如果驱动结构达到扭矩极限,且实际转速下降,那么斜坡功能发生器输出端在进行扩展后的斜坡功能发生器跟踪时跟踪转速实际值。这样驱动结构就不是从电流限值,而是在设置的上升斜坡上再次回退到初始转速设定值。
功能原理图解:
时间
说明
t1、t3
在 t1 和 t3 处,负载力矩 (ML) 升高至过载力矩 (MÜL)。此时会超出驱动结构的转矩限值。
在 t3 处,过载力矩 (ML) 大于 t1 处的过载力矩。
t1
在 t1 处,驱动结构引导启动过程中位于设定的斜坡功能发生器斜坡上。
t1 → t2
在 t1 和 t2 之间,过载力矩使电机无法在斜坡功能发生器斜坡上加速至额定转速。斜坡功能发生器输出端 (nRFG) 通过 p1145 > 1 跟踪转速实际值 (n实际)。
t2
在 t2 处,过载力矩 (MÜL) 降低至负载力矩 (ML)。
t2 → t3
在 t2 和 t3 之间,驱动结构在斜坡功能发生器斜坡上加速到速度设定值 (n设定)。
t3
在 t3 处,斜坡功能发生器达到转速设定值 (n设定)。与 t1 不同的是,在 t3 处,有更高的过载力矩 (MÜL) 开始作用于驱动结构。
在扩展 RFG 跟踪的情况下,斜坡功能发生器输出端 (nRFG) 跟踪转速实际值 (n实际) 或保持静止状态。因此,斜坡功能发生器输出端跟踪转速实际值 (n实际)。
t3 → t4
在 t3 与 t4 之间,驱动结构几乎通过过载力矩完全制动。斜坡功能发生器输出端 (nRFG) 通过 p1145 > 1 跟踪转速实际值 (n实际)。
t4
在 t4 处,过载力矩 (MÜL) 降低至负载力矩 (ML)。
t4 → tx
由于斜坡功能发生器输出端 (nRFG) 在 t3 与 t4 之间跟踪转速实际值 (n实际),驱动结构从 t4 起在斜坡功能发生器斜坡上加速到转速设定值 (n设定)。
主题
伺服控制
矢量控制
典型应用
具有高动态运行控制特性的驱动
具有高转速精度和转矩精度的驱动
(伺服同步电机)
和等时同步的 PROFIdrive 实现角同步
机床和周期性生产机械
高输出频率
具有高转速精度和转矩精度、采用转速控制和转矩控制的驱动,特别是在没有编码器的运行中
一个控制单元可以控制的驱动结构的大数量
1 个电源 + 6 个驱动
(在电流控制器采样时间为 125 μs 及
转速控制器采样时间为 125 μs 时)
1 个电源 + 3 个驱动
(在电流控制器采样时间为 62.5 μs 及
转速控制器采样时间为 62.5 μs 时)
1 个电源 + 1 个驱动
(在电流控制器采样时间为 31.25 μs 及转速控制器采样时间为 62.5 μs 时)
混合运行,125 µs 下的伺服控制和 V/f 控制,多 11 驱动
1 个电源 + 3 个驱动
(在电流控制器采样时间为 250 μs 及
转速控制器采样时间为 1 ms 时)
1 个电源 + 6 个驱动
(在电流控制器采样时间为 400 μs / 500 μs 及
转速控制器采样时间为 1.6 ms/2 ms 时)
V/f 控制:
1 个电源 + 12 个驱动
(在电流控制器采样时间为 500 μs 及
转速控制器采样时间为 2000 μs 时)
混合运行,500 µs 下的矢量控制和 V/f 控制,多 11 驱动
提示
注意并遵循“ 的布线规则”一章中的提示和信息。
有关扫描条件的更多信息参见“采样时间规定”一章。
动态响应
高
中等
可以连接的电机
同步伺服电机
永磁同步电机
异步电机
转矩电机
直线电机
同步电机(包含转矩电机)
纺织行业用磁阻电机(仅适用于 V/f 控制)
同步磁阻电机
他励同步电机
提示
不可连接 1FT6、1FK6 和 1FK7 系列的同步电机。
位置接口,通过用于上级 Motion Control 控制系统的 PROFIdrive
是
无编码器的转速控制
从 10 % 电机额定转速起生效;在此转速下为受控运行。
是(从静止状态)
适用于以下电机类型:
异步电机
电机数据识别
转速控制器采样时间优化
V/f 控制
是(不同的特性曲线)
无编码器
转矩控制
否
支持,从 10 % 电机额定转速起生效,在此转速下为开环控制运行
异步电机的弱磁区域
带编码器:
≤ 16 % 磁场减弱使用转速
不带编码器:
≤ 5 % 磁场减弱使用转速
≤ 5 % 电机额定转速
闭环控制中的大输出频率(取决于硬件)
31.25 μs / 16 kHz 时为 2600 Hz
62.5 μs / 8 kHz 时为 1300 Hz
125 μs / 4 kHz 时为 650 Hz
250 μs / 2 kHz 时为 300 Hz
250 μs / 4 kHz 时为 300 Hz
或者 400 μs / 5 kHz 时
500 μs / 4 kHz 时为 240 Hz
提示
所列数值根据所使用的组件而生效,无需优化即可达到该值。
在满足以下条件且进行了附加优化的情况下,可设置更高的频率:
至 3000 Hz:
无编码器运行
与闭环控制电源配合使用
至 3200 Hz:
带编码器运行
上限为 3200 Hz
根据出口管理条例,550 Hz 频率以上的运行需要获得许可证。
提示
如果需要更高的输出频率,请联系西门子公司的咨询人员。
提示
请注意设备手册中的降额特性曲线!使用 du/dt 滤波器和正弦滤波器时的大输出频率为 150 Hz。
转速设定值通道
(斜坡函数发生器)
可选
在电流控制器采样时间为 125 μs 或转速控制器采样时间为 125 μs 时减少驱动结构数量,从 6 个电机模块减少为 5 个电机模块。
标准
功率单元的并联
否
适用于以下结构型式的功率部件:
块形结构型式
书本型(例外情况:性能等级为 55 kW、80 kW 或 120 kW 的调节型电源模块)
是
机柜型
Chassis
Chassis-2(调节型电源模块和电机模块)
有关功率单元并联的更多信息参见章节“功率单元的并联”。
允许的电机额定电流(p0305)和电机模块额定电流(r0207)之比
在伺服控制中,允许的电机额定电流(p0305)和电机模块额定电流(r0207)之比为 1:1 到 1:4。
考虑到转矩精度和运行特性的限制,比例也可以到 1:8。
在矢量控制中,允许的电机额定电流(p0305)和电机模块额定电流(r0207)之比为 1.3:1 到 1:4。