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          臺達變頻器的解決方案-跑步機控制系統

          2017-05-12 14:49:40分類:行業資訊4388

            用跑步機比在戶外路面上跑最大的好處就是跑步機提供了避震效果,大量消除了每一步伐的反作用沖擊力,保護了你的膝蓋關節,因此近年來倍受歡迎。跑步機的基本功能就是構建一條運動的跑道(跑步帶),跑道的運動方向與運動者的跑動方向相反,但速度必須自動保持一致,這樣就使得運動者能夠在原地進行跑步鍛煉了。如果說馬達是跑步機的心臟,那么機電系統的功能就是跑步機的心肺功能。完善的機電系統,可以充分地發揮馬達的功率效能。跑步機所使用的機電系統也在與時俱進,由早期的SCR系統發展到目前的PWM系統?,F在市面上的跑步機大都使用PWM系統,比起舊式的SCR系統,現代跑步機的跑感更佳,跑起來更平暢自然,應用臺達變頻器研制的跑步機。

           

            臺達跑步機

            2、臺達跑步機專用變頻器的特點

            變頻器是跑步機的核心,與市場上其它跑步機相比,臺達生產的跑步機專用變頻器針對性強,完全符合跑步機的運行特性,該變頻器在以下幾個方面有其獨特的優勢。

            1)提供較寬的載波頻率范圍

            由于使用環境以及使用對象的特殊性,跑步機的控制性能有區別于其它電機控制的特殊要求。跑步機一般的使用環境是在室內,對于靜音也有特別的要求。跑步機以馬達帶動驅動皮帶,再透過滾筒來運轉跑步帶,這一系列的機電及機械運作過程,會產生一定的聲響。如果使用變頻器來控制電機,電機在運轉的過程中會發出一種高頻的嘯叫聲,這種嘯叫聲稱為電磁噪音。該種噪音容易使人產生焦躁的情緒,而且這種噪音一般很難被其它聲音掩蓋。消除噪音的方法是調整變頻器的載波頻率,通常能夠調整的最大值為15kHz。在其它的環境中,將載波頻率調整到最大(15kHz),就可能滿足使用者的要求,這時電機發出的噪音并不明顯?,F在各生產廠家對于機械部分都采取了一些防噪的措施,因此跑步機使用的環境背景噪音都比較小,這就使得原本在其它場合不是很明顯的電磁噪音特別的刺耳。針對這種特殊需求,臺達跑步機專用變頻器將載波頻率的可調整最大值上升到16kHZ,再一次降低了電機發出的噪音分貝,使得運動者能夠在更加良好的環境中鍛煉身體。

            2)控制方式為SPWM,提供無速度矢量控制方式

            該控制方式在不需要外部轉速反饋的情況下(對于外部接線沒有任何增加),可得到比較硬的機械特性。矢量控制方式的運用,使異步電動機的低頻工作特性達到了十分完美的地步,與直流電動機相比,已經毫不遜色了。在低頻力矩方面,能夠提供5Hz時150%的額定輸出力矩。

            3)提供較低的瞬間低電壓準位值

            因為跑步機使用的場所為一般住宅或運動中心,其使用的電源為一般市電。當負載在無法預知使用者的設定速度以及使用者的體重情況下,設計者必須考慮該類變數的影響,該變數將有可能造成瞬間低電壓偵測動作。為防止Lv偵測動作,臺達跑步機專用變頻器增加了一個參數:Lv準位設定。根據客戶的實際使用情況設置這個參數,能夠將低電壓報警的電壓值自由設定,讓由于突發性負載原因造成停機的可能性大幅降低。

            4)提供標準的485通信接口

            使用標準的485通訊接口,可使調試和使用過程變得動更加簡單方便,原本每一臺變頻器都需要手工設置參數,現在只需要執行下載參數,該參數就會快捷地寫入到變頻器中,減輕了調試人員的重復勞動量;在配線方面也更加簡潔,485通訊只需要連接兩根信號線(SG+/SG-)。由于變頻器本身就是一個干擾源,485接口在抗干擾能力上比模擬量輸入強。

            5)在485通訊控制的方式下,外部端子能夠接受EF信號

            跑步機在正常運行的情況下是看不出這個功能的重要性的,但是一旦出現問題,例如最嚴重的就是當控制器死機時,電機的運轉不受控制,這種情況很容易對鍛煉者造成身體的傷害。如果能夠提供一個功能,直接命令變頻器停止輸出(停止工作),讓電機自由停車,就會減小出現異常情況對人身造成傷害的可能性。一般情況下,都需要增加其它低壓電器來切斷電機的電源;而臺達變頻器卻能夠在不需要增加電器組件的情況下實現這個功能,減少跑步機的硬件成本以及維護工作量。

            3、調試與運行

            為了達到跑步機性能的最佳化,在使用可以從以下方面調整臺達跑步機專用變頻器參數:選擇向量控制P105=01;輸入電機的基準電壓,頻率,電流(P04,P05,P52);自動量測電機參數;輸入電機的額定轉差;觀察運轉時空載和負載電流的大小和波動;如果出現噪音問題,可調整載波頻率;如果出現負載運轉過程中自動停機問題,可調整Lv準位值。這些在臺達跑步機的隨機使用說明中都給出詳細的指導說明。

            上述對跑步機控制系統中的應用相關問題作了簡要討論,其中核心的問題是如何正確使用變頻器,使跑步機發揮最佳的性能,由于臺達跑步機充分考慮了各種運行特性,克服了市場上一般跑步機的缺陷,因而臺達跑步機更受客戶歡迎。

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