西門子6SE6420-2UD21-5AA1 西門子6SE6420-2UD21-5AA1
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西門子變頻器
然而在當時電機調速還是以直流調速為主，變頻器的應用還是一個新興的市場，但隨著電子元器件的不斷發展以及控制理論的不斷成熟，變頻調速已逐步取代了直流調速，成為驅動產品的主流，西門子變頻器因其強大的品牌效應在這巨大的中國市場中取得了超規模的發展，西門子在中國變頻器市場的成功發展應該說是西門子品牌與技術的結合。在中國市場上我們能碰到的早期的西門子變頻器主要有電流源的SIMOVERT A,以及電壓源的SIMOVERT P，這些變頻器也主要由于設備的引進而一起進入了中國的市場，目前仍有少量的使用，而其后在中國市場大量銷售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西門子變頻器*成功的一個系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我們常說的6SE70系列。它不僅提供了通用場合使用的AC變頻器，也提供了在造紙，化纖等特殊行業要求使用的多電機傳動的直流母線方案。當然西門子也推出了在我個人看來技術上比較失敗然而在市場上卻相當成功的ECO變頻器，在技術上的失敗主要是由于它有太高的故障率，市場上的成功主要是因為它超越了富士變頻器成為中國市場的現在西門子在中國市場上的主要機型就是MM420，MM440.6SE70系列。
然而在當時電機調速還是以直流調
變頻器的設定參數多，每個參數均有一定的選擇范圍，
西門子變頻器（圖2）
6SE6420-2UD21-5AA1技術新聞西門子變頻器（圖2）
使用中常常遇到因個別參數設置不當，導致變頻器不能正常工作的現象。
控制方式：即速度控制、轉距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據控制精度，需要進行靜態或動態辨識。
運行頻率：即電機運行的最小轉速，電機在低轉速下運行時，其散熱性能很差，電機長時間運行在低轉速下，會導致電機燒毀。而且低速時，其電纜中的電流也會增大，也會導致電纜發熱。
*運行頻率：一般的變頻器*頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機高速運轉，這對普通電機來說，其軸承不能長時間的超額定轉速運行，電機的轉子是否能承受這樣的離心力。
載波頻率：載波頻率設置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機發熱，電纜發熱變頻器發熱等因素是密切相關的。
電機參數：變頻器在參數中設定電機的功率、電流、電壓、轉速、*頻率，這些參數可以從電機銘牌中直接得到。
跳頻：在某個頻率點上，有可能會發生共振現象，特別在整個裝置比較高時；在控制壓縮機時，要避免壓縮機的喘振點。
控制參數編輯
變頻器日常使用中出現的一些問題，很多情況下都是因為變頻器參數設置不當引起的。西門子變頻器可設置的參數有幾千個，只有系統地、合適地、準確地設置參數才能充分利用變頻器性能。 [1]
變頻器控制方式的選擇由負荷的力矩特性所決定，電動機的機械負載轉矩特性根據下列關系式決定：
p= t n/ 9550
式中：p——電動機功率(kw)
t——轉矩(n. m)
n——轉速(r/ min)
轉矩t與轉速n的關系根據負載種類大體可分為3種[2]。
(1)即使速度變化轉矩也不大變化的恒轉矩負載，此類負載如傳送帶、起重機、擠壓機、壓縮機等。
(2)隨著轉速的降低，轉矩按轉速的平方減小的負載。此類負載如風機、各種液體泵等。
(3)轉速越高，轉矩越小的恒功率負載。此類負載如軋機、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p1300設為0，變頻器工作于線性
v/f控制方式，將使調速時的磁通與勵磁電流基本不變。適用于工作轉速不在低頻段的一般恒轉矩調速對象。
將p1300設為2，變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式，這種方式適用于風機、水泵類負載。這類負載的軸功率n近似地與轉速n的3次方成正比。其轉矩m近似地與轉速n的平方成正比。對于這種負載，如果變頻器的v/f特性是線性關系，則低速時電機的許用轉矩遠大于負載轉矩，從而造成功率因數和效率的嚴重下降。為了適應這種負載的需要，使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關系減小，從而減小電機的磁通和勵磁電流，使功率因數保持在適當的范圍內。
可以進一步通過設置參數使v/f控制曲線適合負載特性。將p1312在0至250之間設置合適的值，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曲線作適當的提高以補償在低頻時定子電阻引起的壓降導致電機轉矩減小的問題。適用于大起動轉矩的調速對象。
變頻器v/f控制方式驅動電機時，在某些頻率段，電機的電流、轉速會發生振蕩，嚴重時系統無法運行，甚至在加速過程中出現過電流保護，使得電機不能正常啟動，在電機輕載或轉矩慣量較小時更為嚴重。可以根據系統出現振蕩的頻率點，在v/f曲線上設置跳轉點及跳轉頻帶寬度，當電機加速時可以自動跳過這些頻率段，保證系統能夠正常運行。從p1091至p1094可以設定4個不同的跳轉點，設置p1101確定跳轉頻帶寬度。
有些負載在特定的頻率下需要電機提供特定的轉矩，用可編程的v/f控制對應設置變頻器參數即可得到所需控制曲線。設置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f特性頻率座標，對應的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標。
參數p1300設置為20，變頻器工作于矢量控制。這種控制相對完善，調速范圍寬，低速范圍起動力矩高，精度高達0.01%，響應很快，高精度調速都采用svpwm矢量控制方式。
參數p1300設置為22，變頻器工作于矢量轉矩控制。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，進行保角變換而進行調節控制的，矢量轉矩控制是直接取交流電動機參數進行控制，控制簡單，精確度高。
常見型號編輯
MicroMaster440
西門子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應用的多功能標準變頻器。
它采用高性能的矢量控制技術，提供低速高轉矩輸出和良好的動態特性，同時具備*的過載能力，以滿足廣泛的應用場合。創新的BiCo（內部功能互聯）功能有的靈活性。
主要特征：
200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-45kW； 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；
矢量控制方式，可構成閉環矢量控制，閉環轉矩控制；
高過載能力，內置制動單元；
三組參數切換功能。控制功能： 線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環矢量控制，閉環轉矩控制，節能控制模式；
標準參數結構，標準調試軟件；
數字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；
獨立I/O端子板，方便維護；
采用BiCo技術，實現I/O端口自由連接；
內置PID控制器，參數自整定；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊；
具有15個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程；
可實現主/從控制及力矩控制方式；
在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能；
靈活的斜坡函數發生器，帶有起始段和結束段的平滑特性；
快速電流限制（FCL），防止運行中不應有的跳閘；
有直流制動和復合制動方式提高制動性能。
保護功能：
過載能力為200%額定負載電流，持續時間3秒和150%額定負載電流，持續時間60秒；
過電壓、欠電壓保護；
變頻器、電機過熱保護；
接地故障保護，短路保護；
閉鎖電機保護，防止失速保護；
采用PIN編號實現參數連鎖。
MicroMaster430
西門子變頻器MicroMaster430是全新一代標準變頻器中的風機和泵類變轉矩負載專家。功率范圍7.5kW至250kW。它按照專用要求設計，并使用內部功能互聯（BiCo）技術，具有高度可靠性和靈活性。控制軟件可以實現專用功能：多泵切換、手動/自動切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節能運行方式等。
主要特征：
380V-480V±10%，三相，交流，7.5kW-250kW；
風機和泵類變轉矩負載專用；
牢固的EMC（電磁兼容性）設計；
控制信號的快速響應；
控制功能：
線性v/f控制，并帶有增強電機動態響應和控制特性的磁通電流控制（FCC），多點v/f控制；
內置PID控制器；
快速電流限制，防止運行中不應有的跳閘；
數字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；
具有15個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程；
采用BiCo技術，實現I/O端口自由連接；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊；
靈活的斜坡函數發生器，可選平滑功能；
三組參數切換功能：電機數據切換，命令數據切換；
風機和泵類專用功能：
多泵切換；
旁路功能；
手動/自動切換；
斷帶及缺水檢測 ；
節能方式；
保護功能：
過載能力為140%額定負載電流，持續時間3秒和110%額定負載電流，持續時間60秒;
過電壓、欠電壓保護；
變頻器過溫保護；
接地故障保護，短路保護；
I2t電動機過熱保護；
PTC Y電機保護。
西門子變頻器MicroMaster420
西門子變頻器MicroMaster420是全新一代模塊化設計的多功能標準變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術、強大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。
主要特征：
200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；
380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW；
模塊化結構設計，具有最多的靈活性；
標準參數訪問結構，操作方便。
控制功能：
線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設定v/f控制；
磁通電流控制（FCC），可以改善動態響應特性；
*的IGBT技術，數字微處理器控制；
數字量輸入3個，模擬量輸入1個，模擬量輸出1個，繼電器輸出1個；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；
具有7個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程；
捕捉再起動功能；
在電源消失或故障時具有“自動再起動”功能；
靈活的斜坡函數發生器，帶有起始段和結束段的平滑特性；
快速電流限制（FCL），防止運行中不應有的跳閘；
有直流制動和復合制動方式提高制動性能；
采用BiCo技術，實現I/O端口自由連接。
保護功能：
過載能力為150%額定負載電流，持續時間60秒；
過電壓、欠電壓保護；
變頻器過溫保護；
接地故障保護，短路保護；
I2t電動機過熱保護；
采用PTC通過數字端接入的電機過熱保護；
采用PIN編號實現參數連鎖；
閉鎖電機保護，防止失速保護。
西門子G120C緊湊型變頻器
SINAMICS G120C緊湊型變頻器，在許多方面為同類變頻器的設計樹立了*。包括它緊湊的尺寸，便捷的快速調試，簡單的面板操作，方便友好的維護以及豐富的集成功能都將成為新的標準。
SINAMICS G120C是專門為滿足OEM用戶對于高性價比和節省空間的要求而設計的變頻器，同時它還具有操作簡單和功能豐富的特點。這個系列的變頻器與同類相比相同的功率具有更小的尺寸，并且它安裝快速，調試簡便，以及它友好的用戶接線方式和簡單的調試工具都使它與眾不同。集成眾多功能：安全功能（STO,可通過端子或PROFIsafe激活），多種可選的通用的現場總線接口，以及用于參數拷貝的存儲卡槽。
SINAMICS G120C 變頻器包含三個不同的尺寸功率范圍從0.55kW到18.5kW。為了提高能效，變頻器集成了矢量控制實現能量的優化利用并自動降低了磁通。該系列的變頻器是全集成自動化的組成部分，并且可選PROFIBUS, Modbus RTU,CAN以及USS 等通訊接口。操作控制和調試可以快速簡單地采用PC機通過USB接口，或者采用BOP-2（基本操作面板）或IOP（智能操作面板）來實現。
不管是連續的輸送線還是同步及高動態過程，西門子的高性能驅動產品在眾多工業應用中均能發揮作用。這些應用包括：包裝機、印刷機、舉升設備、塑料機械、軋機機組和試驗臺、紡織機、機床、造紙機、輸送和裝配系統。
西門子變頻器型號及參數五：SINAMICSV20
基本型變頻器SINAMICSV20向小型OEM客戶提供的經濟型解決方案。SINAMICSV20有四種外形尺寸可供選擇（FSA~FSD），提供三相400V和單相230V進線兩種規格，分別可覆蓋0.12~3kW，0.37~15kW的功率范圍。高可靠性設計，創新的冷卻設計，經久耐用。無需調試軟件，通過簡單參數設定即可實現預定功能。內置常見的連接宏與應用宏，簡化操作，開箱即用。豐富的I/O接口，直觀的LED面板顯示，完善的集成功能，可以方便地應用在風機、泵、傳送裝置及攪拌機、混料機等設備中。同時，創新的節能方式及節能結果顯示，真正意義上節省費用。
1、產品介紹
SINAMICSG120變頻器模塊化設計，可靈活擴展
面向未來的驅動理念，用戶可以在同一變頻器系統中實現不斷的創新。出眾的維護和維修友好性。
應用：靈活驅動，適用于各種應用*集成的安全保護功能，款具有SS1和SLS功能的產品。
基于集成化的安全保護技術，設備運行更安全，操作更簡便。
由于集成了安全保護功能，使具有安全保護的自動化和驅動系統的購建費用大大降低。也有效的保證了人機安全。應用：生產機械（包裝機、紡織機），材料運輸機械等。PROFIBUS和PROFINET總線標準——次將這兩種總線通訊直接集成在變頻器中。更多節點，多種網絡拓撲，具有更高的性能PROFIBUS和PROFINET的優點不見在于它是被眾多用戶廣泛使用的總線，而且表現在其優化的工程和組態結構。它們使成熟的IT技術應用于工業領域，并使辦公工具應用在工業控制中。
2、特點
西門子G120變頻器特點一：模塊化設計，可靈活擴展
面向未來的驅動理念，用戶可以在同一變頻器系統中實現不斷的創新。出眾的維護和維修友好性。
應用：靈活驅動，適用于各種應用*集成的安全保護功能，款具有SS1和SLS功能的產品。
西門子G120變頻器特點二：
基于集成化的安全保護技術，設備運行更安全，操作更簡便。
由于集成了安全保護功能，使具有安全保護的自動化和驅動系統的購建費用大大降低。也有8/13
效的保證了人機安全。應用：生產機械（包裝機、紡織機），材料運輸機械等。PROFIBUS和PROFINET總線標準——次將這兩種總線通訊直接集成在變頻器中。更多節點，多種網絡拓撲，具有更高的性能PROFIBUS和PROFINET的優點不見在于它是被眾多用戶廣泛使用的總線，而且表現在其優化的工程和組態結構。它們使成熟的IT技術應用于工業領域，并使辦公工具應用在工業控制中。
應用：遠程控制生產機線和傳動設備（例如汽車工業）。
西門子G120變頻器特點三：
再生能量回饋能力：該輸出功率范圍內*
節能，節省空間，無需制動電阻。采用創新的功率模塊，可實現優化的能量回饋。全功率段都能實現換相整流，不產生任何系統干擾。而且所需線電流最小，與常規變頻器相比，降低到80%。
應用：適用于車輛運輸、離心機以及其它具有高慣性矩的生產機器的驅動。
西門子G120變頻器特點四：
采用全新冷卻概念，魯棒性大大增強。通過外部散熱片冷卻功率模塊，散熱效率高。
功率部分的散熱全部由外部散熱片來完成，電子部分的冷卻則通過系統對流，這使其可用于更加苛刻的氣候環境。電子部分增加了牢固的涂層。
應用：可用于氣候條件苛刻、具有空氣污染的應用場合（例如紡織工業）
西門子G120變頻器特點五：提供690V可選型
應用：標準的輸入電壓適合基本工業和過程工業的應用
西門子變頻器型號及參數六：SINAMICSG130
SINAMICSG130內置式變頻器設計用于機器制造和工廠建設中使用的交流變頻器。具有較高性能，可滿足各種負載類型的單電機驅動應用。無傳感器矢量控制的控制精度適合大多數應用，因此，無需使用附加實際轉速編碼器。可以提供一種經濟的驅動解決方案，它能夠通過豐富的組件和選配件滿足各種各樣的用戶需求。
1、電源電壓
3AC380至480V
3AC500至600V
3AC660至690V
2、輸出范圍
110至560kW
110至560kW
75至800kW
3、供電系統
TN/TT或IT
4、線路頻率
47～63Hz
輸出頻率：
0～300Hz
5、控制方法
帶編碼器的閉環矢量控制或V/f控制
6、固定頻率
15個固定頻率加1個基本頻率，可編程
西門子變頻器型號及參數七：SINAMICSG150
SINAMICSG150變頻調速柜是為機器制造和工廠建設中的變頻驅動設計的。它們特別適用于針對恒轉矩負載、平方轉矩負載、高性能要求但無需再生反饋的傳動應用場合。無速度傳感器矢量控制的G150的控制精度適合大多數應用，因此無需使用附加實際轉速編碼器。G150可以提供一種經濟的驅動解決方案，它能夠通過豐富的組件和選配件滿足各種各樣的用戶需求。
電源電壓：
3AC380至480V
3AC500至600V
3AC660至690V
輸出范圍：110至900kW
110至1000kW
75至2700kW
供電系統：
TN/TT電網或浮地電網（IT電網）
線路頻率：
47～63Hz
輸出頻率：0～300Hz
典型應用
在移動、運輸、泵送或者壓縮散裝、液體或者氣態物質時，使用變速變頻調速柜會更有利。這類應用包括：
泵機、風機、壓縮機
移動：傳送帶、輪船驅動系統
加工：粉碎機、攪拌機、捏和機、壓碎機、松土器、回轉爐、擠壓機。
