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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)磁場頻率;P-電機(jī)極對數(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)磁場頻率f、改變電機(jī)極對數(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的回路，它有決定頻率和電壓的運(yùn)算電路，檢測主電路數(shù)值的電壓、電流檢測電路，檢測電動機(jī)速度的的速度檢測電路，將運(yùn)算電路的控制信號放大的驅(qū)動電路，以及對逆變器和電動機(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機(jī)。

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

優(yōu)點(diǎn)編輯

HMI純文本面板簡化了操作，并支持使用多種外國語言

動態(tài)驅(qū)動和制動

具有各種控制和制動類型

具有通訊功能

各種通訊接口可確保能夠用于常見的網(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)一名采購員，有必要在選購自動化產(chǎn)品MM4變頻器選型時應(yīng)需要注意那些事項(xiàng)，只有在了解MM4變頻器選型八個原則才能為企業(yè)選購更好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，高次諧波會使電動機(jī)的功率因數(shù)和效率變壞。所以在選擇電動機(jī)和變頻器時，應(yīng)考慮到這種情況，適當(dāng)留有余量，以防止溫升過高，影響電動機(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、需要長電纜變頻器運(yùn)行的，應(yīng)采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。

四、對于一些高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率（尤其是在樓宇自控等對噪音限制較高的應(yīng)用場所使用時需注意）、高海拔高度等，此時會引起變頻器的降容，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)動齒輪減速電動機(jī)時，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，在低速范圍內(nèi)沒有約束；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。因而，不要超越高轉(zhuǎn)速容許值。

六、變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)時，大多是使用已有的電動機(jī)。繞線電動機(jī)與通常的鼠籠電動機(jī)比較，繞線電動機(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。通常繞線電動機(jī)多用于飛輪力矩GD2較大的場合，在設(shè)定加減速時間時應(yīng)多注重。

七、變頻器驅(qū)動同步電動機(jī)時，與工頻電源比較，會下降輸出容量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)、振動機(jī)等轉(zhuǎn)矩動搖大的負(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)好電動機(jī)與變頻器的連接后，利用內(nèi)控先用操作器來控制電動機(jī)轉(zhuǎn)動，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)交給操作器來手動操作。

 

　　二、 在第一步順利完成后，應(yīng)首先對電動機(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)試過后根據(jù)電機(jī)有無編碼器還有變頻器所控制的電機(jī)的數(shù)量來選擇對電機(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來控制電機(jī)的速度給定，根據(jù)操作臺電位計(jì)的實(shí)際情況來選擇端子上的ADC1與ADC2兩個開關(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、 對于點(diǎn)動的控制應(yīng)首先根據(jù)設(shè)計(jì)中點(diǎn)動所對應(yīng)的數(shù)字輸入的端口，來選擇P701－P708之間所對應(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)動使能），P1056=722.3（反點(diǎn)動使能），這樣就可以通過外控來控制點(diǎn)動了。通過改變P1058與P1059可改變點(diǎn)動的頻率值，而改變P1060與P1061可改變點(diǎn)動的響應(yīng)時間。

 

　　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，通過改變P2002的數(shù)值來修正電流表。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，通過改變P2000來確定轉(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？

異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過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，那么磁通就過大，磁回路飽和，嚴(yán)重時將燒毀 電機(jī)。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時控制西門子變頻器輸出電壓，使電動機(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、西門子變頻器制動的有關(guān)問題

制動的概念：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)），這時電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速，負(fù)載的能量分為動能和勢能. 動能（由速度和重量確定其大小）隨著物體的運(yùn)動而累積。當(dāng)動能減為零時，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裝置把物體動能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。對于西門子變頻器，如果輸出頻率降低，電機(jī)轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時會產(chǎn)生制動過程. 由制動產(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, 能量（勢能）也要返回到西門子變頻器(或電源)側(cè),進(jìn)行制動.這種操作方法被稱作“再生制動”，而該方法可應(yīng)用于西門子變頻器制動。在減速期間，產(chǎn)生的功率如果不通過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，電機(jī)的起動電流、起動轉(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 時，起動電流為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可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動轉(zhuǎn) 矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩；對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強(qiáng)功能的西門子變頻器，起動轉(zhuǎn)矩為100%以上，可以帶全負(fù)載起動。

5、裝設(shè)西門子變頻器時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)系對通風(fēng)也是重要的，因此，對于單元型在盤內(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，將電機(jī)直接投入到某固定頻率的西門子變頻器時是否可以？

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的條件相近。將流過大的起動電流（6~7倍額定電流），由于西門子變頻器切斷過電流，電機(jī)不能起動。

7、西門子變頻器可以傳動齒輪電機(jī)嗎？

根據(jù)減速機(jī)的結(jié)構(gòu)和潤滑方式不同，需要注意若干問題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通常可考慮70~80Hz為大極限，采用油潤滑時，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驅(qū)動單相電機(jī)嗎？可以使用單相電源嗎？

單相電機(jī)基本上不能用。對于調(diào)速器開關(guān)起動式的單相電機(jī)，在工作點(diǎn)以下的調(diào)速范圍時將燒毀輔助繞組；對于電容起動或電容運(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)藏再生制動式（FR-K）西門子變頻器，如果把制動時的損耗也考慮進(jìn)去，功率消耗將變大，對于操作盤設(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)扇若是壞了會怎樣？

對于小容量也有無冷卻風(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，由電扇停止檢測或冷卻風(fēng)扇上的過熱檢測進(jìn)行保護(hù)

13、關(guān)于散熱的問題

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，流過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。

保養(yǎng)編輯

變頻器在長時間的存放過程中，儲存環(huán)境可能對變頻器本身產(chǎn)生許多不利的影響，對于潮濕、溫度、微塵及腐蝕性氣體等都有一定的要求，在確保其環(huán)境符合要求的前提下，還有必要對變頻器進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng)。

1.西門子變頻器，保養(yǎng)維護(hù)，電容充電 1.外觀檢查 對長期存放的變頻器，檢查時要

注意變頻器的外觀是否有變化，如:外觀有無變形，有無磕碰痕跡;有無液體滲出和物件脫落;有無動物、昆蟲、浮游物等人駐，以及其他異常的變化。。

2.檢查風(fēng)機(jī)的靈

用細(xì)的木棍或其他較軟的物體撥動風(fēng)葉，手感應(yīng)該流暢，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活，不能有卡澀的現(xiàn)象，觀察風(fēng)機(jī)是否有液體滲出或潤滑油的痕跡。

3.電氣性能檢查

長期存放的變頻器，由于環(huán)境的影響和變頻器器件的使用期限，必須定期對變頻器進(jìn)行電氣性能的檢查及保養(yǎng)。具體方法如下:

使用萬用表檢測整流部分的整流橋特性，使用萬用表的歐姆擋X100，紅表筆接變頻器的“P”端，用黑表筆分別接輸人“R”“S”“T”，表針擺動應(yīng)在2/3處，超過2/3或低于l/2均視異常，將黑紅表筆交換重新測量，表針不能擺動，如出現(xiàn)擺動則為異常。使用萬用表的歐姆擋X100，紅表筆接變頻器的“N”端，用黑表筆分別接輸入“R”“S”“T”，表針擺動應(yīng)在2/3處，超過2/3或低于1/2均視異常，將黑紅表筆交換重新測量，表針不能擺動，否則為異常。

用同樣的方法檢查逆變部分，將“R”“S”“T”換為“U”“V”“W”，因?yàn)槟孀兊腎GBT的源極和漏極之間在關(guān)閉狀態(tài)下同樣有整流橋特性。

絕緣測試。對于輸人輸出端和地(外殼)進(jìn)行高壓絕緣檢測，使用500v搖表的黑表端接變頻器的接地標(biāo)識。紅端分別接“R”“S”“T”“U”“V”“W”，均速搖動搖表，測量絕緣電阻應(yīng)在SM以上。

電容器的檢測。主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容、濾波電容、IPM逆變橋、限流電阻、接觸器等元器件組成。其中對變頻器壽命有影響的是平滑鋁電解電容器，它的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內(nèi)部溫度所決定。在主回路設(shè)計(jì)時已經(jīng)根據(jù)電源電壓選定了電容器的型號，所以內(nèi)部的溫度對電解電容器[優(yōu)論論文]的壽命起決定作用。

電解電容器相對溫度的劣化特性直接影響到變頻器的壽命。

一般每上升10℃變頻器的壽命減半，這是因?yàn)殡娊怆娙萜鲀?nèi)部的化學(xué)反應(yīng)隨著溫度的升高導(dǎo)致劣化速度加快。劣化速度與材料溫度的關(guān)系遵循阿列里烏斯理論(電解液理論)。電解電容器的內(nèi)部溫度實(shí)際上是電容器周圍環(huán)境溫度與脈動電流造成的溫度之和。因此，我們應(yīng)該在安裝時考慮適合的環(huán)境溫度，在電容器劣化過程中，會出現(xiàn)靜電容量減小，漏電流增大，等價電阻值增大，tgδ值增大等現(xiàn)象。維護(hù)保養(yǎng)時通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況，當(dāng)靜電容量低于初期值的80%，絕緣阻抗在5MΩ以下時應(yīng)考慮更換電解電容器。對于儲存不超過5年的電容器我們應(yīng)該定期充電以進(jìn)行維護(hù)，每隔半年到一年充電一次，方法具體如下:

首先準(zhǔn)備功率不小于5KW的三相調(diào)壓器將調(diào)壓器的輸人端接人有短路過流保護(hù)的三相電源，三相電源每相必須有10A的交流電流表作為指示。將輸出端通過快熔接入變頻器的“R”“S”“T”。將變頻器調(diào)至10伏以下，送電，觀察電流表是否異常，如無異常，將電壓緩緩調(diào)到30伏，觀察5分鐘，如無異常，每十分鐘將電壓升高20伏，加壓過程中，隨時觀察電流的變化，當(dāng)電壓超過200伏時，振風(fēng)機(jī)等開始工作。這時可將電壓緩緩升到350伏，觀察有無電流波動，維持1小時后，將電壓升到額定電壓，再維持2小時，繼續(xù)觀察電流。無異常即可。上電過程中，如果遇見變頻器的面板顯示有故障代碼，先查明原因，是否與低壓有關(guān)，否則應(yīng)引起重視。電源斷開后應(yīng)等到充電燈完全熄滅方可拆除電源線，待機(jī)器完全冷卻后裝機(jī)。

除日常的檢查外，推薦檢查周期為半年。在眾多的檢查項(xiàng)目中，重點(diǎn)要檢查的是主回路的平滑電容器、邏輯控制回路、電源回路、逆變驅(qū)動保護(hù)回路中的電解電容器、冷卻系統(tǒng)中的風(fēng)扇等。除主回路的電容器外，其他電容器的測定比較困難，因此主要以外觀變化和運(yùn)行時間為判斷的基準(zhǔn)。