PRÁCTICAS Maqueta control de Par

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


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.



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



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.



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


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)



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



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



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


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



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


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



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


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.


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


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


Equilibrado por compensación de Equilibrado por compensación de deslizamientodeslizamientoEquilibrado por compensación de Equilibrado por compensación de deslizamientodeslizamiento M1/M2M1 M2


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


Función de equilibrado de cargaFunción de equilibrado de cargaFunción de equilibrado de cargaFunción de equilibrado de carga


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


Equilibrado por función Maestro-Equilibrado por función Maestro-esclavo esclavo Equilibrado por función Maestro-Equilibrado por función Maestro-esclavo esclavo


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


Unión del bus DCUnión del bus DCUnión del bus DCUnión del bus DC


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


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


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


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



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


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


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


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 ...


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.


Ba

nd

a m

ue

rta

Ba

nd

a m

ue

rta


• 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



Rampa velocidad

Sign

+/-Referencia

par


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

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