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泰格动力TP2200变频器在立体仓库的应用

泰格动力TP2200变频器在立体仓库的应用

系统要求:
本案例的立体仓库是应用了液压平移支架,简称(RFZ)。本案中的RFZ有50米长,7米高,配备1130个隔间,能保存金属或者塑料物品。装载支架在金属导轨上运行。
具体内容见图。
电子传感器必须实时检测速度和加速度情况以防止达到最大负载。
上升和下降速度高达12m/min
提起和放下的加速度高达0.1m/s2,平移速度要达到48.5m/min.
满转速的时候允许其制动距离为5米.
在提升传输机架中不需安装任何平衡锤, 因为始终保持其等于载物的一半, 最大载物重量为10吨.
系统要求
系统要求


为了保证整个系统的复杂运行, 我们采用了以下的配置: 三相调速电机配备泰格动力TP2200系列变频器以及能量反馈单元 (泰格动力TP2200VER能量反馈单元)

提升传输:
在提升应用中, 我们选用TP2200系列变频器的矢量控制功能, 矢量控制具有高质量的控制过程能够退耦转矩和回路中的电流, 还能保证高精度的动态性能 (转矩调节时间<10ms), 即使在停车状态下也能保证其转矩等于额定转矩, 实现转矩控制.

为了最大提升速度的需要, 配备55kW,额定频率为87Hz的电机. 每个轴配一个双轴螺旋伞齿轮减速电机. 由于该传动机构有停止时需要提供转矩的要求,对电机要配额外的风扇. 电机配备制动单元.

一个磁性开关提供命令, 正值提升负载, 负值降低负载. 当制动打开时, 异步电机提供转矩抓住负载, 这时变频器必须保证低于其最大负载, 因为在后续提升的过程中需要它提供提升转矩.

在负载被提升的过程中, 激活转矩调节功能以保证负载稳定. 这时, 通过接触器把变频器的操作模式从转矩控制转换为速度控制.

模拟电流输出控制提升负载. 如果检测到过载, 立即停止传输工作,并发出警告.



如图所示,四个轮子由四个减速电机驱动, 一个变频器带两个减速电机并保持其同步, 4个减速电机中有2个配有增量式编码器 (2000线) 来检测其转速.



在运动过程中,实时发报给变频器, 防止变频器因为单个传输电机上面负载的变化而引起的不平衡或破坏原来的运行轨迹.


泰格动力变频器应用于电机传输中, 为了保证稳定的循环, 选用TP2200变频器中电子齿轮功能实现主从控制.
电子齿轮功能具备以下特点:
·转速调节
·轴承调节
·定位


所有的输入输出点是可以编辑的且能根据不同的传输特性简单和快速的调节. 值得注意的是, 必须对同步电机配备增量式编码器来定义速度. 增量式编码器的线数在50到2000之间, 在这个案例中,我们选用2000线.

主从控制中,主电机使用速度调节控制模式并使用欧姆电阻进行补偿.从机使用电子齿轮控制模式,与主机保持同步的转角和转速.

能量反馈单元:
不管实际运行式提升还是下降,加速还是减速,能量反馈单元必须能保证电压等于直接电流常量的一半.

当处于电机运行状态, 能量从变频器流到传送机构, 变频器作为整流器.在发电机工作状态, 当能量传动机构流到变频器, 能量反馈单元必须吸收所产生的直接电流并对电源进行充电.
见图



定义参数:
TP2200变频器具有良好的用户界面, 通过一块面板以RS485的方式可以连接电脑和变频器, 用VPLUS软件能定义包括矢量控制和电子齿轮功能等所有的参数, 灵活的控制传动机构.

控制技术:
先进的控制理论使我们能实现几个突出的控制方式:
·在系统中实现自动定位
·通过PLC预定制额定值, 操作命令, 制动控制和变频控制
·通过变频器传送指令
·紧急停车功能

过程PC:
通过MSK过程PC来精确控制RFZ的自动定位,过程PC通过传感器来获取提升搬运的信息,通过a two-pole rated value of the rpm of +/-0…10V-+/-0…100%

PLC控制部分:
PLC检测实际值来控制变频器,制动单元和风扇的运行,同时也能检测制动单元和变频器的温度。

紧急停车功能:
在制动单元打开的情况下,一旦检测到错误信号,不论是在提升变频器上还是在充电模块上,将立即激活紧急停车功能。此时,会通过速度开关来控制下降速度。一旦超过了最大设置速度的话,速度开关会中止紧急停车链。

操作总结:

TP2200变频器表现了优异的特性,不但体积小巧,还能完全满足提升和平移运输过程中需要的任何要求。

最终我们可以达到如下效果,提升速度高达13m/min,平移速度高达60m/min,满装素制动距离低于5米。

通过设置开关频率和控制电机风扇可以降低噪音,在RFZ设备暂停时分离电机风扇后更能改善工作环境。

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