關(guān)于ABB變頻器在采煤機應(yīng)用的研究

【摘 要】采煤機的主體之一是牽引電機，為了使各電機協(xié)同運作且達到省電目的，一般均配置變頻設(shè)備。文章基于ABB AC800變頻器的特性，就如何利用該設(shè)備實現(xiàn)對采煤機牽引電機“一拖一”的控制進行研究，主要包括運行參數(shù)設(shè)置內(nèi)容、參數(shù)設(shè)置時注意事項、通訊設(shè)置要點等內(nèi)容。文章的研究內(nèi)容契合當(dāng)前實際，可作為煤礦生產(chǎn)的有效參考。

【關(guān)鍵詞】變頻器 CANOPEN通信 參數(shù)設(shè)置

變頻器與采煤機牽引電機的結(jié)合一般分兩種[1]：①一拖一，即使用兩臺變頻器（一主一從）分別控制采煤機的兩個牽引電機；②一拖二，即一個變頻器控制兩個牽引電機。ABB變頻器的優(yōu)點是在DTC控制方面低頻特性優(yōu)良，“一拖一”同步效果顯著。

1 一拖一模式下ABB變頻器參數(shù)設(shè)置

“一拖一”模式下，ABB ACS800變頻器在參數(shù)設(shè)置時，主要注意第60組參數(shù)[2]。下面分別敘述。

（1）60.01 MATER LINK MODE。該參數(shù)設(shè)為MASTER，則對應(yīng)為主機；設(shè)為FOLLOWER，則對應(yīng)為從機。

（2）60.02 TORQUE SELECTOR。該參數(shù)用于選擇電機轉(zhuǎn)矩控制的給定信號，一般僅在從機設(shè)置。①SPEED。作此選擇，表明從機服從主機的速度指令。②TORQUE。作此選擇，表明從機服從主機的轉(zhuǎn)矩控制指令。③MINIMUM。僅用于特殊場合。其含義是選擇轉(zhuǎn)矩給定值和速度調(diào)節(jié)器輸出值之間的較小者作為控制指令。④MAXIMUM。與“③”相反。⑤ADD。作此選擇能起到速度監(jiān)視功效。即正常運行時，速度調(diào)節(jié)器不起作用，從機執(zhí)行轉(zhuǎn)矩控制；一旦速度偏差超出允許范圍，視窗控制會形成非零誤差值，而速度調(diào)節(jié)器根據(jù)此誤差將“修改”轉(zhuǎn)矩給定值。⑥ZERO。設(shè)定轉(zhuǎn)矩選擇器輸出為零。

（3）60.03 WINDOW SEL ON。僅在從機設(shè)置，主機一律選“NO”。而從機中該參數(shù)置為“YES”后，也只有當(dāng)60.02 TORQUE SELECTOR中的選項“ADD”同時處于啟用狀態(tài)才能發(fā)揮作用。

（4）60.04 WINDOW WIDTH POS和60.05 WINDOW WIDTHNEG。分別表示視窗控制下速度偏差的正向和負(fù)向允許范圍。調(diào)節(jié)區(qū)間均為0～1500rpm。

（5）60.06 DROOP RATE。該項參數(shù)的缺省值為0%，只有在主/從機均采用速度控制模式時才需要視情況進行調(diào)整。其意義是避免主/從機之間因細(xì)微的速度差異而造成運行沖突。

2 基于CANopen的ABB變頻器通訊設(shè)置

CANopen是一種先進的通訊方式。對于采用ABB ACS800的變頻器，只要將RCAN-012通訊適配卡插入RMIO-01主控板插槽，即可實現(xiàn)對變頻器的遠(yuǎn)方監(jiān)視與控制。需要注意的是：①若采用CANopen通訊，首先需激活RCAN-01（通過設(shè)置98.02為FIELDBUS來實現(xiàn)），其目的是顯示51組配置參數(shù)。②設(shè)置參數(shù)的前道工序是將通訊卡上對應(yīng)節(jié)點ID號與波特率值的旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)置為“0”。

（1）51.01 MODULE TYPE。設(shè)為CANOPEN。

（2）51.02 NODE ID和51.03 BAUDRATE。即變頻器在CANOPEN通訊網(wǎng)絡(luò)中的ID號和波特率。

（3）51.04 PDO21 Cfg.Loc。該參數(shù)用來確定通訊過程中PDO21組需要的變量數(shù)據(jù)的來源。該參數(shù)為0，說明變量數(shù)據(jù)通過總線設(shè)置；該參數(shù)為1，說明變量數(shù)據(jù)通過51組參數(shù)設(shè)置。

（4）51.05 RX-PDO21 ENABLE與51.15 TX-PDO21 ENABLE。它們決定PDO21是否接收與發(fā)送：0—不接收，1—接收。

（5）51.06 RX-PDO21 Tx-Type與51.16 TX-PDO21 Tx-Type。它們確定收/發(fā)數(shù)據(jù)的傳輸類型，其中“254”為異步傳輸。

（6）51.07 RX-PDO21-1stObj與51.08 RX-PDO21-1stSub。它們確定PDO21第一路接收PDO的變量，其中51.07為主索引、51.08為子索引。

3 基于CANopen的參數(shù)設(shè)置方法

以參數(shù)22.02 ACCELER TIME1為例說明使用CANopen通訊來讀取或改變變頻器參數(shù)。

（1）讀取指令。①發(fā)送內(nèi)容：600+ID 40 16 40 02；②接收內(nèi)容：580 +ID 4B 16 40 02 03 00。

（2）改寫指令。①發(fā)送內(nèi)容：600+ID 2B 16 40 02 03 01；②接收內(nèi)容：580+ID 60 16 40 02。

圖1所示為參數(shù)設(shè)置范例，以供參考。

圖1 “一拖一”模式ABB變頻器參數(shù)設(shè)置示例

4 結(jié)語

將ABB變頻器應(yīng)用于采煤機，通過正確的設(shè)置，可適應(yīng)牽引電機的各種工況，能滿足省電、控制、通信等多方要求，值得進一步深入研究。

參考文獻：

[1]厲偉.基于ABB變頻器的風(fēng)電機組獨立變距控制方案[J].沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2014，31（2）：132-135.

[2]梁學(xué)敏.ABB變頻器的傳動控制及與S7-400的通訊[J].微計算機信息，2014，36（2）：226-228.

作者簡介：孟憲宇（1987一），男，黑龍江哈爾濱人，學(xué)士，電氣工程師，主要從事工廠電氣運行檢修工作。