西安西门子变频器全系列代理

近十多年来,随着大规模集成电路、计算机控制技术以及现代控制理论的发展,特别是矢量控制技术的应用,使得交流变频调速技术逐步具备了宽调速范围、高稳速精度、快动态响应,以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能,调速特性可与直流电气传动相媲美。在交流调速技术中,由于变频调速的调速性能与可靠性等性能在不断完善,价格也在不断降低,特别是它的节电效果明显,实现交流电机调速极为方便,因此,在一切需要速度控制的场合,变频器以其操作方便、体积小、控制性能高而获得广泛的应用。变频器在使用中出现的一些问题,很多情况下都是因为变频器参数设置不当引起的。
440变频器可设置的参数有几千个,只有系统地、合适地、准确地设置参数才能充分利用变频器性能【1】。
控制方式选择
变频器控制方式的选择由负荷的力矩特性所决定,电动机的机械负载转矩特性根据下列关系式决定:
p= t n/ 9550
式中:p——电动机功率(kw)
t——转矩(n. m)
n——转速(r/ min)
转矩t与转速n的关系根据负载种类大体可分为3种【2】。
(1)即使速度变化转矩也不大变化的恒转矩负载,此类负载如传送带、起重机、挤压机、压缩机等。
(2)随着转速的降低,转矩按转速的平方减小的负载。此类负载如风机、各种液体泵等。
(3)变频器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有线性v/f控制、抛物线特性v/f控制。将变频器参数p1300设为0,变频器工作于线性v/f控制方式,将使调速时的磁通与励磁电流基本不变。适用于工作转速不在低频段的一般恒转矩调速对象。
将p1300设为2,变频器工作于抛物线特性v/f控制方式,这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率n近似地与转速n的3次方成正比。其转矩m近似地与转速n的平方成正比。对于这种负载,如果变频器的v/f特性是线性关系,则低速时电机的许用转矩远大于负载转矩,从而造率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要,使电压随着输出频率的减小以平方关系减小,从而减小电机的磁通和励磁电流,使功率因数保持在适当的范围内。
可以进一步通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值,具有起动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题。适用于大起动转矩的调速对象。
变频器v/f控制方式驱动电机时,在某些频率段,电机的电流、转速会发生振荡,严重时系统无法运行,甚至在加速过程中出现过电流保护,使得电机不能正常启动,在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点,在v/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度,当电机加速时可以自动跳过这些频率段,保证系统能够正常运行。从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点,设置p1101确定跳转频带宽度。
有些负载在特定的频率下需要电机提供特定的转矩,用可编程的v/f控制对应设置变频器参数即可得到所需控制曲线。设置p1320、p1322、p1324确定可编程的v/f
特性频率座标,对应的p1321、p1323、p1325为可编程的v/f 特性电压座标。
参数p1300设置为20,变频器工作于矢量控制。这种控制相对完善,调速范围宽,低速范围起动力矩高,精度高达0.01%,响应很快,高精度调速都采用svpwm矢量控制方式。
参数p1300设置为22,变频器工作于矢量转矩控制。这种控制方式是目前国际上的控制方式,其他方式是模拟直流电动机的参数,进行保角变换而进行调节控制的,矢量转矩控制是直接取交流电动机参数进行控制,控制简单,度高。
快速调试
在使用变频器驱动电机前,必须进行快速调试。参数p0010设为1、p3900设为1,变频器进行快速调试,快速调试完成后,进行了必要的电动机数据的计算,并将其它所有的参数恢复到它们的缺省设置值。在矢量或转矩控制方式下,为了正确地实现控制,非常重要的一点是,必须正确地向变频器输入电动机的数据,而且,电动机数据的自动检测参数p1910必须在电动机处于常温时进行。当使能这一功能
(p1910 =1)时,会产生一个报警信号a0541,给予警告,在接着发出on 命令时,立即开始电动机参数的自动检测。
加减速时间调整
加速时间就是输出频率从0上升到大频率所需时间,减速时间是指从大频率下降到0所需时间。加速时间和减速时间选择的合理与否对电机的起动、停止运行及调速系统的响应速度都有重大的影响。加速时间设置的约束是将电流限制在过电流范围内,不应使过电流保护装置动作。电机在减速运转期间,变频器将处于再生发电制动状态。传动系统中所储存的机械能转换为电能并通过逆变器将电能回馈到直流侧。回馈的电能将导致中间回路的储能电容器两端电压上升。因此,减速时间设置的约束是防止直流回路电压过高。加减速时间计算公式为:
加速时间:ta=(jm+jl)n/9.56(tma-tl)
减速时间:tb=(jm+jl)n/9.56(tmb-tl)
式中: jm 一 电机的惯量
jl — 负载惯量
n — 额定转速
tma— 电机驱动转矩
tmb — 电机制动转矩
tl — 负载转矩
加减速时间可根据公式算出来,也可用简易试验方法【3】进行设置。首先,使拖动系统以额定转速运行(工频运行),然后切断电源,使拖动系统处于自由制动状态,用秒表计算其转速从额定转速下降到停止所需要的时间。加减速时间可首先按自由制动时间的1/2~1/3进行预置。通过起、停电动机观察有无过电流、过电压报警,调整加减速时间设定值,以运转中不发生报警为原则,重复操作几次,便可确定出佳加减速时间。
转动惯量设置
电机与负载转动惯量的设置往往被忽视,认为加减速时间的正确设置可保证系统正常工作【4】。其实,转动惯量设置不当会使得系统振荡,调速精度也会受到影响。转动惯量公式:
j=t/dω/dt
电机与负载转动惯量的获得方法一样,让变频器工作频率在合适的值,5~10hz。分别让电机空载和带载运行,读出参数r0333额定转矩和r0345 电动机的起动时间,再将变频器工作频率换算成对应的角速度,代入公式,计算得出电机与负载转动惯量。设置参数p0341(电动机的惯量)与参数 p0342(驱动装置惯量)

• 西门子Sinamics V20变频器新增全新E尺寸模块,其大功率为30kW;
• E尺寸模块具有重过载和轻过载的双重模式,可以实现小功率变频器驱动动大电机,有效降低采购成本;
• E尺寸模块适用于风机、水泵、压缩机、输送设备、搅拌机、石材切割等大功率的应用场合。
,西门子在“2014国际工业博览会”现场发布了Sinamics V20变频器全新E尺寸模块。该模块的大功率可达30kW,适用于风机、水泵、压缩机、输送设备、搅拌机、石材切割等大功率应用场合,并具有重过载和轻过载的双重模式,可以实现小功率变频器驱动大电机,有效降低客户的采购成本。
Sinamics V20变频器是西门子于2012年推出的一款适合基本应用的变频器,由西门子中、德、英三国工程师共同设计研发,并在西门子数控(南京)有限公司生产。凭借调试过程快捷、易于操作、稳定可靠及经济高效等优势,面市两年间,Sinamics V20变频器已经成为风机水泵、物料输送类及加工类设备等行业客户对驱动产品的,可以为他们提供简易、经济的驱动解决方案。
此前,Sinamics V20变频器有4种外形尺寸可供选择,大功率为15kW。E尺寸模块的推出使Sinamics V20变频器适用的高功率提升到30kW。该模块继承Sinamics V20变频器可靠性高、故障率低等特点,结构设计更优化,且发布前在全球多个进行应用测试,并得到了一致认可。
“E尺寸模块的推出拓展了西门子Sinamics V20变频器的适用范围,为有大功率需求的客户提供了又一个高的选择。”西门子()有限公司数字化工厂集团运动控制部经理夏伟中说,“同时这也是西门子运动控制业务在本土化研发、生产方面的又一个尝试。西门子将会持续以市场为导向,推出能更好满足客户需求的产品。”
与此同时,西门子根据全球几十个和地区客户需求的调研结果,对所有Sinamics V20变频器的软件功能进行了全面的升级。增加了故障数据记录功能,使客户在处理故障报警的时候追踪到故障发生时刻的内部信息,更加清楚故障发生的原因,能够有的放矢地解决技术问题,减少故障处理时间。在新的软件版本中,调试工程师无需做记录,也可以方便地查看自己修改的参数,调试变得更加简单顺手。这些改进使Sinamics V20家族能更好地满足客户的需求。
西门子V90伺服变频器功能介绍
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控制功能 |
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控制模式 |
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速度控制模式 |
转速控制范围 |
模拟量转速命令:1:2000 内部转速命令:1:5000 |
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模拟量转速输入 |
-10 V DC ... +10 V DC/额定转速 |
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转矩限制 |
使用参数或模拟量输入命令进行设定 |
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脉冲串输入位置控制 |
大输入脉冲频率 |
高速差分线路驱动器 (5 V),1 MHz |
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倍数 |
电子齿轮比 (A/B),A:1-65535;B:1-65535;1/50 < A/B < 200 |
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就位范围 |
0 ... ±1000 脉冲(命令脉冲单位) |
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转矩限制 |
使用参数或模拟量输入命令进行设定 |
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转矩控制 |
模拟量转矩输入 |
-10 V DC ... +10 V DC/大转矩(输入阻抗 >25 kΩ) |
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转速限制 |
使用参数或模拟量输入命令进行设定 |
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控制功能 |
实时自动调谐 |
估算机器特性并连续实时设定闭环控制参数(增益、积分等),无需用户干预 |
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共振抑制 |
抑制机械共振,如工件和基础的振动 |
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单按钮调谐 |
只需按操作员面板或 SINAMICS V-ASSISTANT 上的一个按钮,即可优化控制参数,如位置环增益、转速环增益、转速环积分时间、机械共振频率等 |
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增益开关 |
使用外部信号或内部操作条件在各种增益间切换,以降低噪音、缩短定位时间并提高伺服系统的运行稳定性。 |
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PI/P 控制开关 |
使用外部信号或内部操作条件,从 PI 控制切换到 P 控制 |
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转速和转矩限制 |
使用外部模拟量转速限制命令 |
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DI/DO 参数化 |
将控制信号任意分配给 8 个数字量输入和 6 个数字量输出 |
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外部制动电阻 |
当内部制动电阻器不能处理再生能量时,可使用外部制动电阻器 |
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位置滤波 |
将来自脉冲串输入设定值的位置特性转换为具有设定的时间常数的 S 曲线 |
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测量机器功能 |
使用 SINAMICS V-ASSISTANT 分析机器频率特性 |
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零转速箝位信号 |
当电机转速设定值低于某一设置的阈值电平时,将电机停止并锁死电机轴 |
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SD 卡 |
用于参数复制和固件更新的 SD 卡 |
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安全功能 |
通过端子实现安全扭矩断开 (STO) |
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ІЩЧчФ±Гж°е (OP) |
集成式 6 位/7 段显示屏,5 个按钮 |
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PC 工具 |
SINAMICS V-ASSISTANT 组态工具,专门用于 SINAMICS V90 |
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西门子变频器以其强大的效应,打破了以前日本变频器在市场上的垄断地位,据有关市场调研机构的统计,西门子的高低压变频器在市场上已位居*。
西门子变频器在市场的使用总线早是在钢铁行业,
西门子变频器(图1)然而在当时电机调速还是以直流调速为主,变频器的应用还是一个新兴的市场,但随着电子元器件的不断发展以及控制理论的不断成熟,变频调速已逐步取代了直流调速,成为驱动产品的主流,西门子变频器因其强大的效应在这巨大的市场中取得了规模的发展,西门子在变频器市场的发展应该说是西门子与技术的结合。在市场上我们能碰到的早期的西门子变频器主要有电流源的SIMOVERT A,以及电压源的SIMOVERT P,这些变频器也主要由于设备的引进而一起进入了的市场,目前仍有少量的使用,而其后在市场大量销售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西门子变频器总线为的一个系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我们常说的6SE70系列。它不仅提供了通用场合使用的AC变频器,也提供了在造纸,化纤等特殊行业要求使用的多电机传动的直流母线方案。当然西门子也推出了在我个人看来技术上比较失败然而在市场上却相当的ECO变频器,在技术上的失败主要是由于它有太高的故障率,市场上的主要是因为它越了富士变频器成为市场的。现在西门子在市场上的主要机型就是MM420,MM440.6SE70系列。
折叠编辑本段参数设置
变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,
西门子变频器6SE6430-2UD41-3FB0 详细介绍
西门子变频器(图2)使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。
控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。
总线低运行频率:即电机运行的总线小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。
总线高运行频率:一般的变频器总线大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。
载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。
电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、总线大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。
跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。
折叠编辑本段控制参数
变频器日常使用中出现的一些问题,很多情况下都是因为变频器参数设置不当引起的。西门子变频器可设置的参数有几千个,只有系统地、合适地、准确地设置参数才能充分利用变频器性能。[1]
变频器控制方式的选择由负荷的力矩特性所决定,电动机的机械负载转矩特性根据下列关系式决定:
p= t n/ 9550
式中:p--电动机功率(kw)
t--转矩(n. m)
n--转速(r/ min)
转矩t与转速n的关系根据负载种类大体可分为3种[2]。
(1)即使速度变化转矩也不大变化的恒转矩负载,此类负载如传送带、起重机、挤压机、压缩机等。
(2)随着转速的降低,转矩按转速的平方减小的负载。此类负载如风机、各种液体泵等。
(3)转速越高,转矩越小的恒功率负载。此类负载如轧机、机床主轴、卷取机等。
变频器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有线性v/f控制、抛物线特性v/f控制。将变频器参数p1300设为0,变频器工作于线性
v/f控制方式,将使调速时的磁通与励磁电流基本不变。适用于工作转速不在低频段的一般恒转矩调速对象。
将p1300设为2,变频器工作于抛物线特性v/f控制方式,这种方式适用于风机、水泵类负载。这类负载的轴功率n近似地与转速n的3次方成正比。其转矩m近似地与转速n的平方成正比。对于这种负载,如果变频器的v/f特性是线性关系,则低速时电机的许用转矩远大于负载转矩,从而造率因数和效率的严重下降。为了适应这种负载的需要,使电压随着输出频率的减小以平方关系减小,从而减小电机的磁通和励磁电流,使功率因数保持在适当的范围内。
可以进一步通过设置参数使v/f控制曲线适合负载特性。将p1312在0至250之间设置合适的值,具有起动提升功能。将低频时的输出电压相对于线性的v/f曲线作适当的提高以补偿在低频时定子电阻引起的压降导致电机转矩减小的问题。适用于大起动转矩的调速对象。
变频器v/f控制方式驱动电机时,在某些频率段,电机的电流、转速会发生振荡,严重时系统无法运行,甚至在加速过程中出现过电流保护,使得电机不能正常启动,在电机轻载或转矩惯量较小时更为严重。可以根据系统出现振荡的频率点,在v/f曲线上设置跳转点及跳转频带宽度,当电机加速时可以自动跳过这些频率段,保证系统能够正常运行。从p1091至p1094可以设定4个不同的跳转点,设置p1101确定跳转频带宽度。
有些负载在特定的频率下需要电机提供特定的转矩,用可编程的v/f控制对应设置变频器参数即可得到所需控制曲线。设置p1320、p1322、p1324确定可编程的v/f特性频率座标,对应的p1321、p1323、p1325为可编程的v/f 特性电压座标。
参数p1300设置为20,变频器工作于矢量控制。这种控制相对完善,调速范围宽,低速范围起动力矩高,精度高达0.01%,响应很快,高精度调速都采用svpwm矢量控制方式。
参数p1300设置为22,变频器工作于矢量转矩控制。这种控制方式是目前国际上的控制方式,其他方式是模拟直流电动机的参数,进行保角变换而进行调节控制的,矢量转矩控制是直接取交流电动机参数进行控制,控制简单,度高。
折叠编辑本段常见型号
MicroMaster440
西门子变频器MicroMaster440是全新一代可以广泛应用的多功能标准变频器。
它采用高性能的矢量控制技术,提供低速高转矩输出和良好的动态特性,同时具备强的过载能力,以满足广泛的应用场合。创新的BiCo(内部功能互联)功能有无可比拟的灵活性。
主要特征:
200V-240V ±10%,单相/三相,交流,0.12kW-45kW; 380V-480V±10%,三相,交流,0.37kW-250kW;
矢量控制方式,可构成闭环矢量控制,闭环转矩控制;
高过载能力,内置制动单元;
三组参数切换功能。控制功能: 线性v/f控制,平方v/f控制,可编程多点设定v/f控制,磁通电流控制免测速矢量控制,闭环矢量控制,闭环转矩控制,节能控制模式;
标准参数结构,标准调试软件;
数字量输入6个,模拟量输入2个,模拟量输出2个,继电器输出3个;
独立I/O端子板,方便维护;
采用BiCo技术,实现I/O端口自由连接;
内置PID控制器,参数自整定;
集成RS485通讯接口,可选PROFIBUS-DP/Device-Net通讯模块;
具有15个固定频率,4个跳转频率,可编程;
可实现主/从控制及力矩控制方式;
在电源消失或故障时具有"自动再起动"功能;
灵活的斜坡函数发生器,带有起始段和结束段的平滑特性;
快速电流限制(FCL),防止运行中不应有的跳闸;
有直流制动和复合制动方式提高制动性能。
保护功能:
过载能力为200%额定负载电流,持续时间3秒和150%额定负载电流,持续时间60秒;
过电压、欠电压保护;
变频器、电机过热保护;
接地故障保护,短路保护;
闭锁电机保护,防止失速保护;
采用PIN编号实现参数连锁。
MicroMaster430
西门子变频器MicroMaster430是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载。功率范围7.5kW至250kW。它按照要求设计,并使用内部功能互联(BiCo)技术,具有高度可靠性和灵活性。控制软件可以实现功能:多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。
主要特征:
380V-480V±10%,三相,交流,7.5kW-250kW;
风机和泵类变转矩负载;
牢固的EMC(电磁兼容性)设计;
控制信号的快速响应;
西门子变频器6SE6430-2UD41-3FB0 详细介绍

控制功能:
线性v/f控制,并带有增强电机动态响应和控制特性的磁通电流控制(FCC),多点v/f控制;
内置PID控制器;
快速电流限制,防止运行中不应有的跳闸;
数字量输入6个,模拟量输入2个,模拟量输出2个,继电器输出3个;
具有15个固定频率,4个跳转频率,可编程;
采用BiCo技术,实现I/O端口自由连接;
集成RS485通讯接口,可选PROFIBUS-DP通讯模块;
灵活的斜坡函数发生器,可选平滑功能;
三组参数切换功能:电机数据切换,命令数据切换;
风机和泵类功能:
多泵切换;
旁路功能;
手动/自动切换;
断带及缺水检测 ;
节能方式;
保护功能:
过载能力为140%额定负载电流,持续时间3秒和110%额定负载电流,持续时间60秒;
过电压、欠电压保护;
变频器过温保护;
接地故障保护,短路保护;
I2t电动机过热保护;
PTC Y电机保护。
西门子变频器MicroMaster420
西门子变频器MicroMaster420是全新一代模块化设计的多功能标准变频器。它友好的用户界面,让你的安装、操作和控制象玩游戏一样灵活方便。全新的IGBT技术、强大的通讯能力、的控制性能、和高可靠性都让控制变成一种乐趣。
主要特征:
200V-240V ±10%,单相/三相,交流,0.12kW-5.5kW;
380V-480V±10%,三相,交流,0.37kW-11kW;
模块化结构设计,具有总线多的灵活性;
标准参数访问结构,操作方便。
控制功能:
线性v/f控制,平方v/f控制,可编程多点设定v/f控制;
磁通电流控制(FCC),可以改善动态响应特性;
的IGBT技术,数字微处理器控制;
数字量输入3个,模拟量输入1个,模拟量输出1个,继电器输出1个;
集成RS485通讯接口,可选PROFIBUS-DP通讯模块/Device-Net模板;
具有7个固定频率,4个跳转频率,可编程;
捕捉再起动功能;
在电源消失或故障时具有"自动再起动"功能;
灵活的斜坡函数发生器,带有起始段和结束段的平滑特性;
快速电流限制(FCL),防止运行中不应有的跳闸;
有直流制动和复合制动方式提高制动性能;
采用BiCo技术,实现I/O端口自由连接。
保护功能:
过载能力为150%额定负载电流,持续时间60秒;
过电压、欠电压保护;
变频器过温保护;
接地故障保护,短路保护;
I2t电动机过热保护;
采用PTC通过数字端接入的电机过热保护;
采用PIN编号实现参数连锁;
闭锁电机保护,防止失速保护。
西门子G120C紧凑型变频器
SINAMICS G120C紧凑型变频器,在许多方面为同类变频器的设计树立了典范。包括它紧凑的尺寸,便捷的快速调试,简单的面板操作,方便友好的维护以及丰富的集能都将成为新的标准。
SINAMICS G120C是专门为满足OEM用户对于高和节省空间的要求而设计的变频器,同时它还具有操作简单和功能丰富的特点。这个系列的变频器与同类相比相同的功率具有更小的尺寸,并且它安装快速,调试简便,以及它友好的用户接线方式和简单的调试工具都使它与众不同。集成众多功能:安全功能(STO,可通过端子或PROFIsafe激活),多种可选的通用的现场总线接口,以及用于参数拷贝的存储卡槽。
SINAMICS G120C 变频器包含三个不同的尺寸功率范围从0.55kW到18.5kW。为了提高能效,变频器集成了矢量控制实现能量的优化利用并自动降低了磁通。该系列的变频器是全集成自动化的组成部分,并且可选PROFIBUS, Modbus RTU,CAN以及USS 等通讯接口。操作控制和调试可以快速简单地采用PC机通过USB接口,或者采用BOP-2(基本操作面板)或IOP(智能操作面板)来实现。[2]