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PRÁCTICAS Maqueta control de Par. Índice. I Presentación II Configuración variador V3 III Configuración variador V1 IV Configuración variador V2 V Test motores M1M2, M1//M2 VI Sin equilibrado de cargas. VII Compensación deslizamiento VIII Función equilibrado de cargas - PowerPoint PPT Presentation
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PRÁCTICASMaqueta control
de Par
DivisiónPonenteFecha 2
ÍndiceÍndice
I Presentación
II Configuración variador V3
III Configuración variador V1
IV Configuración variador V2
V Test motores M1M2, M1//M2
VI Sin equilibrado de cargas
VII Compensación deslizamiento
VIII Función equilibrado de cargas
IX Función Maestro-esclavo
X Función Control de par
XI Enlace común bus DC
XII Descripción de funciones
DivisiónPonenteFecha 3
PresentaciónPresentaciónPresentaciónPresentación
Demostración de control de par
Está compuesto de 3 variadores ATV71 y 3 motores.Los ejes de los 3 motores están unidos mecánicamente por una polea y engranajes.
El variador V3 (1.5kW) controla el motor M3 (1.5kW)Sirve para probar las funciones "limitación par" y "control de par"También sirve como carga para los motores M1 y M2, el nivel de carga se ajusta por la referencia de par.La energía se disipa en la resistencia de frenado (la cual puede ser desconectada mediante un contactor).
El variador V1 (1.5kW) controla la velocidad:El motor M1 (0.75kW) solo o M1 y M2 (0.75kW) en paralelo
El variador V2 (0.75kW) controla la velocidad del motor M2 cuando no está conectado en paralelo con M1, o como esclavo en el modo maestro/esclavo (maestro /esclavo) .
Las configuraciones de M1 y M2 son seleccionadas por un interruptor
Los variadores V1 y V2 tienen órdenes de marcha AV/AR y referencia de velocidad común.
El bus DC puede ser común por medio de algunos contactores.
DivisiónPonenteFecha 4
PresentaciónPresentaciónPresentaciónPresentación
M3
M2M1
ATV71
V1ATV71
V2ATV71
V3
R
AV M1M2
AR M1M2
Referencia de velocidad
M1M2Referencia de
par M3
AV M3
AR M3
M3
M1M2 -M1//M3
RFR
Resistencia de frenado
BDCBDC
1.5kW 1.5kW
1.5kW
0,75kW 0,75kW
0,75kW
DivisiónPonenteFecha 5
PresentaciónPresentaciónPresentaciónPresentación
Objetivo
V3 prueba la limitación de par y el control de par.
• Influencia de los controles• Lazo abierto o lazo cerrado• Reacción a un impulso de par• Uso de la banda muerta
V1 y V2 prueban el equilibrio de cargas:
• 2 motores en paralelo con un variador• Control de un variador para cada motor con los siguientes métodos:
• supresión de la compensación del deslizamiento• función de equilibrio de cargas• función maestro/esclavo
Con el aparato completo, vemos la recuperación de energía al hacer común el bus DC.
DivisiónPonenteFecha 6
PresentaciónPresentaciónPresentaciónPresentación
Preparación de la demo:
1 : Configuración del variador V3 en limitación de parMotor M3 sirve como carga para los motores M1 y M2De esta manera, si trabajaremos en modo de limitación de par en el cuadrante generador y la energía será disipada en primer lugar por la resistencia de frenado.
2 : Configuración del variador V1 en multi-configuración
Se establecerán 2 configuraciones:Control de los motores M1 y M2 por V1, en consecuencia 1.5 kWControl del motor M1 solo, es decir 0.75 kW
3 : Configuración del variador V2Ajuste de fábrica para motor 0.75 kW
DivisiónPonenteFecha 7
Configuración del variador V3Configuración del variador V3Configuración del variador V3Configuración del variador V3
1- Volver a ajustes de fábrica en macro-configuración marcha / paro (Arranque rápido)
2- Introducir las características de la placa del motor y realizar un auto-tuning (Arranque rápido)• Motor : 1.5kW, 400V, 50Hz, 3.2A, 1420 rpm
3- Ajustar la corriente térmica (ITH) (Ajustes)4- Activar la ley de control de motor SVCI (Control Motor )5- Activar el encoder (Control Motor)
• Entrar la configuración del encoder (1024 pt, AABB, visualización)• Realizar un test del encoder
6- Asignación de entradas /salidas• LI1= Avance (Entradas/salidas)• LI2 = Retroceso (Entradas/salidas)• AI2 está asignada al canal 1 de referencia de velocidad como 0-10V (Control)
7- Activar la función de limitación de par (Funciones aplicación)
• Activar la función como siempre activa• AI1 está asignada como referencia de par
8- Desactivar la función autoadaptación de rampas (Función rampas)
DivisiónPonenteFecha 8
Configuración del variador V3Configuración del variador V3Configuración del variador V3Configuración del variador V3
8 – Configurar la pantalla de visualización (Pantalla visualización)• Visualizar la referencia de velocidad y la frecuencia de salida en la parte superior• En el medio de la pantalla visualizar el par del motor y la tensión de la red
9 – Activar el interruptor M3 y el interruptor de la resistencia de frenado
10- Arrancar el motor para probar• Ajustar la referencia de par al máximo (AI1 = referencia de par M3)• Aplicar la referencia de velocidad (AI2 = referencia de velocidad M3)• Activar la orden de avance de M3, entonces dar la orden de funcionamiento inverso• Verificar la operación con referencia de par (reducir hasta que el motor pare)
11- Crear un menú de usuario llamado V3 (pantalla supervisión) Con los siguientes parámetros :
12- Guardar la configuración en el archivo 1 del terminal gráfico
DivisiónPonenteFecha 9
Configuración del variador V1Configuración del variador V1Configuración del variador V1Configuración del variador V1
1- Volver a ajustes de fábrica en macro-configuración marcha/paro (Arranque rápido)
2- Activar la función multi-motor /configuración (Funciones aplicación)• Asignar LI6 (conmutación M1M2 - M1//M2) para conmutación a 2 motores
3- Posición el conmutador a M1 M2 ( 1 variador por cada motor)
3- Introducir los datos de placa de motor y hacer un autotuning (Arranque rápido)• Motor : 0.75kW, 400V, 50Hz, 1.6A, 1410 rpm
4- Ajustar la limitación de corriente a 2In (Ajustes)
5- Ajustar la corriente térmica (ITH) (Ajustes)6- Activar la ley de control de motor SVCI (Control Motor)7- Activar el encoder (Control Motor)
• Introducir la configuración del encoder (1024 pt, AABB, visualización)• Hacer un test del encoder
8- Asignar las entradas /salidas• LI1= Avance (entradas /salidas)• LI2 = Retroceso (entradas /salidas)• AI1 asignada como referencia de velocidad al canal 1 0-10V (Control)
9- Desactivar la función de auto-adaptación de la rampa (Funciones aplicación-rampas)
M1M2 - M1//M2
DivisiónPonenteFecha 10
Configuración del variador V1Configuración del variador V1Configuración del variador V1Configuración del variador V1
10 – Configurar la pantalla de visualización (Pantalla visualización)• Mostrar la configuración activa y la referencia de velocidad en la parte superior• Visualizar el par motor y la tensión de la red en el centro de la pantalla
11- Posicionar el conmutador a M1//M2 ( 1 variador para 2 motores) (conf 1 debe ser mostrada arriba y a la izquierda del display)
12 – Introducir los datos de placa motor para dos motores 0.75kW y realizar un auto-tuning (Arranque rápido)
• Motor : 1.5kW (2x0.75), 400V, 50Hz, 3.2A (2x1.6A), 1410 rpm
13- Ajustar la limitación de corriente a 2In (Ajustes)
14- Ajustar la corriente térmica (Ajustes)
15- Arrancar los motores para hacer pruebas• Aplicar la referencia de velocidad (referencia velocidad M1 M2)• Activar la orden de avance M1 M2 entonces funcionarán en inverso
16- Crear un menú de usuario llamado V1 (Config visualización) con los siguientes parámetros:• Compensación de deslizamiento • Compensación RI• Aceleración, deceleración• Tipo de control de motor• Equilibrado de cargas, compensación de carga
17- Guardar la configuración como archivo 1 del terminal gráfico
M1M2 - M1//M2
DivisiónPonenteFecha 11
Configuración del variador V2Configuración del variador V2Configuración del variador V2Configuración del variador V2
1- Volver a los ajustes de fábrica en la macro-configuración marcha /paro (Arranque rápido)
2- Posición del conmutador a M1 M2 ( 1 variador por cada motor)
3- Introducir los datos de placa motor y realizar un auto-tuning (Arranque rápido)•Motor : 0.75kW, 400V, 50Hz, 1.6A, 1410 rpm
4- Ajustar la limitación de corriente a 2In (Ajustes)
5- Ajustar la corriente térmica (ITH) (Ajustes)6- Activar la ley de control de motor SVCI (Control Motor )7- Activar el encoder (Control Motor)
•Introducir la configuración del encoder (1024 pt, AABB, visualización)•Realizar un test del encoder
8- Asignar las entradas / salidas•LI1= Avance (entradas /salidas)•LI2 = Retroceso (entradas /salidas)•LI3 = Parada en rueda libre (Funciones aplicación)•AI1 se asigna como referencia de velocidad canal 1 como 0-10V (Control)
9- Desactivar la función autoadaptación de la rampa (Funciones aplicación - rampas)
M1M2 - M1//M2
DivisiónPonenteFecha 12
Configuración del variador V2Configuración del variador V2Configuración del variador V2Configuración del variador V2
10 – Configurar la pantalla de supervisión (Pantalla supervisión)• Visualizar la velocidad de referencia y la configuración activa en la parte superior• Visualizar el par motor y la tensión de red en el centro de la pantalla
11- Crear un menú de usuario llamado V2 (Conf. visualización) con los siguientes parámetros :• Compensación de deslizamiento, • Compensación RI• Aceleración, deceleración• Tipo de control de motor• equilibrado de cargas• Corrección de cargas
17- Guardar la configuración en el archivo 1 del terminal gráfico
18- Probar las configuraciones
• Aplicar la referencia en AI1• Probar los motores independientemente con V1-V2 -> conmutador en M1M2• Arrancar en avance y en retroceso• Probar los motores en // con V1 -> conmutador en M1//M2• Arrancar en avance y retroceso
DivisiónPonenteFecha 13
Probar M1//M2 controlado por V1Probar M1//M2 controlado por V1Probar M1//M2 controlado por V1Probar M1//M2 controlado por V1
M1//M2M1 M2Conmutador en posición M1//M2
Dar orden de avance y referencia de velocidad a 20 Hz en M1/M2
Dar orden de retroceso y referencia de velocidad a 10 Hz en M3
Incrementar progresivamente la referencia de par de M3 y observar el incremento de corriente en el variador V1.
Cambiar rápidamente el par y observar la reacción del motor M1/M2.
DivisiónPonenteFecha 14
Probar equilibrado de cargaProbar equilibrado de cargaProbar equilibrado de cargaProbar equilibrado de carga
Conmutador en posición M1//M2
Dar la orden de avance y la velocidad de referencia a 20 Hz en M1/M2
Dar la orden de retroceso y referencia de velocidad a 10 Hz en M3 y referencia de par (alrededor 3 A)
Observar la corriente en los motores M1 y M2
Conclusión:Corrientes desequilibradas,de modo que pares desequilibrados
M1//M2M1 M2
M2M10,75kW 0,75kW
ATV71
V11.5kW
DivisiónPonenteFecha 15
Prueba sin equilibrado de cargaPrueba sin equilibrado de cargaPrueba sin equilibrado de cargaPrueba sin equilibrado de carga
Conmutador en posición M1M2
Dar orden de marcha con referencia de velocidad 20 Hz en M1/M2
Dar orden de marcha en retroceso y referencia de velocidad de 10 Hz a M3 y referencia de par (alrededor 3 A)
Observar las tensiones de bus a través de la tensión de línea ver la tensión de bus DC y el par en los variadores V1-V2.
Conclusión:Fuerte desequilibrio de par y tensión de busUno de los motores opera en cuadrante generadorSolución no utilizable
M1//M2M1 M2
M2M10,75kW 0,75kW
ATV71
V11.5kW
ATV71
V20.75kW
DivisiónPonenteFecha 16
Equilibrado por compensación de Equilibrado por compensación de deslizamientodeslizamientoEquilibrado por compensación de Equilibrado por compensación de deslizamientodeslizamiento M1/M2M1 M2
Conmutador en posición M1M2
Sobre variadores V1 y V2
Menú CONTROL MOTOR Compensación de deslizamiento = 0
Orden avance y velocidad de referencia (20 Hz) en M1/M2
Orden de retroceso y referencia de velocidad (10 Hz) en M3
Observar el par y la tensión principal de los variadores V1 y V2.Observar la velocidad del motor comparado con la referencia.
Conclusión:Buen equilibrio de par y tensiones de busLa precisión de velocidad es mediocreLa reacción del lazo de velocidad es lenta
M2M10,75kW 0,75kW
ATV71
V11.5kW
ATV71
V20.75kW
DivisiónPonenteFecha 17
Función de equilibrado de cargaFunción de equilibrado de cargaFunción de equilibrado de cargaFunción de equilibrado de carga
Conmutador en posición M1M2
Menú CONTROL MOTOR Compensación de deslizamiento = 100%Función equilibrio de cargas (LbA = Si)
Menú NIVEL DE ACCESOSelección EXPERTO
Menú CONTROL MOTOR, Función Equilibrado de cargas Límite inferior de corrección (LbC1 = 0)Límite superior de corrección (LbC2 = 50)
Orden de avance y referencia de velocidad (20 Hz) en M1/M2Orden de retroceso y velocidad de retroceso (10 Hz) en M3Observar el par y la tensión de los variadores V1 y V2.Equilibrio de par de los variadores V1 - V2 con LbC Optimizar si es necesario con los parámetros de experto.
Conclusión:Buen equilibrio de par y tensiones de busCorrecta precisión de velocidad y respuesta
M1/M2M1 M2
M2M10,75kW 0,75kW
ATV71
V11.5kW
ATV71
V20.75kW
DivisiónPonenteFecha 18
Equilibrado por función Maestro-Equilibrado por función Maestro-esclavo esclavo Equilibrado por función Maestro-Equilibrado por función Maestro-esclavo esclavo
Conmutador en posición M1M2
Enlazar AO1 V1 con AI2 V1Configurar AO1 V1 como par motor (Entradas /salidas)Configurar AI2 V2 como control de par (Funciones aplicación)
Menú CONTROL MOTOR Compensación de deslizamiento = 100%
Función equilibrado de cargas (LbA = no)
Orden de avance y velocidad de referencia (20 Hz) en M1/M2Orden de retroceso y velocidad de referencia (10 Hz) en M3Observar el par y la tensión principal de V1 y V2.Verificar el equilibrio de cargas entre V1 - V2
Conclusión:Buen equilibrio de par y tensiones de busLa precisión de velocidad y la respuesta es buena
M1/M2M1 M2
M2M10,75kW 0,75kW
ATV71
V11.5kW
ATV71
V20.75kW
DivisiónPonenteFecha 19
Unión del bus DCUnión del bus DCUnión del bus DCUnión del bus DC
Conmutador en posición M1M2
Mantener la misma configuración previaDesconectar la resistencia de frenado Ajustar la referencia de velocidad de M3 a 0Arrancar, incrementar progresivamente el parObservar la tensión principal de V3
Ahora unir los buses DCRepetir la misma operación
Conclusión:Desde V3 se opera en cuadrante generador y sin resistencia de frenado el variador saltaría en fallo OBFPor la conexión de buses de continua unidos, los variadores V1 V2 recuperan la energía generada por V3
DivisiónPonenteFecha 20
Descripción de funcionesDescripción de funcionesDescripción de funcionesDescripción de funciones
I Equilibrio por deslizamiento
II Función equilibrio de cargas
II Función master-slave
III Control de par
DivisiónPonenteFecha 21
Equilibrado por compensación de Equilibrado por compensación de deslizamientodeslizamientoEquilibrado por compensación de Equilibrado por compensación de deslizamientodeslizamiento
Suprimimos la compensación de deslizamiento del variador
De este modo el equilibrio de cargas se hace de forma natural
La carga más pesada hará deslizar más el motor, de modo que el par disminuirá, el par del otro motor parece incrementarse y el par final es equivalente (estado estable).
Usado típicamente para la translación de cintas transportadoras.
Referencia velocidad
Par
FrecuenciaFs
M1 M2 DRV comp
DivisiónPonenteFecha 22
Función de equilibrado de cargasFunción de equilibrado de cargasFunción de equilibrado de cargasFunción de equilibrado de cargas• Cuando 2 motores tengan sus ejes unidos mecánicamente con uniones flexibles
que son mejores para aplicaciones de par compartido.
Aplicaciones tipo• Cintas
• Centrifugas
• Grúas de movimiento giratorio
Referencia velocidad
DivisiónPonenteFecha 23
Función equilibrado de cargasFunción equilibrado de cargasFunción equilibrado de cargasFunción equilibrado de cargas• Las funciones permiten la corrección de la velocidad de uno o varios motores
unidos mecánicamente para equilibrar el par entre ellos.
• La corrección es en función de la carga (deslizamiento artificial)
• Los variadores deben trabajar en lazo abierto (CTT=SVCI).
• La función está activa en ambos cuadrantes, monitorización y generador
Retorno velocidad
Referencia d par+
-
LBCLBC1LBC2LBC3
Referencia velocidad activa +
-
K filtro
Limitación
Lazo velocidad
LBF
Par
Frecuencia
LBC
Fs
Rampa
DivisiónPonenteFecha 24
Función equilibrado de cargasFunción equilibrado de cargasFunción equilibrado de cargasFunción equilibrado de cargas1 parámetro para corrección:
• LBC (Hz) = corrección velocidad
3 parámetros experto para optimización :
• El factor de corrección depende de la velocidad y del par.
• K= K1 f(F) x K2 f(C)
• Corrección = K*LBC
K1
LBC2
1
LBC1
Referencia velocidad Hz
Rango velocidad
• LBC1 (Hz) = velocidad mínima para acción correctiva
• LBC2 (Hz) = velocidad máxima para acción correctiva
K2
LBC
LBC3
Par %
- LBC
Cn x (1+LBC3)
Rango de par
• LBC3 (%) = offset de par del rango de la
acción correctiva
• La corrección puede ser filtrada por LBF
LBC
Fs
DivisiónPonenteFecha 25
Función Maestro-esclavo Función Maestro-esclavo Función Maestro-esclavo Función Maestro-esclavo
• Permite compartir mejor el par cuando tenemos 2 motores con sus ejes unidos de forma rígida.
• Una AO del variador master se configura en par y controla la entrada analógica de un variador esclavo configurado como limitación de par o referencia de control de par.
• El tiempo de respuesta está limitado por el tiempo de respuesta de A0 y de AI
Aplicaciones tipo• Elevación
• Tornos
f ref
M M
Maestro regulación velocidad
Esclavo Control par
Referencia
velocidad
AIxReferencia
par AIAo
DivisiónPonenteFecha 26
Control de parControl de parControl de parControl de par
• Esta función permite controlar el par motor en función de la velocidad.
• Es posible hacer un control de par en control vectorial en corriente (SVCI) tanto en lazo abierto o lazo cerrado.
• La precisión es 15% en lazo abierto y 5% en lazo cerrado de par nominal
• Rango de regulación +/-300% del Mn
Aplicaciones tipo
• Control de tracción por sensor• Bobinadoras / desbobinadoras • Maestro/esclavo en par ...
DivisiónPonenteFecha 27
Control de par - DescripciónControl de par - DescripciónControl de par - DescripciónControl de par - Descripción
• Activar control de par en el menú funciones aplicación
(TSS = Si , Lix , bus)
• La referencia de par debe ser asignada (TR1 =Aix, bus ..)
• La rampa de par es ajustable de 0-99s (TRP)
• Es posible conmutar entre par o velocidad mediante LI o por nivel de frecuencia (banda muerta).
• El signo de par puede ser invertido por entrada lógica o por la entrada analógica +/- 10V (TSD)
• Son posibles 3 modos de parada con control de par– Con rampa de velocidad TST=SPD– Rueda libre TST=NST– Con rampa de par TST=SPN
– El tiempo de mantenimiento del flujo en la parada en la parada es ajustable SPT=xs
• El variador puede señalizar cuando esté en control de par (terminal, salida)
• Una alarma o un fallo puede ser ajustado si el variador no pasa a control de par después del tiempo STO.
DivisiónPonenteFecha 28
Ba
nd
a m
ue
rta
Ba
nd
a m
ue
rta
Control de par - DescripciónControl de par - DescripciónControl de par - DescripciónControl de par - Descripción
• Se puede ajustar un rango de velocidad alrededor de la referencia (DBP, DBN).
• Entre estos límites, el variador está en control de par
• Si el nivel es alcanzado, el variador limita la velocidad
Par
Velocidad
Referencia par
Referencia par
DBN DBP
VelocidadFRH-DBN
ParVelocidad
FRH + DBPTipo controlVelocidad
FRH
TSS=Lix
Conmutación par /velocidad por LI (TSS=LIx) .FRH
DivisiónPonenteFecha 29
Control de par - DescripciónControl de par - DescripciónControl de par - DescripciónControl de par - Descripción
Rampa velocidad
Sign
+/-Referencia
par
Referencia velocidad
TSD=LIx
Ratio
X
TRTTRP
ACC/DEC
Retorno velocidad
+-
Par aplicado
Lazo velocidad
LimitaciónPar /corriente
TSS=LIx
Torqueramp
Control par
TR1=Aix, bus ...
Ref-DBN < velocidad < Ref+DBP
DBN/DBP
Bandamuerta
Diagrama de control de par