实例讲解 | 英威腾专用变频器在门机上的应用

随着工业的发展，现代化工厂大门、车库门等门都采用电动方式控制，传统门机控制器不具备调速功能，且在实际运行过程中主要有以下问题：
1、门在打开或者关闭停止时位置不精确，需要反复微调。
2、门始终以匀速运行，在遇到紧急情况时，门不能快速打开，容易引起事故。
3、门在运行时，扭矩不可控对机械部分冲击较大。
4、门在低频运行时扭矩小，遇到大风天气门无法关严实。
5、门在高速打开运行时遇卡，门不能自动打开，极易造成机械损坏甚至人身损害。
英威腾针对门机控制要求特在GD20变频器硬件基础上，开发了一款门机专用变频器，有效的解决了以上问题，在实际运行中效果等到了验证，有效的保护了机械设备和人身安全。
二、设备（或系统）工艺及控制要求
1. 门机控制器上主要需控制的电气元件为：
1、电机：0.75KW,230V
2、增量型编码器：安装在电机轴上，用来检测门的运行位置，门的开限和关限通过编码器检测。
3、 光电开关：安装在门的下部用来检测是否有人或车通过大门。
4、限位开关：安装在小门上，检测小门是在打开或关闭状态。
5、地磁开关：提前感知车辆驶入或驶出。
6、遥控器：门机变频器可接受脉冲信号，可通过遥控器操作门的开关停。
2. 门机主要实现的功能：
1、编码器的信号通过485直接接入变频器中来计算门的位置，门的开限和关限距离可以在变频器中设定。
2、每次开门或者关门时，停止的位置要固定。
3、在自动模式下，地磁开关检测到车辆驶入或驶出信号时，门能自动打开，且经过一段时间延时后门能自动关闭。
4、在关门时，光电开关检测到车辆或人通过时，门能立即打开.
5、小门打开时，大门禁止操作。
6、变频器在低频状态下力矩较大，以便在大风的时候能关上门。
7、门在高速关闭的过程中遇卡门能立即打开，在高速打开的过程中遇卡门能立即停止运行，防止门卡坏。
8、门在低速区关门时遇阻，门能立即停止运行。
3. 门在关闭或打开时状态如下图：
三、设备（或系统）应用方案设计及效果说明
1、编码器信号通过485通讯接入编码器中，用来检测门的运行位置，门的开关限位通过编码器码值计算得出。
2、门操作的遥控器通过接受装置接入变频器端子（脉冲信号），地磁开关、红外线等信号均接入变频器端子，接线如下图3.
3、门在打开过程中分两段速运行，门在关闭过程中分三段速运行，其具体运行曲线如下图4、图5.
图3 电气系统图
图4 开门运行曲线
开门控制说明：
1) 当开门命令有效时，门机以P18.00设定速度启动运行，加速时间为P18.01；
2) 当门编码器脉冲数大于P20.10时，切换到P18.02设定速度，加速时间为P18.03;
3) 当门编码器脉冲数大于P20.11时，切换到P18.04设定速度, 加速时间为P18.05;
4) 当门编码器脉冲数大于P20.12时，切换到P18.06设定速度，加速时间为P18.07;
5) 当门编码器脉冲数大于P20.13时，切换到P18.08设定速度, 加速时间为P18.09;
6) 当门编码器脉冲数大于P20.14（开门限位值）时，切换到P18.10设定速度，加速时间为P00.08;
7) 当开门到位等待时间P18.10到达后，停机。
关门控制说明：
1) 当关门命令有效时，门机以P19.00设定速度启动运行，加速时间为P19.01；
2) 当门编码器脉冲数小于P20.15时，切换到P19.02设定速度，加速时间为P19.03;
3) 当门编码器脉冲数小于P20.16时，切换到P19.04设定速度, 加速时间为P19.05;
4) 当门编码器脉冲数小于P20.17时，切换到P19.06设定速度，加速时间为P19.07;
5) 当门编码器脉冲数小于P20.18时，切换到P19.08设定速度, 加速时间为P19.09;
6) 当门编码器脉冲数小于P20.09（关门限位值）时，切换到P19.10设定速度，加速时间为P00.08;
7) 当关门到位等待时间P19.10到达后，停机。
GD20门机专用变频器主要运行参数为：
四、英威腾GD20系列变频器产品应用优势简介
GD20专用门机变频器是一款高性能矢量变频器，具有丰富的I/O接口，具有调速范围广、响应速度快、控制精度高等特点，特别是在低频运行时具有高转矩的功能。
同时，GD20门机专用变频器大部分常用的调试参数出厂已经设置好，客户无需大范围调整变频器参数，调试非常方便。
五、结束语
英威腾GD20非标机器在门机上的成功应用，提供了更高性价比的门机变频驱动解决方案，有效的解决了传统控制精确度低、故障率高、安全隐患大等问题，且实现了许多传统机无法实现的功能，且使门机调试、维护变得轻松快捷。同时也说明GD20门机专用变频器在这一行业应用非常适合
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