第3講 西門子變頻器及其應用
聲明:您必須遵守我們的協(xié)議,如果您下載了該資源行為將被視為對《電天下賬號管理規(guī)范》全部內(nèi)容的認可,本網(wǎng)站資源來自原創(chuàng),僅供用于學習和交流,請勿用于商業(yè)用途。如有侵權(quán)、不妥之處,請舉報本資源,我們將及時審核處理!
第3講 西門子變頻器及其應用
第3講 西門子變頻器及其應用
文本預覽
33
第第 講講
西門子變頻器及其應用
西門子公司變頻器種類豐富,在國內(nèi)應用非常廣泛。西門子公司變頻器家族中的 MM4
系列,包括國內(nèi)應用最多的是 MM420通用型、MM430風機水泵型、MM440矢量型變頻器
等。MM4系列變頻器具有BiCo等高級功能。與MM4系列變頻器不同,6SE70矢量型變頻器
是廣泛應用于各種大型傳動系統(tǒng)的變頻器,它比通用型產(chǎn)品更適合于環(huán)境惡劣的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)
場,具有標準化及模塊化,集成度和可靠性高等特點。SINAMICSS120變頻器集矢量控制與
伺服控制于一身,分為DCAC與ACAC兩種類型,前者功率范圍從09kW到1200kW,后
者功率范圍從012kW到250kW。在 S120變頻器上,體現(xiàn)了西門子公司面向未來的驅(qū)動理
念,即用戶可以在同一變頻器系統(tǒng)中實現(xiàn)不斷地創(chuàng)新。本講主要介紹 MM4系列變頻器、
6SE70變頻器和S120變頻器的調(diào)試和參數(shù)設置功能。
31 西門子變頻器概述
311 MM4變頻器
西門子公司MM4系列變頻器功能強大、應用廣泛,是全新一代可以廣泛應用的多功能
標準變頻器。它共有 MM410、MM420、MM430和 MM440等多個型號,其外觀如圖31所
示。MM4系列變頻器在國內(nèi)應用最多的是 MM420通用型、MM430風機水泵型、MM440矢
量型變頻器。
MM4系列變頻器采用高性能的 U/f或矢量控制技術(shù),提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動
態(tài)特性,同時具備超強的過載能力,能夠滿足廣泛的應用場合,其創(chuàng)新的 BiCo(內(nèi)部功能
互聯(lián))功能有無可比擬的靈活性。MM4各個型號的變頻器操作控制相同、參數(shù)設置方式一
致、通信方式兼容,了解了其中一種,其余的均可以觸類旁通。
1MM440變頻器的主回路
圖32所示為MM440變頻器的主回路,它根據(jù)單相變頻器或三相變頻器的不同在進線
上有所區(qū)別;根據(jù)尺寸的不同,在制動單元上的配置有所不同,分為內(nèi)置制動單元和外置制
·54·
書書書第3講 西門子變頻器及其應用
動單元兩種。
圖31 MM4系列各型號變頻器外觀
a)MM410 b)MM420 c)MM430 d)MM440
圖32 MM440變頻器主回路
2MM440變頻器的控制回路
圖33所示為MM440變頻器的控制回路,它包括共計兩個模擬量輸入、6個數(shù)字量輸
入、1個PTC電阻輸入、兩個模擬量輸出、3個數(shù)字量輸出、1個RS485端口。
(1)模擬量輸入類型的選擇
模擬輸入 1(即 AIN1)可以用于 0~10V、0~20mA和 -10~10V;模擬輸入 2(即
·55·圖解變頻器維修
AIN2)可以用于0~10V和0~20mA。這些輸入類型可以通過如圖34所示的 DIP開關(guān)進行
撥碼設定。
圖33 MM440變頻器的控制回路
(2)模擬量輸入當做開關(guān)量輸入
模擬輸入回路可以另行配置用于提供兩個附加的數(shù)字輸入 (DIN7和 DIN8),如圖35
所示。
圖34 模擬量輸入型號選擇 圖35 模擬輸入作為數(shù)字輸入時
外部線路的連接
當模擬輸入作為數(shù)字輸入時,電壓門限值如下:DC175V=OFF;DC370V=ON。
端子9(24V)在作為數(shù)字輸入使用時也可用于驅(qū)動模擬輸入,端子2和28(0V)必須
連接在一起。
312 6SE70變頻器
16SE70變頻器的配置
西門子公司變頻傳動產(chǎn)品SIMOVERTMASTERDRIVES自從在中國市場推出以來,與西
門子公司的其他產(chǎn)品一樣得到了廣大用戶的認同和使用。其中,SIMOVERTMASTER
DRIVESVectorControl系列變頻傳動產(chǎn)品,具有更大的允許電壓波動范圍、更小的體積、更
強的通信能力,并可同直流傳動系統(tǒng)100%的兼容。SIMOVERTMASTERDRIVES通常以訂貨
號6SE70開頭,因此在很多場合又被稱為6SE70變頻器。
·56·第3講 西門子變頻器及其應用
這里以通用6SE70變頻器的配置為例,圖36和圖37所示為外部接線。
圖36 6SE70變頻器的外部接線一
從圖中可以看出該款變頻器與MM4系列變頻器相比有兩個特殊端口:
1)控制端子排X9:具有安全停車功能,可以在書本型逆變器和裝機裝柜型裝置時使
用。K80選件X9的1/2控制端子排與供電裝置連接,需要外加一個 DC24V電源。端子 X9
的7/9允許輸出一個自由電動勢的數(shù)字信號,例如操作一個主接觸器。
使用安全停車功能,其安全延遲可被用來中斷變頻器功率部分中傳送脈沖的電源,這樣
保證了逆變器不能運行連接的電動機,最終確保安全。
2)X300串行接口:串行接口用于連接OP1S操作面板或PC,根據(jù)RS232或RS485協(xié)
議操作。
·57·圖解變頻器維修
圖37 6SE70變頻器的外部接線二
26SE70變頻器的應用特點
6SE70變頻器是全數(shù)字電壓型、采用IGBT功率器件、模塊化結(jié)構(gòu)的通用系列標準產(chǎn)品。
其主要功能和特點如下:整流單元帶能量回饋制動,可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限定、磁場定向控制、電
動機四象限運行、瞬間電源故障后平衡回復以及自動加減速控制,具有錯誤自診斷等功能,
低噪聲,高保護可靠等。
6SE70變頻器的PWM調(diào)制脈沖形成環(huán)節(jié),對于 VVVF控制和矢量控制是相同的,該環(huán)
節(jié)對于VVVF控制需要調(diào)制深度和頻率兩個輸入量,當采用矢量控制只是增加了一個關(guān)于轉(zhuǎn)
矩電流分量相對于定子總電流矢量夾角的相移調(diào)整量,這就從原理上保證了加到電動機上的
三相電壓的對稱性。在矢量控制時,電動機不會因矢量運算錯誤或定向不準確而導致脈振,
這一特點也使得6SE70變頻器能夠在成組傳動 (一臺變頻器帶多臺電動機)中采用矢量控
制,從而使傳動系統(tǒng)的動態(tài)性能提高。在冶金行業(yè)軋機機前機后輥道、矯直機輸入輸出輥道
的成組傳動中,這一特點得到了的體現(xiàn)。
313 SINAMICSS120變頻器
SINAMICSS120變頻器集矢量控制與伺服控制于一身,分為DCAC與ACAC兩種類型,
·58·第3講 西門子變頻器及其應用
所謂DCAC,是指控制單元、整流、逆變都為獨立模塊。
如圖38a所示,在DCAC類型的 S120驅(qū)動器中,中心控制單元為 CU320模塊,控制
單元的Firmware存儲在其CF卡內(nèi),可以通過CF卡里的軟件版本對整個 S120進行 Firmware
升級。圖38b所示為ACAC書本型 S120變頻器,它包括控制單元、功率模塊和適配模塊
等部分。
圖38 S120變頻器類型
a)DCAC書本型S120變頻器 b)ACAC書本型S120變頻器
S120變頻器的功能非常強大,如一個帶擴展性能卡的 CU320可以驅(qū)動6個伺服軸或者
4個矢量軸,8個U/f軸。但矢量與伺服不能混合。目前,西門子公司又推出了性能更高的
控制單元CU3202,分為DP和PN兩種類型,其運算能力更強,可以帶6個伺服軸或者6個
矢量軸,12個U/f軸。
根據(jù)功率的大小,S120DCAC型分為書本型、緊湊書本型、裝機裝柜型、柜機4種形
式,書本型的接線相對比較簡單,控制單元除了24V供電,靠CF內(nèi)的Firmware就可以正常
運行,整流模塊除了母排上的直流24V供電,還要連接 X120端子上的使能信號 (3+,4
-),如圖39所示。電動機模塊上的使能信號在不啟用 Safety功能時無需連接。對于小功
率的SLM整流模塊,不需要控制,因此模塊上也沒有DRIVECLIQ接口;而對于16kW以上
的SLM、BLM、ALM,都需要通過DRIVECLIQ對其進行控制,才能起動。
第第 講講
西門子變頻器及其應用
西門子公司變頻器種類豐富,在國內(nèi)應用非常廣泛。西門子公司變頻器家族中的 MM4
系列,包括國內(nèi)應用最多的是 MM420通用型、MM430風機水泵型、MM440矢量型變頻器
等。MM4系列變頻器具有BiCo等高級功能。與MM4系列變頻器不同,6SE70矢量型變頻器
是廣泛應用于各種大型傳動系統(tǒng)的變頻器,它比通用型產(chǎn)品更適合于環(huán)境惡劣的工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)
場,具有標準化及模塊化,集成度和可靠性高等特點。SINAMICSS120變頻器集矢量控制與
伺服控制于一身,分為DCAC與ACAC兩種類型,前者功率范圍從09kW到1200kW,后
者功率范圍從012kW到250kW。在 S120變頻器上,體現(xiàn)了西門子公司面向未來的驅(qū)動理
念,即用戶可以在同一變頻器系統(tǒng)中實現(xiàn)不斷地創(chuàng)新。本講主要介紹 MM4系列變頻器、
6SE70變頻器和S120變頻器的調(diào)試和參數(shù)設置功能。
31 西門子變頻器概述
311 MM4變頻器
西門子公司MM4系列變頻器功能強大、應用廣泛,是全新一代可以廣泛應用的多功能
標準變頻器。它共有 MM410、MM420、MM430和 MM440等多個型號,其外觀如圖31所
示。MM4系列變頻器在國內(nèi)應用最多的是 MM420通用型、MM430風機水泵型、MM440矢
量型變頻器。
MM4系列變頻器采用高性能的 U/f或矢量控制技術(shù),提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動
態(tài)特性,同時具備超強的過載能力,能夠滿足廣泛的應用場合,其創(chuàng)新的 BiCo(內(nèi)部功能
互聯(lián))功能有無可比擬的靈活性。MM4各個型號的變頻器操作控制相同、參數(shù)設置方式一
致、通信方式兼容,了解了其中一種,其余的均可以觸類旁通。
1MM440變頻器的主回路
圖32所示為MM440變頻器的主回路,它根據(jù)單相變頻器或三相變頻器的不同在進線
上有所區(qū)別;根據(jù)尺寸的不同,在制動單元上的配置有所不同,分為內(nèi)置制動單元和外置制
·54·
書書書第3講 西門子變頻器及其應用
動單元兩種。
圖31 MM4系列各型號變頻器外觀
a)MM410 b)MM420 c)MM430 d)MM440
圖32 MM440變頻器主回路
2MM440變頻器的控制回路
圖33所示為MM440變頻器的控制回路,它包括共計兩個模擬量輸入、6個數(shù)字量輸
入、1個PTC電阻輸入、兩個模擬量輸出、3個數(shù)字量輸出、1個RS485端口。
(1)模擬量輸入類型的選擇
模擬輸入 1(即 AIN1)可以用于 0~10V、0~20mA和 -10~10V;模擬輸入 2(即
·55·圖解變頻器維修
AIN2)可以用于0~10V和0~20mA。這些輸入類型可以通過如圖34所示的 DIP開關(guān)進行
撥碼設定。
圖33 MM440變頻器的控制回路
(2)模擬量輸入當做開關(guān)量輸入
模擬輸入回路可以另行配置用于提供兩個附加的數(shù)字輸入 (DIN7和 DIN8),如圖35
所示。
圖34 模擬量輸入型號選擇 圖35 模擬輸入作為數(shù)字輸入時
外部線路的連接
當模擬輸入作為數(shù)字輸入時,電壓門限值如下:DC175V=OFF;DC370V=ON。
端子9(24V)在作為數(shù)字輸入使用時也可用于驅(qū)動模擬輸入,端子2和28(0V)必須
連接在一起。
312 6SE70變頻器
16SE70變頻器的配置
西門子公司變頻傳動產(chǎn)品SIMOVERTMASTERDRIVES自從在中國市場推出以來,與西
門子公司的其他產(chǎn)品一樣得到了廣大用戶的認同和使用。其中,SIMOVERTMASTER
DRIVESVectorControl系列變頻傳動產(chǎn)品,具有更大的允許電壓波動范圍、更小的體積、更
強的通信能力,并可同直流傳動系統(tǒng)100%的兼容。SIMOVERTMASTERDRIVES通常以訂貨
號6SE70開頭,因此在很多場合又被稱為6SE70變頻器。
·56·第3講 西門子變頻器及其應用
這里以通用6SE70變頻器的配置為例,圖36和圖37所示為外部接線。
圖36 6SE70變頻器的外部接線一
從圖中可以看出該款變頻器與MM4系列變頻器相比有兩個特殊端口:
1)控制端子排X9:具有安全停車功能,可以在書本型逆變器和裝機裝柜型裝置時使
用。K80選件X9的1/2控制端子排與供電裝置連接,需要外加一個 DC24V電源。端子 X9
的7/9允許輸出一個自由電動勢的數(shù)字信號,例如操作一個主接觸器。
使用安全停車功能,其安全延遲可被用來中斷變頻器功率部分中傳送脈沖的電源,這樣
保證了逆變器不能運行連接的電動機,最終確保安全。
2)X300串行接口:串行接口用于連接OP1S操作面板或PC,根據(jù)RS232或RS485協(xié)
議操作。
·57·圖解變頻器維修
圖37 6SE70變頻器的外部接線二
26SE70變頻器的應用特點
6SE70變頻器是全數(shù)字電壓型、采用IGBT功率器件、模塊化結(jié)構(gòu)的通用系列標準產(chǎn)品。
其主要功能和特點如下:整流單元帶能量回饋制動,可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限定、磁場定向控制、電
動機四象限運行、瞬間電源故障后平衡回復以及自動加減速控制,具有錯誤自診斷等功能,
低噪聲,高保護可靠等。
6SE70變頻器的PWM調(diào)制脈沖形成環(huán)節(jié),對于 VVVF控制和矢量控制是相同的,該環(huán)
節(jié)對于VVVF控制需要調(diào)制深度和頻率兩個輸入量,當采用矢量控制只是增加了一個關(guān)于轉(zhuǎn)
矩電流分量相對于定子總電流矢量夾角的相移調(diào)整量,這就從原理上保證了加到電動機上的
三相電壓的對稱性。在矢量控制時,電動機不會因矢量運算錯誤或定向不準確而導致脈振,
這一特點也使得6SE70變頻器能夠在成組傳動 (一臺變頻器帶多臺電動機)中采用矢量控
制,從而使傳動系統(tǒng)的動態(tài)性能提高。在冶金行業(yè)軋機機前機后輥道、矯直機輸入輸出輥道
的成組傳動中,這一特點得到了的體現(xiàn)。
313 SINAMICSS120變頻器
SINAMICSS120變頻器集矢量控制與伺服控制于一身,分為DCAC與ACAC兩種類型,
·58·第3講 西門子變頻器及其應用
所謂DCAC,是指控制單元、整流、逆變都為獨立模塊。
如圖38a所示,在DCAC類型的 S120驅(qū)動器中,中心控制單元為 CU320模塊,控制
單元的Firmware存儲在其CF卡內(nèi),可以通過CF卡里的軟件版本對整個 S120進行 Firmware
升級。圖38b所示為ACAC書本型 S120變頻器,它包括控制單元、功率模塊和適配模塊
等部分。
圖38 S120變頻器類型
a)DCAC書本型S120變頻器 b)ACAC書本型S120變頻器
S120變頻器的功能非常強大,如一個帶擴展性能卡的 CU320可以驅(qū)動6個伺服軸或者
4個矢量軸,8個U/f軸。但矢量與伺服不能混合。目前,西門子公司又推出了性能更高的
控制單元CU3202,分為DP和PN兩種類型,其運算能力更強,可以帶6個伺服軸或者6個
矢量軸,12個U/f軸。
根據(jù)功率的大小,S120DCAC型分為書本型、緊湊書本型、裝機裝柜型、柜機4種形
式,書本型的接線相對比較簡單,控制單元除了24V供電,靠CF內(nèi)的Firmware就可以正常
運行,整流模塊除了母排上的直流24V供電,還要連接 X120端子上的使能信號 (3+,4
-),如圖39所示。電動機模塊上的使能信號在不啟用 Safety功能時無需連接。對于小功
率的SLM整流模塊,不需要控制,因此模塊上也沒有DRIVECLIQ接口;而對于16kW以上
的SLM、BLM、ALM,都需要通過DRIVECLIQ對其進行控制,才能起動。
第3講 西門子變頻器及其應用的相關(guān)資源推薦
會員專享
會員限時八折,點擊立即查看
升級會員獲取海量資源免費下載
會員免費下載
5D幣 購買
上傳資源賺收益
格式:pdf
瀏覽:355
收藏:0
瀏覽:355??|??
收藏:0
上傳時間:2017-11-22
大小:9.6MB
舉報
排名
昵稱
瓦特值