西門子6SE6420-2UC25-5CA1

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根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速的公式

n=n1(1-s)(1)

N1=60f/p(2)

式中：n-電機(jī)轉(zhuǎn)速;n1-電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速;s-滑差;f-旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)頻率;P-電機(jī)極對(duì)數(shù)

可知改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的方法有改變滑差s、改變旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)頻率f、改變電機(jī)極對(duì)數(shù)p三種。

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用把電壓、頻率固定不變的交流電變成電壓、頻率都可調(diào)的交流電源。是由由主電路和控制帶電路組成的。主電路是給異步電動(dòng)機(jī)提供可控電源的電力轉(zhuǎn)換部分，變頻器的主電路分為兩類，其中電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波部分是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波部分是電感。它由三部分構(gòu)成，將工頻電源變換為直流功率的整流部分，吸收在轉(zhuǎn)變中產(chǎn)生的電壓脈動(dòng)的平波回路部分，將直流功率變換為交流功率的逆變部分。控制電路是給主電路提供控制信號(hào)的回路，它有決定頻率和電壓的運(yùn)算電路，檢測(cè)主電路數(shù)值的電壓、電流檢測(cè)電路，檢測(cè)電動(dòng)機(jī)速度的的速度檢測(cè)電路，將運(yùn)算電路的控制信號(hào)放大的驅(qū)動(dòng)電路，以及對(duì)逆變器和電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)電路組成。

現(xiàn)在大多數(shù)的變頻器基本都采用交直交方式(VVVF變頻或矢量控制)，將工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換為直流電源，再把直流電源轉(zhuǎn)換成近似于正弦波可控的交流電以供給電動(dòng)機(jī)。

三相交流電經(jīng)過(guò)VD1～VD6整流后，正極經(jīng)過(guò)RL，RL在這里是防止電流忽然變大。經(jīng)過(guò)RL電流趨于穩(wěn)定，晶閘管觸點(diǎn)會(huì)導(dǎo)通。之后直流電壓加在了濾波電容CF1、CF2上，這兩個(gè)電容的作用是讓直流電波形變得更加平滑。之所以是兩個(gè)電容是由于一個(gè)電容的耐壓有限，所以用兩個(gè)電容串聯(lián)起來(lái)使用。均壓電阻R1、R2是讓CF1和CF2上的電壓一樣，兩個(gè)電容的容量不同的話，分壓就會(huì)不同，所以各并聯(lián)了一個(gè)均壓電阻。而中間的放電回路作用則是釋放掉感性負(fù)載啟動(dòng)或停止時(shí)的反電勢(shì)，用來(lái)保護(hù)逆變管V1～V6和整流管VD1～VD6。直流母線電壓加到V1～V6六個(gè)IGBT上，基極由控制電路控制。控制電路控制某三個(gè)管子的導(dǎo)通給電機(jī)繞組內(nèi)提供電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 [1] 

優(yōu)點(diǎn)編輯

HMI純文本面板簡(jiǎn)化了操作，并支持使用多種外國(guó)語(yǔ)言

動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)

具有各種控制和制動(dòng)類型

具有通訊功能

各種通訊接口可確保能夠用于常見(jiàn)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

技術(shù)數(shù)據(jù)編輯

電壓和功率范圍

200-240 V，± 10%，單相交流，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)

控制類型矢量控制，F(xiàn)CC（磁通電流控制），多點(diǎn)特性（可參數(shù)化的 V/f 特性），V/f特性

典型用途編輯

廣泛應(yīng)用于物流系統(tǒng)、紡織工業(yè)、升降機(jī)、舉升設(shè)備、機(jī)械工程以及食品飲料和煙草等領(lǐng)域。

選型編輯

作為企業(yè)一名采購(gòu)員，有必要在選購(gòu)自動(dòng)化產(chǎn)品MM4變頻器選型時(shí)應(yīng)需要注意那些事項(xiàng)，只有在了解MM4變頻器選型八個(gè)原則才能為企業(yè)選購(gòu)更好MM4變頻器。

一、以實(shí)際電機(jī)電流值作為變頻器選擇的根據(jù)。在選擇MM4變頻器應(yīng)充分考慮變頻器的輸出高次諧波比較高，高次諧波會(huì)使電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率變壞。所以在選擇電動(dòng)機(jī)和變頻器時(shí)，應(yīng)考慮到這種情況，適當(dāng)留有余量，以防止溫升過(guò)高，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。

二、根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器。如負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載需選siemensMM4變頻器，如果是負(fù)載為風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載需選擇MM430變頻器。

三、需要長(zhǎng)電纜變頻器運(yùn)行的，應(yīng)采取措施抑制長(zhǎng)電纜對(duì)地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。

四、對(duì)于一些高環(huán)境溫度、高開(kāi)關(guān)頻率（尤其是在樓宇自控等對(duì)噪音限制較高的應(yīng)用場(chǎng)所使用時(shí)需注意）、高海拔高度等，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。如果變頻器的供電電源是自備電源，好加上進(jìn)線電抗器。

五、運(yùn)用變頻器驅(qū)動(dòng)齒輪減速電動(dòng)機(jī)時(shí)，運(yùn)用范圍遭到齒輪轉(zhuǎn)變有些光滑方法的制約。光滑油光滑時(shí)，在低速范圍內(nèi)沒(méi)有約束；在超越額外轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi)，有可能發(fā)生光滑油用光的風(fēng)險(xiǎn)。因而，不要超越高轉(zhuǎn)速容許值。

六、變頻器驅(qū)動(dòng)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，大多是使用已有的電動(dòng)機(jī)。繞線電動(dòng)機(jī)與通常的鼠籠電動(dòng)機(jī)比較，繞線電動(dòng)機(jī)繞組的阻抗小。因而，容易發(fā)生因?yàn)榧y波電流而導(dǎo)致的過(guò)電流跳閘表象，所以應(yīng)挑選比通常容量稍大的變頻器。通常繞線電動(dòng)機(jī)多用于飛輪力矩GD2較大的場(chǎng)合，在設(shè)定加減速時(shí)間時(shí)應(yīng)多注重。

七、變頻器驅(qū)動(dòng)同步電動(dòng)機(jī)時(shí)，與工頻電源比較，會(huì)下降輸出容量10%～20%，變頻器的接連輸出電流要大于同步電動(dòng)機(jī)額外電流與同步牽入電流的標(biāo)幺值的乘積 。

八、關(guān)于壓縮機(jī)、振動(dòng)機(jī)等轉(zhuǎn)矩動(dòng)搖大的負(fù)載和油壓泵等有峰值負(fù)載狀況下，若是依照電動(dòng)機(jī)的額外電流或功率值挑選變頻器的話，有可能發(fā)生因峰值電流使過(guò)電流維護(hù)舉措表象。因而，應(yīng)知道工頻運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，挑選比其大電流更大的額外輸出電流的變頻器。 [2] 

調(diào)試編輯

一、對(duì)于440變頻器的調(diào)試應(yīng)首先確認(rèn)變頻器的一些初始狀態(tài)，在確認(rèn)好電動(dòng)機(jī)與變頻器的連接后，利用內(nèi)控先用操作器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，首先需要設(shè)置以下參數(shù)：P0003=3，P0700=1，P1070=1050。設(shè)置完成后，可以把操作權(quán)交給操作器來(lái)手動(dòng)操作。

 

　　二、 在第一步順利完成后，應(yīng)首先對(duì)電動(dòng)機(jī)做快速調(diào)試，只有在這種模式下才可輸入電機(jī)參數(shù)，而做好快速調(diào)試有利于變頻器對(duì)電機(jī)參數(shù)的計(jì)算與優(yōu)化，但快速調(diào)試的前提是變頻器的另一端是空電機(jī)，如聯(lián)有機(jī)械部分有可能造成變頻器對(duì)電機(jī)模型計(jì)算的不準(zhǔn)確，快速調(diào)試步驟如下：

　　P0003=3 P0004=0 P0010=1(啟用快速調(diào)試)

　　P0100=0 P0205=0 P0300=1

　　P0304=電動(dòng)機(jī)額定電壓 P0305=額定電流 P0307=額定功率

　　P0308=功率因數(shù) P0310=額定頻率 P0311=額定轉(zhuǎn)速

　　P0335=0 P0640=過(guò)載倍數(shù) P0700=2(選擇命令源)

　　P1000=2 P1080=0 P1082=50

　　P1120=10 P1121=10 P1135=5

　　P1300=0線性V/F控制 P1500=0 P1910=1

　　P3900=1

 

　　三、 快速調(diào)試過(guò)后根據(jù)電機(jī)有無(wú)編碼器還有變頻器所控制的電機(jī)的數(shù)量來(lái)選擇對(duì)電機(jī)的控制方式(P1300)。再把P1070設(shè)置為755，也就是選擇由模擬量輸入1來(lái)控制電機(jī)的速度給定，根據(jù)操作臺(tái)電位計(jì)的實(shí)際情況來(lái)選擇端子上的ADC1與ADC2兩個(gè)開(kāi)關(guān)，0－10V打成OFF，0－20mA打成ON。如果選擇第5口數(shù)字輸入DIN1為給定允許的話，將P0701=1，選擇有了速度給定后電機(jī)的運(yùn)行方式為接通正轉(zhuǎn)，這樣就實(shí)現(xiàn)了變頻器速度的遠(yuǎn)程控制。

 

　　四、 對(duì)于點(diǎn)動(dòng)的控制應(yīng)首先根據(jù)設(shè)計(jì)中點(diǎn)動(dòng)所對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸入的端口，來(lái)選擇P701－P708之間所對(duì)應(yīng)的數(shù)字輸入的端口的參數(shù)，例如：端子的7和8口為正點(diǎn)與反點(diǎn)，應(yīng)把P703=99（BICO參數(shù)化），P704=99(BICO參數(shù)化)，將P1055=722.2（正點(diǎn)動(dòng)使能），P1056=722.3（反點(diǎn)動(dòng)使能），這樣就可以通過(guò)外控來(lái)控制點(diǎn)動(dòng)了。通過(guò)改變P1058與P1059可改變點(diǎn)動(dòng)的頻率值，而改變P1060與P1061可改變點(diǎn)動(dòng)的響應(yīng)時(shí)間。

 

　　五、模擬量輸出口（功能圖8000）：輸出類型為0－20mA。選擇P0771(0)=27，（第一組參數(shù)，將其修改為27）則將模擬量輸出1選擇為電流表模式，通過(guò)改變P2002的數(shù)值來(lái)修正電流表。將P0771(1)=21，（第二組參數(shù)選擇為21）則將模擬量輸出2定義為轉(zhuǎn)速表，通過(guò)改變P2000來(lái)確定轉(zhuǎn)速表的范圍，默認(rèn)為50Hz，而一般的變頻器調(diào)速均為0－50Hz，所以采用默認(rèn)值即可。 [3] 

故障復(fù)位編輯

為使故障碼復(fù)位，可以采用以下3種方法中的1種：

1. 使變頻器斷電、再重新通電。

2. 按BOP或AOP上的Fn鍵。

3. 通過(guò)數(shù)字輸入3（缺省設(shè)置）。

1、什么是西門子變頻器？

西門子變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

2、為什么西門子變頻器的電壓與電流成比例的改變？

異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過(guò)電流之間相互作用而產(chǎn)生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那么磁通就過(guò)大，磁回路飽和，嚴(yán)重時(shí)將燒毀 電機(jī)。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時(shí)控制西門子變頻器輸出電壓，使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于 風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能型西門子變頻器。

3、西門子變頻器制動(dòng)的有關(guān)問(wèn)題

制動(dòng)的概念：指電能從電機(jī)側(cè)流到西門子變頻器側(cè)（或供電電源側(cè)），這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速，負(fù)載的能量分為動(dòng)能和勢(shì)能. 動(dòng)能（由速度和重量確定其大小）隨著物體的運(yùn)動(dòng)而累積。當(dāng)動(dòng)能減為零時(shí)，該事物就處在停止?fàn)顟B(tài)。機(jī)械抱閘裝置的方法是用制動(dòng)裝置把物體動(dòng)能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。對(duì)于西門子變頻器，如果輸出頻率降低，電機(jī)轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時(shí)會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)過(guò)程. 由制動(dòng)產(chǎn)生的功率將返回到西門子變頻器側(cè)。這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗。在用于提升類負(fù)載,在下降時(shí), 能量（勢(shì)能）也要返回到西門子變頻器(或電源)側(cè),進(jìn)行制動(dòng).這種操作方法被稱作“再生制動(dòng)”，而該方法可應(yīng)用于西門子變頻器制動(dòng)。在減速期間，產(chǎn)生的功率如果不通過(guò)熱消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到西門子變頻器電源側(cè)的方法叫做“功率返回再生方法”。在實(shí)際中，這種應(yīng)用需要“能量回饋單元”選件。

4、采用西門子變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)的起動(dòng)電流、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩怎樣？

采用西門子變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動(dòng)電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機(jī)種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動(dòng) 時(shí)，起動(dòng)電流為6~7倍，因此，將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用西門子變頻器傳動(dòng)可以平滑地起動(dòng)(起動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng))。起動(dòng)電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動(dòng)轉(zhuǎn) 矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩；對(duì)于帶有轉(zhuǎn)矩自動(dòng)增強(qiáng)功能的西門子變頻器，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為100%以上，可以帶全負(fù)載起動(dòng)。

5、裝設(shè)西門子變頻器時(shí)安裝方向是否有限制。

西門子變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻效果的，上下的關(guān)系對(duì)通風(fēng)也是重要的，因此，對(duì)于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位，盡可能垂直安裝。

6、不采用軟起動(dòng)，將電機(jī)直接投入到某固定頻率的西門子變頻器時(shí)是否可以？

在很低的頻率下是可以的，但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動(dòng)的條件相近。將流過(guò)大的起動(dòng)電流（6~7倍額定電流），由于西門子變頻器切斷過(guò)電流，電機(jī)不能起動(dòng)。

7、西門子變頻器可以傳動(dòng)齒輪電機(jī)嗎？

根據(jù)減速機(jī)的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑方式不同，需要注意若干問(wèn)題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通常可考慮70~80Hz為大極限，采用油潤(rùn)滑時(shí)，在低速下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。

8、西門子變頻器能用來(lái)驅(qū)動(dòng)單相電機(jī)嗎？可以使用單相電源嗎？

單相電機(jī)基本上不能用。對(duì)于調(diào)速器開(kāi)關(guān)起動(dòng)式的單相電機(jī)，在工作點(diǎn)以下的調(diào)速范圍時(shí)將燒毀輔助繞組；對(duì)于電容起動(dòng)或電容運(yùn)轉(zhuǎn)方式的，將誘發(fā)電容器爆炸。西門子變頻器的電源通常為3相，但對(duì)于小容量的，也有用單相電源運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)種。

9、西門子變頻器本身消耗的功率有多少？

它與西門子變頻器的機(jī)種、運(yùn)行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān)，但要回答很困難。不過(guò)在60Hz以下的西門子變頻器效率大約為94%~96%，據(jù)此可推算損耗，但內(nèi)藏再生制動(dòng)式（FR-K）西門子變頻器，如果把制動(dòng)時(shí)的損耗也考慮進(jìn)去，功率消耗將變大，對(duì)于操作盤設(shè)計(jì)等必須注意。

10、為什么不能在6~60Hz全區(qū)域連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)使用？

一般電機(jī)利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進(jìn)行冷卻，若速度降低則冷卻效果下降，因而不能承受與高速運(yùn)轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱，必須降低在低速下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，或采用容量大的西門子變頻器與電機(jī)組合，或采用專用電機(jī)。

11、西門子變頻器的壽命有多久？

西門子變頻器雖為靜止裝置，但也有像濾波電容器、冷卻風(fēng)扇那樣的消耗器件，如果對(duì)它們進(jìn)行定期的維護(hù)，可望有10年以上的壽命。

12、西門子變頻器內(nèi)藏有冷卻風(fēng)扇，風(fēng)的方向如何？風(fēng)扇若是壞了會(huì)怎樣？

對(duì)于小容量也有無(wú)冷卻風(fēng)扇的機(jī)種。有風(fēng)扇的機(jī)種，風(fēng)的方向是從下向上，所以裝設(shè)西門子變頻器的地方，上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機(jī)械器材。還有，西門子變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風(fēng)扇發(fā)生故障時(shí)，由電扇停止檢測(cè)或冷卻風(fēng)扇上的過(guò)熱檢測(cè)進(jìn)行保護(hù)

13、關(guān)于散熱的問(wèn)題

如果要正確的使用西門子變頻器，必須認(rèn)真地考慮散熱的問(wèn)題。西門子變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度，西門子變頻器使用壽命減半。在西門子變頻器工作時(shí)，流過(guò)西門子變頻器的電流是很大的，西門子變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的，不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響。