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S120 驅動感應電機的優化
來源:網絡 | 作者:鴻飛達 | 發布時間: 2025-06-05 | 219 次瀏覽 | 分享到:

當 S120 驅動普通感應電機(SIEMENS 電機或第三方電機)使用矢量方式(VECTOR)或無編碼器矢量 方式(SLVC)時。優化步驟如下:


1.1 正確配置電機


a)完成項目配置

b)依照電機銘牌輸入電機額定數據

c)如果知道相關機械數據輸入電機轉動慣量 P341, 系統轉動慣量與電機轉動慣量比值 P342, 電機重量 P344

d)機等效圖數據不必輸入

e)設定變頻器工作模式 P1300, 負載類型 P205, 工藝應用 P500


感應電機的等效回路圖:

項目配置結束后進行電機優化

電機優化條件:電機冷態,抱閘沒有閉合、有 效措施確保機械系統無危險



1.2 優化過程:

a.電機數據計算 P340

P340 是基于電機銘牌數據的計算(定/轉子阻抗感抗等)該過程不必使能變頻器。計算完成后 P340 自動恢復為 0。


b. 電機數據靜態辨識 P1910

P1910 用于電機數據靜態辨識,該過程將計算:

?定子冷態阻抗 P350

?轉子冷態阻抗 P354

?定子漏感 P356

?轉子漏感 P358

?主電感 P360

?對于需要弱磁工作的電機、有編碼器的矢量控制 VC 方式下可選擇電機磁化曲線的計算 P1910=3(計 算磁化曲線的磁通和勵磁電流 P362~P369),在弱磁區更精 

確地計算電機勵磁電流以提高轉矩精度


執行 P1910 需要使能變頻器。辨識過程中

?變頻器有輸出電壓,輸出電流

?電機可能轉動zui大 90

?軸端無轉矩


電機數據靜態辨識步驟:

1.設定 P1910

2.使能 ON/OFF1 并保持該位為“1”

電機辨識過程中電機可能會微微轉動,辨識結束后 P1910 自動恢復為 0


c. 電機數據動態辨識 P1960

P1960 用于電機數據動態辨識,該過程需要使能變頻器。辨識過程將完成

?編碼器測試(如果是 VC 方式)

?計算磁化曲線的磁通和勵磁電流(P362 ~ P369)

?速度環參數優化(P1460/P1470、P1462/P1472)

?加速度預控(P1496)

?計算系統轉動慣量與電機轉動慣量比例(P342)


動態辨識步驟:

1.電機空載,設定 P1960=1 / 2(VC / SLVC)

2.使能 ON/OFF1 并保持該位為“1”

3.變頻器自動執行動態優化過程,電機旋轉,優化結束后 P1960 自動恢復為 0

4.電機帶載優化,帶載后系統轉動慣量等發生變化,設定 P1960=3 / 4

5.使能 ON/OFF1 并保持該位為“1”

6.變頻器自動執行動態優化過程,電機旋轉,優化結束后 P1960 自動恢復為 0,完成全部自動優化過程


優化完成后必 須執行 copy RAM to ROM


系統數據自動辨識后,請依照實際工藝要求使用 STARTER 中的 Trace 功能對速度環參數微調(調試方法參 照《SINAMICS S120 快速入門》)


P1967(速度環動態響應因子)當要求系統動態響應快時該值需 >100

P1960 優化結束后加速度預控 P1496 設為 100,若速度給定變化比較大或齒輪傳動時建議取消加速 度預控。


S120 驅動第三方伺服電機時的優化

1.完成項目配置并依照電機銘牌正確輸入電機額定數據及編碼器類型 

 項目配置結束后進行電機優化

2.執行電機數據計算 P340

3.電機數據靜態辨識 P1910

4.依照實際工藝要求使用 STARTER 中的 Trace 功能調整速度環參數(調試方法參照《SINAMICS S120 快速入門》)

5.電機數據及控制數據動態優化 P1960


Sina mics S120 調試指南 -4 - 西門子(中國)有限公司

2006,11 版 自動化與驅動集團

運動控制部





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電機優化條件:電機冷態,抱閘沒有閉合、有 效措施確保機械系統無危險



優化過程:

a.電機數據計算 P340

P340 是基于電機銘牌數據的計算(定/轉子阻抗感抗等)該過程不必使能變頻器。計算結束后 P340 自動恢復為 0。


b.電機數據靜態辨識 P1910

P1910 用于電機數據靜態辨識,該過程需要使能變頻器。辨識過程中 1. 變頻器有輸出電壓,輸出電流,

2.電機可能轉動zui大 210


P1910=1 將計算:定子冷態阻抗 P350、轉子冷態阻抗 P354、定子漏感 P356、轉子漏感 P358、主電感 P360。


電機數據靜態辨識步驟:

i.設 P1910=1

ii.使能 ON/OFF1

辨識結束后 P1910 自動恢復為 0


c.速度環動態特性的優化

依照實際工藝要求使用 STARTER 中的 Trace 功能優化速度 P1460/P1470、P1662/P1472(調試方法參照 

《SINAMICS S120 快速入門》)


d.電機數據動態辨識 P1959 + P1960

P1959 和 P1960 配合使用,用于電機數據動態辨識,該過程需要使能變頻器。辨識過程將完成 

 計算磁化曲線

?計算系統轉動慣量與電機轉動慣量比例(P342)等


動態辨識步驟:

1.電機空載以精 確計算電機動態數據(如電機的轉動慣量等)

2.電機帶載優化,帶載后系統總的轉動慣量等發生變化需執行 p1959=4, P1960=1 以完成動態優化

3.如果項目配置時選擇了擴展的給定通道(Extended Setpoint)斜坡函數發生器有 效,建議在做空載優 化時通過設置 P1958=0 取消,同時不要使用旋轉方向禁止功能

 P1959.14=1、P1959.15=1

4.若電機帶載后需要測試系統轉動慣量,則需根據負載及機械設備的實際情況設定斜坡上升下降時間 P1958≠0,然后執行 P1960=1、P1958=4,優化過程中電流及速度限

幅有 效。

5.選擇優化項目

 設 P1960+P1959

 使能 ON/OFF1

電機辨識過程中電機會加速至zui大轉速,優化過程中只有zui大電流 P640 和zui大轉速 P1082 有 效,辨識結束后 P1960 自動恢復為 0


注:若機械系統沒有條件執行電機空載優化,可直接進行帶載優化,此時必 須考慮機械條件限 制如:機械負載 慣性、機械強度、運動速度、位移的限 制等。前三種情況

可適當調整 P1958、P640、P1082,通過使用斜坡上 升/下降時間、速度限 制、電流限 制來減少機械承受的壓力做輔助保護,如機械位置有限 制則zui好不做動態優 化或

可通過 P1959.14 和 P1959.15 做限位。


優化完成后必 須執行 copy RAM to ROM


S120 驅動第三方伺服電機必要的電機數據

P305、P311、P314、P316、P322、P323、P400

其它電機正常運行所需參數如:P341、P350、P353、P356 等可由計算得到


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