西門子6SE6440-2UE37-5FA1

MICROMASTER 440 無濾波器 500-600V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉(zhuǎn)矩 75kW 過載 150% 60S，200% 3S 二次矩 90kW 850x 350x 320（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

西門子MM440變頻器

在變頻器領(lǐng)域，也存在著一些難以控制的東西。直到西門子功能強大的變頻器問世之后，情況才有了改觀。MICROMASTER 440 是專門針對與通常相比需要更加廣泛的功能和更高動態(tài)響應(yīng)的應(yīng)用而設(shè)計的。這些高級矢量控制系統(tǒng)可確保*的高驅(qū)動性能，即使發(fā)生突然負(fù)載變化時也是如此。由于具有快速響應(yīng)輸入和定位減速斜坡，因此，甚至在不使用編碼器的情況下也可以移動至目標(biāo)位置。該變頻器帶有一個集成制動斬波器，即使在制動和短減速斜坡期間，也能以突出的精度工作。所有這些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范圍內(nèi)實現(xiàn)。

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(SIEMENS)上海非俗工控自動化設(shè)備有限公司（西門子分銷商）

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控制參數(shù)

變頻器日常使用中出現(xiàn)的一些問題，很多情況下都是因為變頻器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起的。西門子變頻器可設(shè)置的參數(shù)有幾千個，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，電動機的機械負(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——電動機功率(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，此類負(fù)載如傳送帶、起重機、擠壓機、壓縮機等。

(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。此類負(fù)載如風(fēng)機、各種液體泵等。

(3)轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)矩越小的恒功率負(fù)載。此類負(fù)載如軋機、機床主軸、卷取機等。

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控制中有線性v/f控制、拋物線特性v/f控制。將變頻器參數(shù)p1300設(shè)為0，變頻器工作于線性

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

將p1300設(shè)為2，變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式，這種方式適用于風(fēng)機、水泵類負(fù)載。這類負(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。對于這種負(fù)載，如果變頻器的v/f特性是線性關(guān)系，則低速時電機的許用轉(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，從而減小電機的磁通和勵磁電流，使功率因數(shù)保持在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。

可以進一步通過設(shè)置參數(shù)使v/f控制曲線適合負(fù)載特性。將p1312在0至250之間設(shè)置合適的值，具有起動提升功能。將低頻時的輸出電壓相對于線性的v/f曲線作適當(dāng)?shù)奶岣咭匝a償在低頻時定子電阻引起的壓降導(dǎo)致電機轉(zhuǎn)矩減小的問題。適用于大起動轉(zhuǎn)矩的調(diào)速對象。

變頻器v/f控制方式驅(qū)動電機時，在某些頻率段，電機的電流、轉(zhuǎn)速會發(fā)生振蕩，嚴(yán)重時系統(tǒng)無法運行，甚至在加速過程中出現(xiàn)過電流保護，使得電機不能正常啟動，在電機輕載或轉(zhuǎn)矩慣量較小時更為嚴(yán)重?？梢愿鶕?jù)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的頻率點，在v/f曲線上設(shè)置跳轉(zhuǎn)點及跳轉(zhuǎn)頻帶寬度，當(dāng)電機加速時可以自動跳過這些頻率段，保證系統(tǒng)能夠正常運行。從p1091至p1094可以設(shè)定4個不同的跳轉(zhuǎn)點，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提供特定的轉(zhuǎn)矩，用可編程的v/f控制對應(yīng)設(shè)置變頻器參數(shù)即可得到所需控制曲線。設(shè)置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f特性頻率座標(biāo)，對應(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。這種控制相對完善，調(diào)速范圍寬，低速范圍起動力矩高，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機的參數(shù)，進行保角變換而進行調(diào)節(jié)控制的，矢量轉(zhuǎn)矩控制是直接取交流電動機參數(shù)進行控制，控制簡單，精確度高。

如何通過PC Adapter 調(diào)試MM4和G120變頻器？

利用STARTER軟件通過PC Adapter（PROFIBUS通訊）可以調(diào)試MM4和G120變頻器，但是PC Adapter 電纜需要由MPI/DP接口提供DC 24V供電才能正常工作，MPI/DP接口見圖1。

圖1

MM4系列變頻器PROFIBUS通訊模板的接口不提供DC 24V輸出，G120系列變頻器CU240S控制單元PROFIBUS接口可以提供DC 24V輸出，但是容量有限，不能支持PC Adapter 正常工作。如果將PC Adapter 直接插在變頻器的PROFIBUS接口上，STARTER軟件無法與變頻器通訊?？刹捎脠D2所示的連接方式連接，將PC Adapter電纜接口通過帶編程口的總線連接器連接到CPU集成的DP接口上，PC Adapter就可以通過CPU集成的DP接口供電，并通過PROFIBUS電纜與變頻器通信。

圖2

1) 帶編程口的PROFIBUS總線連接器，訂貨號6ES7 972-0BB51-0XA0
2) 不帶編程口的PROFIBUS總線連接器，訂貨號6GK1 500-0FC10
注意：使用CP342-5作為主站時不支持此連接方式，該模塊 DP接口不提供DC 24V電源。

1. 電流消耗:

• 對大外形尺寸E的MICROMASTER 4變頻器，額定電流消耗為350mA，對外形尺寸F到GX，額定電流消耗為400mA。BOP 或 AOP 控制面板中的所有的數(shù)字輸入(處于開通狀態(tài)) 的損耗， 都包含在額定電流損耗里。   

• 如果安裝了編碼器模塊，則附加100mA的電流損耗。為了補償電壓波動和上電瞬間可能出現(xiàn)的浪涌現(xiàn)象，需要多考慮50%的電流損耗。

• 因此電流消耗應(yīng)該在350mA(較理想情況下)到750mA(不利的情況下)之間。

2. MICROMASTER 的內(nèi)部連接

• PROFIBUS模塊的供電端子(–) 與MICROMASTER 4的隔離0V端子處于同電位，直接相連

  • 對MICROMASTER 420來說, 為端子9

  • 對 MICROMASTER 430和MICROMASTER 440來說, 為端子28

• (+) 端子通過一個阻塞二級管連接到隔離24V端子上

  • 對MICROMASTER 420來說, 為端子8

  • 對MICROMASTER 430 和 MICROMASTER 440來說, 為端子9

3. 故障和報警

• A0503 = 欠壓報警

  • 通常，控制電源取自變頻器的直流母線，電源電壓也是通過直流母線檢測的。當(dāng)變頻器斷電時，而控制電源取自外部24V，這時直流母線是沒有電壓的，因此會報A0503。

  • 變頻器電源斷開，而DP模塊（Profibus模塊）通過外部24V供電，在這種情況下，會報A0503。

  • 可忽略該報警。

• F0003 = 欠壓故障 & F0060 = Asic 超時故障

  • 對于固件版本高于1.05的MICROMASTER 420：
    由于變頻器沒有電源, 控制單元與功率單元之間不能完成通訊，會出現(xiàn)F0060而不是F0003。只讀參數(shù)可能顯示錯誤，比如，r0037，變頻器的溫度。

  • 對固件版本1.05及以下的MICROMASTER 420和版本1.17及以下的MICROMASTER 440：
    即使實際上*，偶爾也會報以下故障：
    F0001 = 過流
    F0002 = 過壓
    F0003 = 欠壓
    F0004 = 變頻器過熱
    F0005 = 變頻器I2/t過載
    F0022 = 組件故障
    F0060 = Asic超時  

  • 一旦重新上電，這些故障即可以復(fù)位，比如同過Profibus控制字的位7。對于500 – 600 V MICROMASTER 440來說，故障 F0002 可以馬上被復(fù)位。

  • 驅(qū)動運行時，DP模塊 (PROFIBUS模塊)通過外部24V供電，而未連接電源(200到600V AC)。在這種情況下，變頻器會報F0003并停機。

  • 變頻器的電源斷開, DP 模塊(PROFIBUS 模塊) 通過外部24V供電，給上運行命令。

4. I/O 功能

• MICROMASTER 420

  • 使用外部24V供電時，所有版本MM420的輸入輸出都有效。

• MICROMASTER 430/ MICROMASTER 440

  • 固件版本2.02以上的MM430和固件版本2.08以上的MM440，除了外形尺寸Fx**) 和Gx**)的模擬量輸入與輸出以外，所有的數(shù)字與模擬量輸入輸出都是有效的。

  • 固件版本2.02以下的MM430和固件版本2.08以下的MM440，對于繼電器輸出和模擬輸入輸出，有一些限條件。數(shù)字輸入仍然有效。

  • 固件版本2.02以上的MM430和固件版本2.08以上的MM440，如果一個電動機PTC連接到端子14和15，P0601=1，當(dāng)變頻器電源斷開時，不會出現(xiàn)F0011和F0015。

  • 固件版本2.02以下的MM430和固件版本2.08以下的MM440，在這種情況下，會報F0015(PTC開路/短路)，再次電源合閘后，該故障可以重新復(fù)位。

早提供PROFIBUS模塊時，MM4的固件版本如下:

• MICROMASTER 420: 固件版本1.05;

• MICROMASTER 430: --------------------;

• MICROMASTER 440: 固件版本1.16*).

 *)       在提供PROFIBUS模塊后,  MM440 的固件版本很快升級到了1.17.

**)     對于FX和GX尺寸的變頻器，為了獲得可靠的控制電源，應(yīng)該通過端子X9供電，而不是通過總線模塊供電。          
  
注意:
    X9 / 1保絲的配置，大為4A 6SE6440-2UE27-5CA1

對于SINAMICS G120，要設(shè)置正反轉(zhuǎn)運行可以參考'功能手冊: SINAMICS G120, SINAMICS G120D, SIMATIC ET200S FC, SIMATIC ET200pro FC“ 7.1章 '2節(jié)/3節(jié) 控制部分'.

MM4/SINAMICS G120的正反轉(zhuǎn)運行命令同以前的MICROMASTER產(chǎn)品相比較是否*？

對于MM4來說，正反轉(zhuǎn)運行命令的設(shè)定方法是設(shè)定參數(shù)P0700=2、P0701＝1和P0702＝2。然而，設(shè)定了以上參數(shù)后，在 發(fā)出反向運行命令之前，必須要先讓正在右轉(zhuǎn)的變頻器停下來（見下圖）。 

例如，如果停機前給正在正轉(zhuǎn)的變頻器發(fā)送一個反轉(zhuǎn)信號，則反轉(zhuǎn)信號被忽略。而對于MM3和以前的MICROMASTER產(chǎn)品，發(fā)出反轉(zhuǎn) 信號后會直接讓變頻器反轉(zhuǎn)而不需要停機。

對于一些在運行中就需要反向的應(yīng)用，*使用反向命令。這樣不斷開運行命令就可以改變方向，工廠設(shè)置值是數(shù)字輸入1為正轉(zhuǎn)（P0701 =1）和數(shù)字輸入2為反轉(zhuǎn)（P0702=12）。需要注意的是反轉(zhuǎn)命令本身不能使變頻器起動，所以必須要同時使用數(shù)字輸入1（運行命令）。如果PLC軟件 已經(jīng)設(shè)置了不同方向的分?jǐn)嘈盘枺敲催@就帶來了一定困難。 可選擇的方法是，數(shù)字輸入1和數(shù)字輸入2設(shè)置為默認(rèn)設(shè)定（運行和反向），可在外部加一個二極管，二極管的陽極連接到數(shù)字輸入2，陰極連接到到數(shù)字輸入1。 當(dāng)向數(shù)字輸入2發(fā)送“反轉(zhuǎn)”信號后，則數(shù)字輸入1接收到運行信號，數(shù)字輸入2接收到反轉(zhuǎn)信號，那么變頻器反轉(zhuǎn)運行。當(dāng)向數(shù)字輸入1發(fā)送“正轉(zhuǎn)” 信號后，變頻器則按要求的方向運轉(zhuǎn)。

對于一些機器，如果要替換機器內(nèi)部的MM3（或者更早的）變頻器，因為它們是不需要停車就能切換正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的，那么就建議使用以上方法。

設(shè)定以下參數(shù)可得到相似的功能，它使用了內(nèi)部二進制互聯(lián)功能（即BiCo功能）。它不必停車就可以通過正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)命令來起動變頻器和改變方向。例如，本例 中設(shè)定值是模擬量，但是其他設(shè)定也可以。

P0003 = 3 (參數(shù)級別為專家級)

P0700 = 2 (命令源為端子/二進制互聯(lián))
P0701 = 99 (二進制互聯(lián))
P0702 = 99 (二進制互聯(lián))
P0703 = 99 (二進制互聯(lián))

P1000 = 23 (見注意1)
P1001 = 0.0 Hz 
P1002 = 0.0 Hz
P1016 = 2 (固定頻率1＋運行命令)
P1017 = 2 (固定頻率2＋運行命令)
P1020 = 722.0 (數(shù)字輸入1) (固定頻率1的源)
P1021 = 722.1 (數(shù)字輸入2) (固定頻率2的源)
P1113 = 722.1 (數(shù)字輸入2) (反向運行的源)

注意

1. 對于MM4來說，通常同時加兩個分開的運行命令是不可能的。然而，固定頻率設(shè)置是可以的。在上面的例子中，每個數(shù)字輸入設(shè)置為帶 起動命令的固定頻率，數(shù)字輸入2也是反向源。通過這種方法來使能運行命令，固定頻率必須是一個設(shè)定源。然而，通過設(shè)定每個固定頻率為0Hz和使用模擬量設(shè) 定作為附加給定（P1000=23），那么固定頻率本身不影響總的設(shè)定值。

2. 如果同時加兩個信號，那么反向信號將激活，因此變頻器將反方向運行。

這些設(shè)定方法適用于MM420變頻器的所有版本，也包括新發(fā)布的1.20版本。以上設(shè)定方法也適用于版本為1.1x和2.0x的 MM440變頻器，而版本為2.1x及以上的MM440與MM3和更早MICROMASTER變頻器一樣有相同的功能。

MICROMASTER 4(MM430/MM440),SINAMICS G120/G120D(CU240):把測量得到的或計算得到的溫度值與一個固定溫度值作比較

當(dāng)測量得到的（通過KTY84）或者計算得到的（根據(jù)電機溫度模型）電機溫度超過一個溫度*，需要輸出一個特定的響應(yīng)。

如何把測量或者計算得到的溫度與一個固定的溫度值作比較？

示例

例如，如果電機溫度超過80℃的限，就置位一個數(shù)字量輸出來激活水冷系統(tǒng)。

解決方案

要實現(xiàn)這些，固定溫度值（例如80℃）必須轉(zhuǎn)化為一個百分?jǐn)?shù)。

電機溫度必須已經(jīng)達(dá)到這個固定的溫度值（可以使用電位器調(diào)整），接在端子14和15上。

步驟1

如果PID控制器沒有被占用和激活，那么可以使用PID控制器把這個固定溫度值轉(zhuǎn)化為一個百分?jǐn)?shù)（如圖1）。

設(shè)置以下參數(shù)實現(xiàn)：

P2264=r0035.0//電機溫度值r0035.0作為PID反饋的實際值

r2266=需要讀取的值//經(jīng)過濾波的PID實際值 =一個百分?jǐn)?shù)顯示的固定溫度值
 

圖1－把固定溫度值轉(zhuǎn)化為一個百分?jǐn)?shù)

例如，20°C轉(zhuǎn)化為0.12%，80°C轉(zhuǎn)化為0.49%。

然后必須把參數(shù)P2889設(shè)置為r2266得到的值。

用百分?jǐn)?shù)顯示的溫度值還可以通過下面的公式計算：

步驟2

比較器可以用來比較電機溫度值和固定溫度值：

2800 = 1 // 激活自由功能塊
2802.12 = 1 // 激活比較器1 (CMP 1)
2885.0 = r0035.0 // 電機溫度值r0035.0作為比較器1的*個輸入
2885.1 = P2889 // 固定值P2889作為比較器1的第二個輸入

圖2－電機溫度值和固定溫度值比較

731.0 = r2886 // 比較器1的輸出連接到一個數(shù)字輸出

注意

P2200（使能PID控制器）和P2803（使能快速自由功能塊）彼此互鎖，不能同時使用。

PID和FFB在一個數(shù)據(jù)組中不能同時使用。

溫度的測量和計算精度取決于變頻器和溫度傳感器的類型。

在CU240 固件3.0版本中使用自由功能塊FFB會出現(xiàn)問題。

MM4變頻器在現(xiàn)場使用中，有時會?出現(xiàn)報警A911或者A502，檢查進線電壓和直流母線電壓均正常。造成報警的原因分析如下：
MM4變頻器在運行時會檢測直流母線的電壓值，當(dāng)直流母線過高或者過低時，變頻器會產(chǎn)生相應(yīng)的報警或故障代碼。如圖1所示：

圖1 MM4變頻器直流母線電壓檢測

如圖在直流母線電壓大于r1242的值時，如果Vdmax控制器已使能會出現(xiàn)A0911報警，如果Vdmax控制器沒有使能，會出現(xiàn)A0502報警。
r1242的值與參數(shù)P1254的設(shè)置有關(guān)，當(dāng)P1254=0時：                         

而當(dāng)P1254=1時，變頻器在啟動過程中會根據(jù)進線電壓自動計算確定r1242的值。
如果P1254=1，在現(xiàn)場使用中可能遇到這種情況：在啟動變頻器時，電網(wǎng)的電壓比較低（例如電網(wǎng)上接有大的負(fù)載時），此時 變頻器根據(jù)當(dāng)前進線電壓計算出一個較低的閾值（r1242），而在正常運行中，電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常電壓值（例如電網(wǎng)上大的負(fù)載停止工作），此時直流母線電壓可能會超過r1242的閾值，出現(xiàn)報警A0911或A0502。而此時，如果測量進線電壓或直流母線電壓均正常。
在這種情況下可以設(shè)置P1254=0，禁止變頻器電壓的自動檢測，可以解決此類問題。

西門MM440變頻器：

西門子中國一級代理商產(chǎn)品遠(yuǎn)銷：

1．華北地區(qū)：北京、天津、河北、內(nèi)蒙古（3個市，2個省）。
2．東北地區(qū)：遼寧、吉林、黑龍江、大連，齊齊哈爾（3個省、2市）。
3．華東地區(qū)：上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、（7個省）。
4．華中地區(qū)：河南、湖北、湖南、廣東、廣西、海南、深圳（7個省、市）。
?5．西南地區(qū)：重慶、四川、貴州、云南、藏區(qū)（5個省、市）。
6．西北地區(qū)：陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、山西、（6個省、區(qū)）

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