مرکز دانش درایو HiPower VSES نسخه ۱.۸ - شهریور ۱۴۰۵
مرکز دانش آفلاین
در حال بارگذاری...
در حال جستجو...
یافت نشد
جلوگیری از استال
مرکز دانشکنترل موتور و حفاظتراهنمای فنی 14جلوگیری از استالحفاظت نرم در برابر اضافه‌جریان و اضافه‌ولتاژ هنگام حرکت.PDF اصلیمنبع ناشر
نسخهٔ مطالعه، چیدمان چاپی و اجزای تکراری را حذف کرده است. شکل‌ها و نمودار‌ها در همان بخش نمایش داده می‌شوند؛ پیوند PDF برای بزرگ‌نمایی یا تطبیق نهایی باقی مانده است.
پارامتر‌های قابل جست‌وجو: ACC F59 F60 F61 F62 H33 dEC

1. معرفی کلی

قابلیت جلوگیری از استال یک عملکرد کمکی در درایو است که برای پایدار نگه داشتن موتور در زمان شتاب‌گیری و کاهش سرعت استفاده می‌شود. در بسیاری از کاربرد‌های صنعتی، اگر بار مکانیکی سنگین باشد یا زمان شتاب بیش از حد کوتاه انتخاب شود، جریان موتور در هنگام شتاب‌گیری افزایش می‌یابد. در چنین شرایطی درایو می‌تواند قبل از رسیدن به خطای اضافه‌جریان، روند افزایش فرکانس را موقتاً متوقف کند تا جریان موتور کاهش یابد و سپس شتاب‌گیری ادامه پیدا کند.

در زمان کاهش سرعت نیز ممکن است انرژی برگشتی از موتور، باعث بالا رفتن ولتاژ باس دی‌سی شود. اگر این ولتاژ بیش از حد بالا برود، امکان ایجاد خطای اضافه‌ولتاژ وجود دارد. در این حالت، قابلیت جلوگیری از استال می‌تواند روند کاهش فرکانس را موقتاً نگه دارد تا ولتاژ باس به محدوده ایمن برگردد.

این قابلیت جایگزین حفاظت‌های اصلی اضافه‌جریان، اضافهبار یا اضافه‌ولتاژ نیست. هدف آن جلوگیری از رسیدن سیستم به شرایط خطا و کمک به ادامه کار پایدار درایو است.

2. جلوگیری از استال چیست و چه کاری انجام می‌دهد؟

استال در این راهنما به وضعیتی گفته می‌شود که موتور به دلیل بار سنگین، شتاب‌گیری بسیار سریع، یا انرژی برگشتی در زمان کاهش سرعت، از حالت کار پایدار خارج می‌شود. در این وضعیت جریان موتور یا ولتاژ باس دی‌سی به محدوده‌ای نزدیک می‌شود که می‌تواند باعث توقف درایو یا خطا شود.

در هنگام شتاب‌گیری، درایو جریان موتور را با حد تنظیم‌شده مقایسه می‌کند. اگر جریان از حد مجاز عبور کند، افزایش فرکانس خروجی موقتاً متوقف می‌شود. پس از کاهش جریان به محدوده مناسب، شتاب‌گیری دوباره ادامه می‌یابد.

در هنگام کاهش سرعت، درایو ولتاژ باس دی‌سی را بررسی می‌کند. اگر ولتاژ از حد تنظیم‌شده بالاتر رود، کاهش فرکانس متوقف یا کند می‌شود. پس از بازگشت ولتاژ به محدوده مجاز، کاهش سرعت ادامه می‌یابد.

جدول (1)
وضعیترفتار درایوهدف
شتاب‌گیری با بار سنگینتوقف موقت افزایش فرکانس در صورت بالا بودن جریانجلوگیری از خطای اضافه‌جریان
کاهش سرعت با بار اینرسی‌دارتوقف موقت کاهش فرکانس در صورت بالا بودن ولتاژ باسجلوگیری از خطای اضافه‌ولتاژ
بازگشت به محدوده ایمنادامه شتاب‌گیری یا کاهش سرعتحفظ حرکت نرم و پایدار موتور

3. کاربرد‌های پیشنهادی

این قابلیت برای کاربردهایی مناسب است که در آنها بار مکانیکی می‌تواند باعث افزایش جریان در زمان شتاب‌گیری یا افزایش ولتاژ باس در زمان کاهش سرعت شود. انتخاب درست زمان شتاب، زمان کاهش سرعت و حدود حفاظتی باعث عملکرد بهتر این قابلیت می‌شود.

جدول (2)
محل استفاده (کاربرد)دلیل مناسب بودننکته راه‌اندازی
نوار نقاله و بالابر سبکدر شروع حرکت ممکن است جریان موتور افزایش یابدزمان شتاب را خیلی کوتاه انتخاب نکنید.
فن و بلوئراینرسی بالا می‌تواند کاهش سرعت را سخت کندحد ولتاژ باس و زمان کاهش سرعت را بررسی کنید.
سانتریفیوژ و بار‌های اینرسی‌دارانرژی برگشتی در کاهش سرعت زیاد استدر صورت نیاز زمان کاهش سرعت را افزایش دهید.
میکسر و ماشین‌آلات عمومیتغییر بار می‌تواند باعث افزایش جریان شودحد جریان استال را متناسب با جریان نامی تنظیم کنید.

اگر بار بسیار سبک است یا زمان شتاب و کاهش سرعت به اندازه کافی طولانی انتخاب شده است، فعال بودن این قابلیت ممکن است اثر قابل مشاهده زیادی نداشته باشد.

4. تفاوت جلوگیری از استال با حفاظت‌های خطا

حفاظت‌های خطا معمولاً زمانی عمل می‌کنند که مقدار جریان، ولتاژ یا دما از حد مجاز عبور کرده باشد. در این حالت خروجی درایو قطع می‌شود. و خطا نمایش داده می‌شود. اما جلوگیری از استال قبل از رسیدن به این شرایط عمل می‌کند و تلاش می‌کند با کنترل روند شتاب‌گیری یا کاهش سرعت، از ایجاد خطا جلوگیری کند.

بنابراین این قابلیت یک عملکرد کنترلی پیشگیرانه است. اگر شرایط بار بسیار شدید باشد یا تنظیمات نامناسب انتخاب شوند، ممکن است با وجود فعال بودن آن، حفاظت اصلی درایو همچنان عمل کند.

جدول (3)
ویژگیجلوگیری از استالحفاظت خطا
هدفپیشگیری از رسیدن به وضعیت بحرانیقطع خروجی پس از عبور از حد خطا
رفتار درایونگه داشتن موقت شتاب یا کاهش سرعتقطع خروجی و نمایش خطا
زمان عملکردقبل از ایجاد خطابعد از تشخیص خطا
اثر روی تولیدکمک به ادامه کار سیستمتوقف فرآیند تا رفع خطا

مقایسه نموداری رفتار در شتاب و کاهش سرعت.

نمودار‌های زیر رفتار مفهومی قابلیت جلوگیری از استال را نشان می‌دهند. مقدار‌های واقعی به مشخصات موتور، بار مکانیکی، ولتاژ ورودی، زمان شتاب، زمان کاهش سرعت و تنظیمات درایو بستگی دارد.

نمودار (1): رفتار مفهومی جلوگیری از استال در زمان شتاب‌گیری
نمودار (1): رفتار مفهومی جلوگیری از استال در زمان شتاب‌گیریبزرگ‌نماییصفحهٔ 6 در PDF
نمودار (2): رفتار مفهومی جلوگیری از اضافه‌ولتاژ در زمان کاهش سرعت
نمودار (2): رفتار مفهومی جلوگیری از اضافه‌ولتاژ در زمان کاهش سرعتبزرگ‌نماییصفحهٔ 6 در PDF

5. شرط‌های اصلی قبل از استفاده

قبل از فعال‌سازی، مشخصات موتور و پارامتر‌های پایه باید به‌درستی تنظیم شوند. به‌ویژه جریان نامی موتور، زمان شتاب، زمان کاهش سرعت و سطح ولتاژ باس باید با کاربرد واقعی هماهنگ باشند.

جدول (4)
شرطتوضیحاقدام پیشنهادی
جریان نامی موتورحد جریان استال بر اساس جریان نامی موتور تعیین می‌شود.جریان نامی را مطابق پلاک موتور وارد کنید.
زمان شتابزمان خیلی کوتاه باعث افزایش جریان در شروع حرکت می‌شود.برای بار سنگین، زمان شتاب را افزایش دهید.
زمان کاهش سرعتزمان خیلی کوتاه می‌تواند ولتاژ باس را بالا ببرد.برای بار‌های اینرسی‌دار، زمان کاهش سرعت را افزایش دهید.
وضعیت باربار گیرکرده یا مکانیکی نامناسب باعث تکرار عملکرد استال می‌شود.بار مکانیکی و مسیر حرکت را بررسی کنید.
ولتاژ ورودینوسان ولتاژ می‌تواند تنظیمات کاهش سرعت را تحت تأثیر قرار دهد.ولتاژ شبکه و باس دی‌سی را در مانیتور بررسی کنید.

6. پارامتر‌های مهم و اثر هرکدام

پارامتر‌های اصلی این قابلیت در گروه F قرار دارند. مقدار‌های پیش‌فرض زیر مطابق تنظیمات فعلی درایو برای شروع تست اولیه در نظر گرفته شده‌اند و باید متناسب با موتور و بار اصلاح شوند.

جدول (5)
پارامترنام نمایشیمحدودهپیش‌فرض پیشنهادیتوضیح
F59Acceleration Stall Prevention۰ تا ۱1فعال یا غیرفعال کردن جلوگیری از استال در زمان شتاب‌گیری
F60Stall Prevention Level2۰ تا ۲۰۰۱۵۰ درصدحد جریان مجاز در زمان شتاب‌گیری، بر اساس درصد جریان نامی موتور
F61Deceleration Stall Prevention۰ تا ۱1فعال یا غیرفعال کردن جلوگیری از اضافه‌ولتاژ در زمان کاهش سرعت
F62DC Bus Stall Levelمطابق کلاس ورودی درایو (تک‌فاز یا سه‌فاز)۳۷۰ یا ۷۷۰حد ولتاژ باس برای توقف موقت کاهش سرعت
H33Motor Rated Currentمطابق پلاک موتور-مبنای محاسبه حد جریان شتاب‌گیری
ACCAcceleration Timeمطابق کاربرد۵ ثانیهزمان شتاب؛ مقدار خیلی کم می‌تواند باعث عملکرد مکرر استال شود.
dECDeceleration Timeمطابق کاربرد۵ ثانیهزمان کاهش سرعت؛ مقدار خیلی کم می‌تواند باعث افزایش ولتاژ باس شود.

درایو در مقدار‌های پیش‌فرض، جلوگیری از استال در شتاب و کاهش سرعت را فعال می‌کند و حد جریان شتاب‌گیری را حدود 15۰ درصد جریان نامی موتور در نظر می‌گیرد. مقدار مرجع ولتاژ باس نیز بسته به کلاس ورودی درایو متفاوت است.

7. فعال‌سازی و تنظیم اولیه

برای استفاده اولیه، ابتدا نوع موتور، جریان نامی موتور و زمان‌های شتاب و کاهش سرعت را تنظیم کنید. سپس پارامتر‌های جلوگیری از استال را فعال کنید و اولین تست را با بار سبک انجام دهید.

مرحلهعملیاتمقدار پیشنهادی اولیه
1تنظیم نوع موتور و مشخصات پلاکمطابق موتور نصب‌شده
2تنظیم جریان نامی موتورمطابق پلاک موتور
3تنظیم زمان شتابمتناسب با بار؛ برای شروع خیلی کوتاه نباشد
4فعال‌سازی جلوگیری از استال در شتابF59 = 1
5تنظیم حد جریان شتاب‌گیریF60 = 150%
6فعال‌سازی جلوگیری از استال در کاهش سرعتF61 = 1
7تنظیم حد ولتاژ باسمطابق کلاس ورودی درایو
8تست اولیهبدون بار یا با بار سبک

8. نکات تنظیم و بهره‌برداری

اگر در زمان شروع حرکت، شتاب‌گیری متوقف می‌شود یا زمان رسیدن به فرکانس هدف طولانی است، ابتدا جریان موتور و مقدار پارامتر F60 را بررسی کنید. مقدار خیلی پایین F60 باعث حساسیت زیاد می‌شود و مقدار خیلی بالا ممکن است قبل از مداخله، جریان را بیش از حد افزایش دهد. اگر در زمان کاهش سرعت خطای اضافه‌ولتاژ رخ می‌دهد، مقدار پارامتر F62. و زمان کاهش سرعت را بررسی کنید. برای بار‌های اینرسی‌دار، معمولاً افزایش زمان کاهش سرعت یا استفاده از مقاومت ترمز می‌تواند لازم باشد.

جدول (7)
علامت مشاهده‌شدهعلت محتملاقدام پیشنهادی
شتاب‌گیری کند یا مکث‌های مکررحد جریان پایین یا بار سنگینپارامتر F60 را بررسی و در صورت نیاز افزایش دهید.
خطای اضافه‌جریان در شروعزمان شتاب خیلی کوتاه یا بار گیرکردهزمان شتاب و وضعیت مکانیکی بار را بررسی کنید.
خطای اضافه‌ولتاژ هنگام توقفزمان کاهش سرعت کوتاه یا اینرسی بالازمان کاهش سرعت را افزایش دهید یا پارامتر F62 را بررسی کنید.
توقف طولانی در کاهش سرعتولتاژ باس نزدیک حد تنظیم‌شده باقی می‌ماندبار اینرسی‌دار و نیاز به ترمز مقاومتی را بررسی کنید.
تغییر محسوس سرعت زیر بارمداخله مکرر جلوگیری از استالتنظیم بار، زمان شتاب و حد جریان را بازبینی کنید.

9. راه‌اندازی سریع

برای تست اولیه محافظه‌کارانه، مراحل زیر پیشنهاد می‌شود.

جدول (8)
ردیفتنظیممقدار پیشنهادی
1نوع موتورمطابق موتور نصب‌شده
2جریان نامی موتورمطابق پلاک موتور
3زمان شتاببرای بار سنگین کوتاه انتخاب نشود
4زمان کاهش سرعتبرای بار اینرسی‌دار کوتاه انتخاب نشود
5F591
6F60۱۵۰ درصد برای شروع تست، سپس بر اساس جریان واقعی اصلاح شود
7F611
8F62مطابق کلاس ورودی درایو
9تست اولیهبدون بار یا با بار سبک

پس از موفقیت در تست اولیه، مقدار پارامتر‌های F60 و F62 و زمان‌های شتاب و کاهش سرعت را با توجه به جریان واقعی، ولتاژ باس و رفتار مکانیکی بار تنظیم کنید.