西門(mén)子變頻器MM420-12/2

西門(mén)子變頻器MM420-12/2

MICROMASTER 420 無(wú)濾波器 200-240V+10/-10% 1 AC/1/三相交流 47-63Hz 恒定轉(zhuǎn)矩 0.12kW 過(guò)載 150% 用于 60S 二次矩 0.12kW 173x 73x 149（高x寬x深） 防護(hù)等級(jí) IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無(wú) AOP/BOP

變頻器日常使用中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，很多情況下都是因?yàn)樽冾l器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。西門(mén)子變頻器可設(shè)置的參數(shù)有幾千個(gè)，只有系統(tǒng)地、合適地、準(zhǔn)確地設(shè)置參數(shù)才能充分利用變頻器性能。 [1] 

變頻器控制方式的選擇由負(fù)荷的力矩特性所決定，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩特性根據(jù)下列關(guān)系式?jīng)Q定：

p= t n/ 9550

式中：p——電動(dòng)機(jī)功率(kw)

t——轉(zhuǎn)矩(n. m)

n——轉(zhuǎn)速(r/ min)

轉(zhuǎn)矩t與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系根據(jù)負(fù)載種類(lèi)大體可分為3種[2]。

(1)即使速度變化轉(zhuǎn)矩也不大變化的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，此類(lèi)負(fù)載如傳送帶、起重機(jī)、擠壓機(jī)、壓縮機(jī)等。

(2)隨著轉(zhuǎn)速的降低，轉(zhuǎn)矩按轉(zhuǎn)速的平方減小的負(fù)載。此類(lèi)負(fù)載如風(fēng)機(jī)、各種液體泵等。

(3)轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)矩越小的恒功率負(fù)載。此類(lèi)負(fù)載如軋機(jī)、機(jī)床主軸、卷取機(jī)等。

變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線(xiàn)性v/f控制、拋物線(xiàn)特性v/f控制。將變頻器參數(shù)p1300設(shè)為0，變頻器工作于線(xiàn)性

v/f控制方式，將使調(diào)速時(shí)的磁通與勵(lì)磁電流基本不變。適用于工作轉(zhuǎn)速不在低頻段的一般恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速對(duì)象。

將p1300設(shè)為2，變頻器工作于拋物線(xiàn)特性v/f控制方式，這種方式適用于風(fēng)機(jī)、水泵類(lèi)負(fù)載。這類(lèi)負(fù)載的軸功率n近似地與轉(zhuǎn)速n的3次方成正比。其轉(zhuǎn)矩m近似地與轉(zhuǎn)速n的平方成正比。對(duì)于這種負(fù)載，如果變頻器的v/f特性是線(xiàn)性關(guān)系，則低速時(shí)電機(jī)的許用轉(zhuǎn)矩遠(yuǎn)大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩，從而造成功率因數(shù)和效率的嚴(yán)重下降。為了適應(yīng)這種負(fù)載的需要，使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關(guān)系減小，從而減小電機(jī)的磁通和勵(lì)磁電流，使功率因數(shù)保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。

可以進(jìn)一步通過(guò)設(shè)置參數(shù)使v/f控制曲線(xiàn)適合負(fù)載特性。將p1312在0至250之間設(shè)置合適的值，具有起動(dòng)提升功能。將低頻時(shí)的輸出電壓相對(duì)于線(xiàn)性的v/f曲線(xiàn)作適當(dāng)?shù)奶岣咭匝a(bǔ)償在低頻時(shí)定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)矩減小的問(wèn)題。適用于大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對(duì)象。

變頻器v/f控制方式驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)，在某些頻率段，電機(jī)的電流、轉(zhuǎn)速會(huì)發(fā)生振蕩，嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)無(wú)法運(yùn)行，甚至在加速過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)電流保護(hù)，使得電機(jī)不能正常啟動(dòng)，在電機(jī)輕載或轉(zhuǎn)矩慣量較小時(shí)更為嚴(yán)重。可以根據(jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點(diǎn)，在v/f曲線(xiàn)上設(shè)置跳轉(zhuǎn)點(diǎn)及跳轉(zhuǎn)頻帶寬度，當(dāng)電機(jī)加速時(shí)可以自動(dòng)跳過(guò)這些頻率段，保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。從p1091至p1094可以設(shè)定4個(gè)不同的跳轉(zhuǎn)點(diǎn)，設(shè)置p1101確定跳轉(zhuǎn)頻帶寬度。

有些負(fù)載在特定的頻率下需要電機(jī)提供特定的轉(zhuǎn)矩，用可編程的v/f控制對(duì)應(yīng)設(shè)置變頻器參數(shù)即可得到所需控制曲線(xiàn)。設(shè)置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f特性頻率座標(biāo)，對(duì)應(yīng)的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標(biāo)。

參數(shù)p1300設(shè)置為20，變頻器工作于矢量控制。這種控制相對(duì)完善，調(diào)速范圍寬，低速范圍起動(dòng)力矩高，精度高達(dá)0.01%，響應(yīng)很快，高精度調(diào)速都采用svpwm矢量控制方式。

參數(shù)p1300設(shè)置為22，變頻器工作于矢量轉(zhuǎn)矩控制。這種控制方式是目前上*的控制方式，其他方式是模擬直流電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，進(jìn)行保角變換而進(jìn)行調(diào)節(jié)控制的，矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行控制，控制簡(jiǎn)單，精確度高。

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(SIEMENS)上海非俗工控自動(dòng)化設(shè)備有限公司（西門(mén)子分銷(xiāo)商）

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以及視頻《S120產(chǎn)品簡(jiǎn)介——制動(dòng)單元介紹》

S120的特點(diǎn)

SINAMICS S120是西門(mén)子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一體的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，它不僅能控制普通的三相異步電動(dòng)機(jī)，還能控制同步電機(jī)、扭矩電機(jī)及直線(xiàn)電機(jī)。SINAMICS S120具有模塊化設(shè)計(jì)，可以提供高性能的單軸和雙軸驅(qū)動(dòng)，功率范圍涵蓋0.12 kW – 4500 kW，具有廣泛的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。由于其具有很高的靈活性能，SINAMICS S120可以*的滿(mǎn)足應(yīng)用日益增長(zhǎng)的對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)軸數(shù)量和性能的要求。它具有以下特點(diǎn)：

“高度靈活”的模塊化設(shè)計(jì)

允許不同功率等級(jí)與控制性能的單元自由組合，所有系統(tǒng)組件之間都具有高度的兼容性，同時(shí)還可通過(guò)簡(jiǎn)單并聯(lián)就可實(shí)現(xiàn)功率的增容。

“一網(wǎng)到底”的通訊技術(shù)

上位通訊支持標(biāo)準(zhǔn)的 PROFIBUS DP 現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)或新一代高速工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù) PROFINET，可以方便地集成到工廠(chǎng) IT 環(huán)境，傳動(dòng)組件之間采用*的DRIVE-CLiQ通訊。

“一心多用”的多機(jī)控制技術(shù)

一個(gè)控制單元就可同時(shí)控制多達(dá)四臺(tái)逆變和一臺(tái)整流，所需數(shù)據(jù)都保存在控制單元中，在控制單元內(nèi)就能建立軸間連接和控制，保證系統(tǒng)高效可靠運(yùn)行。

智能化的驅(qū)動(dòng)組件鏈路——DRIVE-CLiQ

基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的全新傳動(dòng)串行通訊，用于傳動(dòng)組件之間的通訊。DRIVE-CLIQ 組件都有一個(gè)電子銘牌，各項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)都將自動(dòng)裝載到控制單元中，從而讀取拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn) SINAMICS 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)配置。

裝置并聯(lián)的“無(wú)環(huán)流設(shè)計(jì)”

由于選用了新一代高性能 IGBT 和*的均流控制技術(shù)，裝置并聯(lián)增容時(shí)，只需滿(mǎn)足zui短電機(jī)電纜的要求就可，而無(wú)需笨重而昂貴的平衡電抗或輸出電抗器。

四象限運(yùn)行的“IGBT智能整流”

全新的 IGBT 整流 ——SLM，在實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行的基礎(chǔ)上，成功避免了換流故障，又免除了傳統(tǒng)晶閘管正反橋整流/回饋所需的自耦變壓器，大大提高了傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性。

控制方式

V/f控制

V/f 控制用于簡(jiǎn)單傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)解決方案：

---用于聯(lián)動(dòng)裝置

---用于電機(jī)額定功率小于 25% 的變頻器額定功率

---用于調(diào)試過(guò)程中的測(cè)試運(yùn)行

矢量控制

矢量控制的優(yōu)勢(shì)：

---高穩(wěn)定性運(yùn)行，無(wú)論負(fù)載波動(dòng)或給定值變化

---給定值變化時(shí)能快速響應(yīng)（→ 優(yōu)異的控制特性）

---負(fù)載波動(dòng)時(shí)能夠快速調(diào)節(jié)（→ 優(yōu)異的抗干擾性）

---能以zui大轉(zhuǎn)矩進(jìn)行加速和制動(dòng)

---轉(zhuǎn)矩的閉環(huán)控制，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩值與當(dāng)前轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)

---零速時(shí)也可以輸出zui大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩

---閉環(huán)控制的范圍：轉(zhuǎn)速大于 1% 額定轉(zhuǎn)速

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F0515_SINAMICS S120變頻器可否在VF控制方式下實(shí)現(xiàn)一拖多

帶編碼器的矢量控制（VC）：

---要求高轉(zhuǎn)速精度

---要求高動(dòng)態(tài)響應(yīng)（給定變化或負(fù)載擾動(dòng)時(shí)）

---要求轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)范圍大于 1:20

不帶編碼器的矢量控制（SLVC）：

---用于大功率、獨(dú)立運(yùn)行的異步電機(jī)

---適合各種動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求

---轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍在 1:20 之內(nèi)（> 5% 額定轉(zhuǎn)速）

------實(shí)際磁通或即電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速僅通過(guò)一個(gè)電機(jī)模型

------電機(jī)模型借助電流和電壓進(jìn)行計(jì)算

------在0 Hz 左右的低頻區(qū)內(nèi)，模型無(wú)法足夠精確地計(jì)算出電機(jī)轉(zhuǎn)速。 因此在低頻范圍內(nèi)矢量控制會(huì)從閉環(huán)切換為開(kāi)環(huán)

不帶編碼器的運(yùn)行在多數(shù)情況下可以實(shí)現(xiàn)高性能、穩(wěn)定運(yùn)行的矢量控制，如果需要在小于 1% 的額定轉(zhuǎn)速下調(diào)速或更高精確度的要求，需要使用帶編碼器的矢量控制

SLVC 或 VC 時(shí)可通過(guò)參數(shù) p1501 切換至轉(zhuǎn)矩控制，或直接通過(guò)參數(shù) p1300 設(shè)置。轉(zhuǎn)矩控制時(shí)，需要通過(guò)轉(zhuǎn)矩設(shè)定值僅在轉(zhuǎn)矩控制時(shí)生效，附加轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)矩控制和轉(zhuǎn)速控制時(shí)都生效。

為了限制電機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩，保護(hù)機(jī)械設(shè)備的安全，轉(zhuǎn)矩設(shè)定值的限制可以通過(guò)三種實(shí)現(xiàn)方式：

---轉(zhuǎn)矩限幅（正反兩個(gè)方向）

---電流限幅：默認(rèn)值為變頻器額定電流的1.5倍

---功率限幅（電動(dòng)運(yùn)行、發(fā)電運(yùn)行）

電機(jī)的矢量控制需要借助電機(jī)模型來(lái)計(jì)算磁通矢量，因此需要對(duì)電機(jī)的參數(shù)（等效電路圖）進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，這一過(guò)程可以通過(guò)SINAMICS S120的電機(jī)數(shù)據(jù)辨識(shí)來(lái)完成。它包括以下三個(gè)過(guò)程：

---電機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算：根據(jù)電機(jī)銘牌計(jì)算電機(jī)參數(shù)

---靜態(tài)辨識(shí) ：電機(jī)等效電路圖數(shù)據(jù)的識(shí)別與計(jì)算

---動(dòng)態(tài)辨識(shí)

------旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)測(cè)量：動(dòng)態(tài)優(yōu)化矢量的磁場(chǎng)模型

------速度環(huán)優(yōu)化：速度調(diào)節(jié)器PI系數(shù)優(yōu)化

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