Точная синхронизация скорости двигателей с преобразователями частоты YASKAWA GA500 и GA700

В данной статье мы хотим обратить ваше внимание на встроенные в стандартные версии преобразователей частоты YASKAWA возможности по точной синхронизации (согласованию) скоростей нескольких электродвигателей в том числе и с разными передаточными соотношениями.

Общие сведения

Задачи синхронизации скоростей исполнительных механизмов с различными передаточными соотношениями широко распространены в промышленности:

  • для обеспечения равномерности подачи материалов и продукции: подающие конвейера и шнеки;

  • в системах перемотки и намотки материалов: текстильное, полиграфическое, упаковочное и тому подобное оборудование;

  • формообразующее оборудование: экструдеры и прокатные станы различного типа.

Преобразователи частоты YASKAWA обеспечивают высокую точность задания и контроля скорости вращения электродвигателей, которая в сериях GA700 и GA500 может достигать 0,01 Гц, при соответствующем качестве мотора. Современные векторные алгоритмы управления двигателями, используемые ПЧ серий GA позволяют обеспечить максимальную быстроту реакции на изменение нагрузки для поддержания скорости в любых задачах.

YASKAWA ПЧ GA500 изменение скорости при ударном изменении нагрузки

Реакция контура управления скорости GA500 на изменение момента нагрузки

Для такой точности и диапазона частот (до 590 Гц) аналогового задания скорости уже недостаточно, поэтому используется или частотное задание (до 32 кГц), или цифровое по промышленным протоколам CANopen, CC-link, DeviceNet, EtherCat, Ethernet/IP, MECHATROLINK, Modbus, Powerlink, PROFIBUS-DP, Profinet. Так же при таком задании сигнал менее подвержен помехам, что повышает точность управления и уменьшает количество сбоев в работе.

 

Синхронизация скорости при использовании частотного сигнала

В отличии от многих других частотников, ПЧ YASKAWA имеют не только частотный вход для задания скорости с возможностью масштабирования сигнала, но и настраиваемый частотный выход, на который можно дублировать приходящее на ПЧ задание или передавать реальную скорость двигателя. Это позволяет легко обеспечить синхронизацию скоростей при последовательном (каскадном) и параллельном подключении группы преобразователей частоты. Транзисторный частотный выход позволяет подключать параллельно до четырех преобразователей серий GA.

YASKAWA GA500 и GA 700 Последовательная (каскадная) схема синхронизации скорости

Последовательная (каскадная) схема синхронизации скорости

YASKAWA GA500 и GA700 Параллельная схема синхронизации скорости.

Параллельная схема синхронизации скорости

Список параметров ПЧ на которые нужно обратить вынимание при настройке:

               1)      Параметр b1-01 определяет из какого источника (пульт, сети, входы) ПЧ будет получать задание частоты. В случае частотного задания скорости в нем нужно установит значение 4, при сетевом задании 2 или 3;

               2)      Параметр H6-01 определяет назначение частотного входа RP. Для задания скорости ПЧ через RP в нем нужно установить значение равное 0;

               3)      Параметр H6-02 отвечает за соответствие частоты входного сигнала RP скорости и может быть использован в качестве электронного редуктора. Например, при подаче на вход RP сигнала с частотой 24000 Гц при установленном параметре H6-02 = 24000 преобразователь выдаст 100 % задания, что по умолчанию соответствует 60,00 Гц и коэффициент пересчет в этом случае равен 1/400;

YASKAWA параметрирование GX GA700 и GA500 с ПК и смартфонов               4)      В параметр H6-03 задается при необходимости смещение входного сигнала RP. Например, при необходимости изменения скорости в ведомом не в n раз, а на m Гц или об\мин;

               5)      Параметр H6-07 отвечает за соответствие частоты выходного сигнала MP скорости и может быть использован в качестве электронного редуктора. Например, при скорости 60,00 Гц (100%) и при установленном параметре H6-07=18000 на выходе MP сигнала с частотой 18000 Гц, что соответствует коэффициенту усиления равному 300;

               6)      В параметр H6-07 задается при необходимости смещение входного сигнала RP;

               7)      Параметр H6-06 определяет назначение частотного выхода MP. Для получения на выходе входного задания пропорционального RP в нем нужно установить 102, для пропорционального реальной скорости двигателя 105.

 

Задание скорости и опрос состояний ПЧ по сетевым протоколам при синхронизации

Задание скорости для ведущего (Master) ПЧ может быть, как частотное, так и по цифровому протоколу. Ведомые (Slave) ПЧ, не смотря на то что задание скорости идет по частотному сигналу, могут опрашиваться по цифровым протоколам для диагностики и изменения параметров (например, передаточного соотношения) с основной системы управления. В этом случае проектировщикам так же будет интересна функция, когда, используя одну плату, установленную в ведущий ПЧ, мы можем получать данные еще с четырех ПЧ GA подключенных к нему по встроенному порту RS485 (Modbus RTU).

               YASKAWA GA700 и GA500 Пример схемы с заданием скорости по сетевому протоколу.

Пример схемы с заданием скорости по сетевому протоколу

 

Описанные возможности, дополненные функцией Droop Control и встроенным контроллером ПЧ YASKAWA c ПО DriveWorksEZ, позволяют решить основной объем задач, связанных с точной синхронизацией скоростей электродвигателей без привлечения дополнительного оборудования, то позволяет сократить стоимость системы управления и ускорить процесс проектирования. В случае решения задач, связанных с синхронизации (согласованием) положения валов двигателя нужно использовать преобразователи частоты с дополнительным ПО (прошивкой) «Электронный вал\ Electronic Line Shaft».