

（3）60.03 WINDOW SEL ON。仅在从机设置，主机一律选“NO”。而从机中该参数置为“YES”后，也只有当60.02 TORQUE SELECTOR中的选项“ADD”同时处于启用状态才能发挥作用。

（4）60.04 WINDOW WIDTH POS和60.05 WINDOW WIDTHNEG。分别表示视窗控制下速度偏差的正向和负向允许范围。调节区间均为0～1500rpm。

（5）60.06 DROOP RATE。该项参数的缺省值为0%，只有在主/从机均采用速度控制模式时才需要视情况进行调整。其意义是避免主/从机之间因细微的速度差异而造成运行冲突。

2 基于CANopen的ABB变频器通讯设置

CANopen是一种先进的通讯方式。对于采用ABB ACS800的变频器，只要将RCAN-012通讯适配卡插入RMIO-01主控板插槽，即可实现对变频器的远方监视与控制。需要注意的是：①若采用CANopen通讯，首先需激活RCAN-01（通过设置98.02为FIELDBUS来实现），其目的是显示51组配置参数。②设置参数的前道工序是将通讯卡上对应节点ID号与波特率值的旋转开关设置为“0”。

（1）51.01 MODULE TYPE。设为CANOPEN。

（2）51.02 NODE ID和51.03 BAUDRATE。即变频器在CANOPEN通讯网络中的ID号和波特率。

（3）51.04 PDO21 Cfg.Loc。该参数用来确定通讯过程中PDO21组需要的变量数据的来源。该参数为0，说明变量数据通过总线设置；该参数为1，说明变量数据通过51组参数设置。

（4）51.05 RX-PDO21 ENABLE与51.15 TX-PDO21 ENABLE。它们决定PDO21是否接收与发送：0—不接收，1—接收。

（5）51.06 RX-PDO21 Tx-Type与51.16 TX-PDO21 Tx-Type。它们确定收/发数据的传输类型，其中“254”为异步传输。

（6）51.07 RX-PDO21-1stObj与51.08 RX-PDO21-1stSub。它们确定PDO21第一路接收PDO的变量，其中51.07为主索引、51.08为子索引。

3 基于CANopen的参数设置方法

以参数22.02 ACCELER TIME1为例说明使用CANopen通讯来读取或改变变频器参数。

（1）读取指令。①发送内容：600+ID 40 16 40 02；②接收内容：580 +ID 4B 16 40 02 03 00。

（2）改写指令。①发送内容：600+ID 2B 16 40 02 03 01；②接收内容：580+ID 60 16 40 02。

图1所示为参数设置范例，以供参考。

图1 “一拖一”模式ABB变频器参数设置示例