PM모터_피엠모터_인버터제어_C2000플러스_델타인버터 제어

안녕하세요

엘오토입니다.

 

이번 시간에는 PM모터 제어 관련 솔루션을 안내하고자 합니다.

 

PM모터 특성

 

 

PM모터는 132kW이며, 전압은 AC380V입니다. 정격RPM이 7000rpm으로 고속운전을 위한 용도의 사양입니다.

 

인버터 선정

인버터는 초기 LS 사양을 검토하였지만, 7000rpm의 고속을 구현하기 위해 델타인버터 사양을 선정했습니다.

 

제어적인 접근

초기 PM모터의 정보가 부족한 상태로 V/F 제어를 통한 접근시 기동전류가 높은 수치를 나타내어,

모터의 상세 특성을 파악한 결과, PM모터는 벡터제어의 접근을 필요하다는 결론을 도출했습니다.

그리고 백터제어를 위해서는 다음의 기본적인 값들을 미리 파악해야 했습니다.

 

Rs(영구자석모터의 고정자저항), Rd, Rq, Ke

 

기본적으로 상기 4가지의 값을 확인후 튜닝에 활용해야 합니다.

 

적용 파라미터

C2000 plus 인버터로 132kW 제어를 위한 제품모델명은 다음과 같습니다.

VFD1320C43A-21(132kW, 380VAC)

 

 

Run Set	Pr-No	Modbus	Parameter Description	Unit	+/-	decimal point	Max Value	Min Value	Default Value	Content Value	read only
	00-00	0000	Identity Code			0	65535	0	0	39	》
	00-11	000B	Velocity Mode			0	8	0	0	2
	00-15	000F	Reserved			0	1	0	1	0	》
	00-17	0011	Carrier FREQ	kHz		0	9	5	4	5
	00-52	0034	Reserved			0	65535	0	0	15	》
	00-54	0036	Reserved			0	1439	0	0	434	》
	00-55	0037	Reserved			0	65535	0	0	48	》
	00-60	003C	Reserved			0	1439	0	0	26	》
	00-61	003D	Reserved			0	65535	0	0	14	》
》	01-00	0100	MAX Output FREQ	Hz		2	599.00	0.00	60.00	467.00
》	01-01	0101	Motor1 Fbase	Hz		2	599.00	0.00	60.00	466.67
》	05-03	0503	IM1 RPM Rated	rpm		0	13999	0	1710	1780
》	05-15	050F	IM2 RPM Rated	rpm		0	1799	0	1710	1780
	05-26	051A	Reserved			0	65535	0	0	944	》
	05-27	051B	Reserved			0	65535	0	0	65027	》
	05-28	051C	W-hrs	Whrs		1	6553.5	0.0	0.0	38.7	》
	05-29	051D	kWh	kWh		1	6553.5	0.0	0.0	0.2	》
	05-31	051F	Accumulative Run	min		0	1439	0	0	14
	05-33	0521	IM/PM Selection			0	3	0	0	1
	05-34	0522	PM Rated Current	Amps		2	312.00	0.00	234.00	265.00
》	05-36	0524	PM Rated RPM	rpm		0	65535	0	2000	7000
	05-37	0525	PM Pole number			0	65535	0	10	8
	05-39	0527	PM Rs	ohm		3	65.535	0.000	0.000	0.007
	05-40	0528	PM Ld	mH		2	655.35	0.00	0.00	0.13
	05-41	0529	PM Lq	mH		2	655.35	0.00	0.00	0.33
》	05-43	052B	PM Ke Cofficient	V		0	65535	0	0	29
》	05-47	052F	Reserved			2	5.00	0.00	1.00	0.96
》	05-48	0530	Reserved			2	5.00	0.00	1.00	0.69
	06-17	0611	1st Fault Record			0	65535	0	0	43	》
	06-18	0612	2nd Fault Record			0	65535	0	0	40	》
	06-19	0613	3rd Fault Record			0	65535	0	0	21	》
	06-20	0614	4th Fault Record			0	65535	0	0	21	》
	06-31	061F	CMD FREQ REC	Hz		2	599.00	0.00	0.00	1.28	》
	06-34	0622	DCBus Value REC	Vdc		1	6553.5	0.0	0.0	506.2	》
	06-35	0623	Isum Value REC	Amps		1	6553.5	0.0	0.0	0.5	》
	06-36	0624	IGBT Temp REC	oC	》	1	3276.7	-3276.7	0.0	30.3	》
	06-37	0625	Capacity TempREC	oC	》	1	3276.7	-3276.7	0.0	29.5	》
	06-38	0626	RPM of Motor REC	rpm	》	0	32767	-32767	0	7	》
	06-41	0629	MO Status REC.			0	65535	0	0	2	》
	06-43	062B	Reserved			0	65535	0	0	32652	》
》	06-51	0633	CAP OH Warn	oC		1	110.0	0.0	105.0	60.0
	06-54	0636	Reserved			0	6	0	0	4	》
	06-64	0640	Error REC 1 Min	min		0	1439	0	0	375	》
	06-66	0642	Error REC 2 Min	min		0	1439	0	0	362	》
	06-68	0644	Error REC 3 Min	min		0	1439	0	0	191	》
	06-70	0646	Error REC 4 Min	min		0	1439	0	0	185	》
》	07-26	071A	TQR COMP Gain			0	5000	0	0	20
	09-60	093C	C_Card Type			0	12	0	0	3	》
》	10-31	0A1F	I/F Id Level	%		0	150	0	40	80
》	10-32	0A20	Hi-SPD OBS BW	Hz		2	600.00	0.00	5.00	6.00
》	10-34	0A22	EST-FREQ LPF			2	655.35	0.00	1.00	7.77
》	10-39	0A27	IF to PMLESS	Hz		2	599.00	0.00	20.00	46.67
》	10-40	0A28	PMLESS to IF	Hz		2	599.00	0.00	20.00	46.67
》	10-52	0A34	INJ Magnitude	笲		1	200.0	0.0	30.0	30.5
》	10-53	0A35	Mag.Angle DET			0	5	0	0	2

 

일반적으로 10~20개 정도의 파라미터를 통해 제어할때와는 다르게 PM모터 구동시에는

약 55개의 파라미터를 설정했습니다. 이유는 벡터제어이고, 튜닝에 필요한 값들을 활용하여, 많은 작업이 필요하다는 

의미입니다.

직접 튜닝한 자료는 아니지만, 델타 대만 본사와의 조율을 통해 상기 설정값으로 정상적인 제어를 마쳤습니다.

 

주파수지령 및 지령 소스

주파수지령 및 지령소스는 LS PLC(XBC-DN32U의 내장 RS485통신)를 활용한 통신지령을 선택하여 

지령을 인가받도록 했습니다.

초기에는 키패드 주파수 지령 및 접점지령소스를 선택하고, 통신으로 모니터링만 할 계획이었으나

전기업체에서 최종 결정은 통신을 통한 주파수 지령 및 지령소스 체제로 선택했습니다.

통신부분은 큰 문제없이 진행했습니다.

 

적용결과

PM모터는 생각했던것 보다 제어구현이 어렵습니다.

특히 튜닝에 시간을 많이 쏟아부어야 합니다.

필요한 데이터(특성값)가 많습니다.

PM모터를 선정하고 사용이 필요한 경우에는 반드시 Maker 또는 제품 구입처에 기능 및 구현, PM모터 사양을 의뢰하여

인버터를 선정하고 진행에 도움을 받으시는것이 좋을 것으로 사료됩니다.

 

엘오토는 부산에 소재하는 자동화 제품 판매 및 기술전문입니다.

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감사합니다.