系列化船用推进变频器调试工具设计.pdf

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1、船电技术j应用研究V01．35No．032015．03系列化船用推进变频器调试工具设计许晓晖，汪剑侠(武汉船用电力推进装置研究所，武汉430064)摘要：本文描述了一款变频器调试工具软件的设计。首先描述了变频器的开发和维护工作中需要调试工具的理由，然后描述了状态监视，参数配置，波形捕捉，故障记录，运行控制等几个主要功能的设计，最后简述了此调试工具在开发一款中压系列化变频器产品中的应用情况。关键字：变频器调试工具中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1003．4862(2015)03—0026．04DesignofanAssistToolforD

2、evelopmentandMaintenanceofInvertersXuXiaohui，WangJianxia(WuhanInstituteofMarineElectricPropulsion，Wuhan430064，China)Abstract：Thisarticlepresentsthedesignofanassistsoftwaretool，whichisusedintheworkofinverterdevelopmentandmaintenance，andanalyzesthebenefitsofusingthissoftwaretool,a

3、nditsfunctionsandperformances．Attheenditshowstheapplicationsofthetooltothedevelopmentoftheinverter．Keywords：inverter；assisttool0引言近年来随着变频器在电气传动系统中广泛应用，变频器产业也进入了高速发展时期。变频器作为一个高科技的电力电子设备，其研制、生产和现场维护往往伴随着复杂的软件修改和配置，所以需要一个高效、实用的调试工具，寒辅助完成复杂的软件调试工作，帮助设计维护人员优化工作方法，提高工作效率。1现状目前我们变频器的研制

4、和调试过程是使用开发软件修改程序和参数配置，然后通过仿真器将程序烧写到变频器控制器中，再使用示波器观察运行状态和控制效果。但是控制器内部有状态数据、采样数据、控制参数、电机参数、控制算法、故障报警等几大类上百个变量。变频器运行过程中，除了参数配置外，其它的变量时刻处在动态变化的过程中，且动态变化的过程符合变频器控制的规律。我们能从示波器等测量仪器上看到的收稿日期：2015．01．08作者简介：许晓晖(1981一)，男，工程师。研究方向：电力电子技术。26只有电压、电流、频率等少数变量的波形，控制器内部的信号采样是否正确，转子磁场的观测是否正确，调节器输

5、出是否正确等细节却无法掌握。没有掌握内部变量的数据，不利于变频器控制算法的研究，也不利于变频器异常情况的分析，调试工作的效率和有效性都大打折扣。现在国际主流的变频器生产厂商都有功能强大的调试工具，如西门子的DriveMonitor工具，ABB的DriveWare工具，Vacon的NCDriver工具。这些软件工具功能相似，主要包括监视变频器的内部变量，配置运行参数，捕捉实时波形，以及进行故障诊断。高效的调试工具帮助这些国际知名厂商的变频器产业不断的发展壮大。我们的变频器产业现在也处在高速发展时期，变频器研制初期的调试工具已经不能满足方便、准确、高效的要

6、求，需要学习主流厂商的先进经验，设计我们自己的调试工具。2调试工具设计根据目前我们系列化变频器需要的调试方法，此调试工具的功能包括四个部分：第一个是状态变量监视与参数变量配置，第二个是变量波V01．35No．032015．03船电技术l应用研究形捕捉与记录，第三个是故障波形录制，第四个是变频器控制。除了变频器的调试功能外，为了工具软件的广泛适用性，我们为不同的变频器控制软件设计了一个变量表，变量表可以用Excel软件编辑，调试不同的变频器时，只需要将对应的变量表载入到调试工具软件中，然后使用标准的通讯协议进行调试工作。软件工具的操作界面如下图l所示。调

7、试工具与变频器控制器通过以太网通讯，使用ModbusTcp协议。系列化变频器控制器的典型开关频率是4kHz，由于IGBT开关损耗和发热等原因，通常不会超过8kHz。这意味着使用典型开关频率时，控制器内部采样变量、计算变量和控制变量的值每250laS就会更新一次，观察内部变量波形或者记录故障波形时每个变量的每个值都需要被传输和记录。2．1状态监视和参数配置功能变量包括通用状态、采样数据、计算数据、控制输出、故障报警、控制参数、电机参数等，每个的信息变量包括序号、变量名、当前值、单位、备注等。每个变频器控制器对象对应一张变量表，变量表使用Excel文件编辑

8、，然后可以直接导入到调试工具中或者保存在变频器控制器中供调试工具读取。调试工具通过变量表中每个