鞍山西门子变频器华东代理商

发布时间:2018-11-11

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西门子MM440变频器



在变频器领域,也存在着一些难以控制的东西。直到西门子功能强大的变频器问世之后,情况才有了改观。MICROMASTER 440 是专门针对与通常相比需要更加广泛的功能和更高动态响应的应用而设计的。这些高级矢量控制系统可确保一致的高驱动性能,即使发生突然负载变化时也是如此。由于具有快速响应输入和定位减速斜坡,因此,甚至在不使用编码器的情况下也可以移动至目标位置。该变频器带有一个集成制动斩波器,即使在制动和短减速斜坡期间,也能以突出的精度工作。所有这些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范围内实现。


中文名西门子MM440变频器名词类型变频器名词领域电气功    率0.12kW(0.16 HP)~250kW(350 HP)

工作原理

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根据电机转速的公式
n=n1(1-s)(1)
N1=60f/p(2)
式中:n-电机转速;n1-电机的同步转速;s-滑差;f-旋转磁场频率;P-电机极对数
可知改变电机转速的方法有改变滑差s、改变旋转磁场频率f、改变电机极对数p三种。
变频器是利用电力半导体器件的通断作用把电压、频率固定不变的交流电变成电压、频率都可调的交流电源。是由由主电路和控制带电路组成的。主电路是给异步电动机提供可控电源的电力转换部分,变频器的主电路分为两类,其中电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器,直流回路的滤波部分是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器,其直流回路滤波部分是电感。它由三部分构成,将工频电源变换为直流功率整流部分,吸收在转变中产生的电压脉动的平波回路部分,将直流功率变换为交流功率的逆变部分。控制电路是给主电路提供控制信号的回路,它有决定频率和电压的运算电路,检测主电路数值的电压、电流检测电路,检测电动机速度的的速度检测电路,将运算电路的控制信号放大的驱动电路,以及对逆变器电动机进行保护的保护电路组成。
现在大多数的变频器基本都采用交直交方式(VVVF变频或矢量控制),将工频交流电源通过整流器转换为直流电源,再把直流电源转换成近似于正弦波可控的交流电以供给电动机。
三相交流电经过VD1~VD6整流后,正极经过RL,RL在这里是防止电流忽然变大。经过RL电流趋于稳定,晶闸管触点会导通。之后直流电压加在了滤波电容CF1、CF2上,这两个电容的作用是让直流电波形变得更加平滑。之所以是两个电容是由于一个电容的耐压有限,所以用两个电容串联起来使用。均压电阻R1、R2是让CF1和CF2上的电压一样,两个电容的容量不同的话,分压就会不同,所以各并联了一个均压电阻。而中间的放电回路作用则是释放掉感性负载启动或停止时的反电势,用来保护逆变管V1~V6和整流管VD1~VD6。直流母线电压加到V1~V6六个IGBT上,基极由控制电路控制。控制电路控制某三个管子的导通给电机绕组内提供电流,产生磁场使电机运转。 [1] 

优点

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HMI纯文本面板简化了操作,并支持使用多种外国语言
动态驱动和制动
具有各种控制和制动类型
具有通讯功能
各种通讯接口可确保能够用于常见的网络应用

技术数据

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电压和功率范围
200-240 V,± 10%,单相交流,0.12 - 3 kW (0.16 - 4 HP)
200-240 V,± 10%,0.12 - 45 kW (0.16 - 60 HP)
380-480 V,± 10%,0.37 - 250 kW (0.5 - 350 HP)
500-600 V,± 10%,0.75 - 90 kW (1.0 - 125 HP)
控制类型矢量控制,FCC(磁通电流控制),多点特性(可参数化的 V/f 特性),V/f特性

典型用途

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广泛应用于物流系统、纺织工业、升降机、举升设备、机械工程以及食品饮料和烟草等领域。

选型

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作为企业一名采购员,有必要在选购自动化产品MM4变频器选型时应需要注意那些事项,只有在了解MM4变频器选型八个原则才能为企业选购更好MM4变频器。
一、以实际电机电流值作为变频器选择的根据。在选择MM4变频器应充分考虑变频器的输出高次谐波比较高,高次谐波会使电动机的功率因数和效率变坏。所以在选择电动机和变频器时,应考虑到这种情况,适当留有余量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。
二、根据负载特性选择变频器。如负载为恒转矩负载需选siemensMM4变频器,如果是负载为风机、泵类负载需选择MM430变频器。
三、需要长电缆变频器运行的,应采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不够。
四、对于一些高环境温度、高开关频率(尤其是在楼宇自控等对噪音限制较高的应用场所使用时需注意)、高海拔高度等,此时会引起变频器的降容,变频器需放大一档选择。如果变频器的供电电源是自备电源,好加上进线电抗器。
五、运用变频器驱动齿轮减速电动机时,运用范围遭到齿轮转变有些光滑方法的制约。光滑油光滑时,在低速范围内没有约束;在越额外转速以上的高速范围内,有可能发生光滑油用光的风险。因而,不要越高转速容许值。
六、变频器驱动绕线转子异步电动机时,大多是使用已有的电动机。绕线电动机与通常的鼠笼电动机比较,绕线电动机绕组的阻抗小。因而,容易发生因为纹波电流而导致的过电流跳闸表象,所以应挑选比通常容量稍大的变频器。通常绕线电动机多用于飞轮力矩GD2较大的场合,在设定加减速时间时应多注重。
七、变频器驱动同步电动机时,与工频电源比较,会下降输出容量10%~20%,变频器的接连输出电流要大于同步电动机额外电流与同步牵入电流的标幺值的乘积 。
八、关于压缩机振动机等转矩动摇大的负载和油压泵等有峰值负载状况下,若是依照电动机的额外电流或功率值挑选变频器的话,有可能发生因峰值电流使过电流维护举措表象。因而,应知道工频运转状况,挑选比其大电流更大的额外输出电流的变频器。 [2] 

调试

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一、对于440变频器的调试应首先确认变频器的一些初始状态,在确认好电动机与变频器的连接后,利用内控先用操作器来控制电动机转动,首先需要设置以下参数:P0003=3,P0700=1,P1070=1050。设置完成后,可以把操作权交给操作器来手动操作。

  二、 在步顺利完成后,应首先对电动机做快速调试,只有在这种模式下才可输入电机参数,而做好快速调试有利于变频器对电机参数的计算与优化,但快速调试的前提是变频器的另一端是空电机,如联有机械部分有可能造成变频器对电机模型计算的不准确,快速调试步骤如下:
  P0003=3 P0004=0 P0010=1(启用快速调试)
  P0100=0 P0205=0 P0300=1
  P0304=电动机额定电压 P0305=额定电流 P0307=额定功率
  P0308=功率因数 P0310=额定频率 P0311=额定转速
  P0335=0 P0640=过载倍数 P0700=2(选择命令源)
  P1000=2 P1080=0 P1082=50
  P1120=10 P1121=10 P1135=5
  P1300=0线性V/F控制 P1500=0 P1910=1
  P3900=1

  三、 快速调试过后根据电机有无编码器还有变频器所控制的电机的数量来选择对电机的控制方式(P1300)。再把P1070设置为755,也就是选择由模拟量输入1来控制电机的速度给定,根据操作台电位计的实际情况来选择端子上的ADC1与ADC2两个开关,0-10V打成OFF,0-20mA打成ON。如果选择第5口数字输入DIN1为给定允许的话,将P0701=1,选择有了速度给定后电机的运行方式为接通正转,这样就实现了变频器速度的远程控制。

  四、 对于点动的控制应首先根据设计中点动所对应的数字输入的端口,来选择P701-P708之间所对应的数字输入的端口的参数,例如:端子的7和8口为正点与反点,应把P703=99(BICO参数化),P704=99(BICO参数化),将P1055=722.2(正点动使能),P1056=722.3(反点动使能),这样就可以通过外控来控制点动了。通过改变P1058与P1059可改变点动的频率值,而改变P1060与P1061可改变点动的响应时间

  五、模拟量输出口(功能图8000):输出类型为0-20mA。选择P0771(0)=27,(组参数,将其修改为27)则将模拟量输出1选择为电流表模式,通过改变P2002的数值来修正电流表。将P0771(1)=21,(第二组参数选择为21)则将模拟量输出2定义为转速表,通过改变P2000来确定转速表的范围,默认为50Hz,而一般的变频器调速均为0-50Hz,所以采用默认值即可。[3] 

故障复位

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为使故障码复位,可以采用以下3种方法中的1种:
1. 使变频器断电、再重新通电。
2. 按BOP或AOP上的Fn键。
3. 通过数字输入3(缺省设置)。 


西门子440变频器参数的说明

  由于西门子440变频器不是电梯的变频器,调整比较麻烦,也不是太好理解。结合我们以前调试的经验,把参数结给大家,以供参考,现就有关参数给大家做说明如下:

  

  P700=2,这是数字命令的信号源,可以选择由键盘 (数值设为1)或 端子排输入(数字设为2)

  在电机自学时,要把它改为1,可以通过面板来操作;完成后可改为2 实现正常运行。

  P701 、P702、P703 、P704、P705、P706 是数字输入1、2、3、4、5、6的功能,对应变频器的端子号5、6、7、8、16、17 。我们定义为多段速度选择位1、2、3、和使能BICO参数化,即分别设定为17、17、17、99、99、99

  P820=2835

  P821=2811 这两个参数是运行曲线及速度调节器的切换

  

  以1.6 m/s的电梯为例,其单层速度为28HZ,多层速度为45HZ。我们以给定速度为判断条件,当给定速度小于35HZ时,激活单层曲线DDS0,否则激活DDS1。另外,对于多层速度,我们对速度调节器的增益系数和积分时间常数做了一下切换,当实际速度小于7HZ时,激活DDS1,当实际速度大于7HZ时,激活DDS2,

  P2890=70%

  P2885=1024(r1024是实际的固定频率)P2885 是比较器1(说明书10-212页),

  当r1024大于或等于P2889时r2886=1; 当r1024小于P2889时r2886=0;

  要激活P2885 需要P2800=1 P2802[12]=1,比较的结果是r2886,我们把比较结果设在P2834(D—FF1即D-触发器1)中,

  P2834[0]=2886:0,置位

  P2834[1]=0:0, D-输入

  P2834[2]=0:0, 存储脉冲

  P2834[3]=2813:0,复位

  D-触发器1有两个结果,r2835和r2836,而我们设定P820=2835,就选择DDS1。而D-触发器1的激活级是P2801[12],故我们设定P2801[12]=3(优先级)

  而当P821=2811=1时,则选择DDS2,其中用到的参数有

  r53.2 p1080变频器的实际频率是否大于或等于P1080如果是则是1,如果不是则是0;其结果由p2828(NOT1)转换后由r2829 输出,p2801[9]是p2828的激活级;而r2829又和r2835通过p2812(AND2)与后由r2813输出结果, p2812p2801[1]又是p2812的激活级r2813r53.4p2155变频器的实际频率是否大于P2155如果是则是1,如果不是则是0,这个结果又通过 p2810(AND1)由2811输出p2801[0]是2810的激活级r2811

  P2828=53:2

  P840=722:3=数字输入4,(要求P704 设定为99,BICO)正向运行的ON/OFF命令

  P842=722:4=数字输入5,(要求P705 设定为99,BICO)反向运行的ON/OFF命令

  这两个参数的社的设定只有在P719=0时才能激活。

  P731[0]=2852 :0 P731[1]=52:3 P731[2]=52:3

  P732[0]=53:2 P732[1]=52:7 P732[2]=52:7

  P733[0]=52:2 P733[1]= 0 P733[2]=0

  以上这三个参数是分别定义数字输出1、数字输出2、数字输出3的功能。设定为2852:0是定时器1的输出;设定为52:3是变频器故障;设定为53:2是变频器频率低于小频率P1080;设定为52:7是变频器报警;设定为52:2是变频器正在运行;设定为0是变频器准备;

  对于定时器1,P2849、P2850、P2851是它的输入,设定值如下:

  P2849=2831:0 定时器1

  P2850=5.0 定时器1的延迟时间

  P2851=0 定时器1的工作方式,设为0是ON(接通)延时

  而r2831又是P2830(NOT2)的输出

  P2830=52.3,这样的目的是当变频器出了故障或断电后又上电时,即P2830=52.3=1时,P2849=2831:0=0,通过P2850=5.0即5秒的延迟后,输出r2852,也即P731(数字输出1)有输出,变频器又可正常工作,5秒是变频器的准备时间。定时器1是变频器准备用的。

  P2801[10]=1是P2830(NOT2)的激活级。

  P852=2817:0

  P1000是频率设定的选择

  P1001到P1015是固定频率的设定值

  P1020=722:0 固定频率选择位 位0 数字输入1

  P1021=722:1 固定频率选择位 位1 数字输入2

  P1022=722:2 固定频率选择位 位2 数字输入3

  只有在P701-P706=99才起作用,在此没作用

  P1035=19:13 使能MOP (UP-升速命令)

  P1036=2857:0 使能MOP (DOWN-减速命令)

  P1040=0.01 MOP设定值

  r2857是定时器2的输出结果,这几个参数是起动小平台,为了缓解起动时的冲击。

  P2854=2817:0 定时器2

  P2855=2.0 定时器2的延迟时间

  P2856=2 定时器2的工作方式,设为2是ON/OFF(接通/断开)延时

  以上三个参数是定时器2的输入,r2857、r2858则是定时器2的输出。

  r2817是P2816(OR1)的输出,即P2816[0]和P2816[1]或的结果,P2801[3]是P2816的激活级。

  P2816[0]=722.3, 上行

  P2816[1]=722.4 下行

  小平台的设定是为了克服起动是冲击或抖动,有时加上起动频率,也可以克服125%的上行时可能拉不动的现象。即定时器2是用来加小平台的,小平台在运行命令也即方向给出2秒后撤掉。

  不过P1035=19:13和P1036=2857:0不太明白?

  P1080=0.1HZ

  P1082=50HZ 实际上这两个参数是缺省值,不用改动。

  P1120=2.2 斜坡上升时间,斜坡函数曲线不带平滑圆弧时电动机从静止状态加速到高频率时所用的时间。

  P1121=2.2 斜坡下降时间,斜坡函数曲线不带平滑圆弧时电动机从高频率减速到静止停车时所用的时间。

  P1130=3.00 斜坡上升曲线的起始段圆弧时间

  P1131=1.2 斜坡上升曲线的结束段圆弧时间

  P1132=1.5 斜坡下降曲线的起始段圆弧时间

  P1133=1.5 斜坡下降曲线的结束段圆弧时间

  P1142=2862:0 RFG使能设定值。确定RFG(斜坡函数发生器)使能设定值命令的信号源。而r2862是定时器3的输出,定时器3的输入是下面三个参数:

  P2859=2817:0 也是P2816(OR1)的输出。

  P2860=0.5 定时器3的延迟时间

  P2861=0 定时器3的工作方式,设为0是ON(接通)延时

  而P2802[2]是定时器3的激活级。定时器3是斜坡函数发生器起作用的

  P1300=21 控制方式,设为21是带有传感器的矢量控制,在有的现场有可能编码器没有安装,为了走慢车,可以先设定为20即无传感器的矢量控制。

  P1460[0]=35, P1460[1]=30, P1460[2]=20 速度控制器的增益系数P

  P1462[0]=250, P1462[1]=250, P1462[2]=300 速度控制器的积分时间I

  P1477[0]=2868 P1477[1]=0, P2868[2]=0 设定速度控制器的积分器。选择读入速度控制器使能命令的信号源.

  而r2868是定时器4的输出取反,P2864 、P2865 、P2866则是定时器4的输入,P2802[3]是定时器4的激活级。

  P2864=2817 也是P2816(OR1)的输出

  P2865=0. 5 定时器4的延迟时间

  P2866=0 定时器4的工作方式,设为0是ON(接通)延时

  定时器4是加预转矩的。

  P1478[0]=2889 P1478[1]=0 P1478[2]=0 设定速度控制器的积分值。选择速度控制器速度部分的信号源。

  P2889=-5,以[%]表示的固定设定值1。

  P2890=70 以[%]表示的固定设定值2。

  通过以上的参数说明可以看出,西门子440变频器的逻辑性很强,如果不注意,可能出现变频器不动作,有几个参数是必须设的,其它有些相关的参数由于容易理解,就不说明了。必须设定的参数如下:

  P2800 = 1

  P2801[0] = 1

  P2801[1] = 3

  P2801[3] = 3

  P2801[9] = 1

  P2801[10] = 1

  P2801[12] = 1

  P2802[0] = 1

  P2802[1] = 1

  P2802[2] = 3

  P2802[3] = 1

  P2802[12] = 1

  通过给参数做完解释后,可能我们对440的应用会更好一些,有助于大家的调试,如果有什么错误请大家指出,以便改进。



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西门子变频器选型说明书及指导

西门子变频器选型说明书及指导SINAMICS G120 变频器用来驱动三相交流电机,实现而又经济的转速 / 转矩控制。该系列产品涵盖了0.37kw到250kw的功率范围,并提供丰富的规格(外形尺寸从FSA到FSGX),因此可广泛用于各种驱动方案。如下图,外形尺寸FSA、FSB和FSC,均配备功率模块、控制单元CU240E-2F 和基本操作面板BOP-2。


技术要求

要完成对 G120 变频器的选型 ,用户需要了解如下信息

1)电源电压等级

2)电机额定电流

3)电机额定功率

4)负载类型

5)变频器所处环境温度和海拔

6)电机是否带编码器

7)通讯接口类型

8)模拟量/数字量接口数量

其中1到5项用于选择功率模块,6到8项用于选择控制单元





选型步骤

SINAMICS G120 是一款模块式变频器系统,要完成其功能,至少需要包含以下两个功能单元:功率模块(P M)和控制单元(CU) 。

完成对功率模块和控制单元的选择后,考虑到实际应用情况,用户可酌情选择进线侧组件,直流母线组件和补充系统组件(更详细的介绍,请查看选型样本) 。

BOP-2操作面板作为补充系统组件,用户选择,以方便调试,诊断变频器。



功率模块

功率模块用于对电机供电,功率范围为 0.37 kW 至 250 kW。该模块采用了的 IGBT 技术和脉宽调制功能,从而确保可靠而又灵活的电机运行。丰富的保护功能为功率模块和电机提供了高度保护。



电源电压、电机额定功率、电流

G120 变频器可选择的供电方式为

·单相交流 220V

·三相交流 220V

·三相交流 380V

在3AC 380V 供电方式下,变频器功率可达 250KW。





负载类型

轻负载

在各种离心风机、水泵、油泵中,随着叶轮的转动,空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大致与转速 n 的二次方成正比。

离心风机,泵等负载可按变频器轻载(LO)功率选择,保证变频器轻载对应的功率不小于电机的额定功率。

重负载

传送带、搅拌机、挤压机等摩擦类负载;起重机、提升机等重力负载;空气压缩机、罗茨鼓风机、球磨机、注塑机、往复式注塞泵等。

上述恒转矩负载可按变频器重载(HO)功率选择,保证变频器重载对应的功率不小于电机的额定功率。



降容曲线

如果用户使用的变频器处在特殊的环境中,如海拔高于 1000M 或温度高于 40℃,则要考虑降容使用。

1)海拔高度对变频器容量的影响

2)环境温度对变频器容量的影响



选型举例

问题:额定电压380V、功率5.5KW、电流11.6A传送带电机,无过载情况,如何选配功率模块



解答:作为恒转矩负载,应按照重载的功率(HO)来选则,如下图所示。从样本D31.3中选择型号为6SL3210-1PE21-8UL0(未集成滤波器)PM240-2的功率模块来驱动。







控制单元

控制单元可以控制和监控功率模块和与它相连的电机,控制模式有多种,按需选择。该组件能够支持与本地或中央控制系统以及监控设备的通讯。



通讯接口

1)具备 USS/MODBUS RTU 通讯功能的控制单元

· CU230P-2 HVAC

· CU240B-2

· CU240E-2

· CU250S-2

2 )具备 PROFIBUS DP 通讯功能的控制单元

· CU230P-2 DP

· CU240B-2 DP

· CU240E-2 DP

· CU250S-2 DP

3)具备 PROFINET 通讯功能的控制单元

· CU230P-2 PN

· CU240E-2 PN

· CU250S-2 PN

其中 CU230P-2 系列是于泵,风机,压缩机和水处理的控制单元,选型时要加以区分。



模拟量/ 数字量接口数量

每个控制单元所具有的模拟量输入输出,数字量输入输出的接口数量各不相同。模拟量,数字量接口比较:

DI DO DI/DO AI AO
CU230P-2 6 3 - 4 2
CU240B-2 4 1 - 1 1
CU240E-2 6 3 - 2 2
CU250S-2 11 3 4 2 2


是否具有编码器接口

只有CU250S-2,CU250S-2 DP,CU250S-2 PN,CU250S-2 CAN控制单元具备编码器接口(编码器信号处理能力)和基本定位功能。



选型举例

问题:驱动对象同2.4节,给传送带选配控制单元。电机无编码器,变频器与上位机数据传递采用PROFIBUS DP协议。要求4个数字量输入,2个模拟量输出。




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