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西門子變頻器以其強大的品牌效應(yīng)，打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位，據(jù)有關(guān)專業(yè)市場調(diào)研機構(gòu)的統(tǒng)計，西門子的高低壓變頻器在中國市場上已位居第一。
西門子變頻器在中國市場的使用早是在鋼鐵行業(yè)，
西門子變頻器（圖1）
然而在當(dāng)時電機調(diào)速還是以直流調(diào)速為主，變頻器的應(yīng)用還是一個新興的市場，但隨著電子元器件的不斷發(fā)展以及控制理論的不斷成熟，變頻調(diào)速已逐步取代了直流調(diào)速，成為驅(qū)動產(chǎn)品的主流，西門子變頻器因其強大的品牌效應(yīng)在這巨大的中國市場中取得了超規(guī)模的發(fā)展，西門子在中國變頻器市場的成功發(fā)展應(yīng)該說是西門子品牌與技術(shù)的完美結(jié)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(shè)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,以及西門子變頻器為成功的一個系列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(yè)要求使用的多電機傳動的直流母線方案。當(dāng)然西門子也推出了在我個人看來技術(shù)上比較失敗然而在市場上卻相當(dāng)成功的ECO變頻器，在技術(shù)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品牌。現(xiàn)在西門子在中國市場上的主要機型就是MM420，MM440.6SE70系列。
選擇來栗的優(yōu)勢：
1、 采購總部位于德國，德國總公司直接歐美廠家采購，5000多家優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商。
2、 技術(shù)力量強大，有專業(yè)技術(shù)人員，相關(guān)品牌可提供產(chǎn)品的技術(shù)資料。
3、 德國公司集中采購，發(fā)貨及時庫存充足。
4、 貨期及時，拼單貨運。每周從德國發(fā)貨。
5、 合作過程簡約，直接源頭采購成本低。
設(shè)置編輯
變頻器的設(shè)定參數(shù)多，每個參數(shù)均有一定的選擇范圍，
西門子變頻器（圖2）
使用中常常遇到因個別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。
控制方
式：即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進行靜態(tài)或動態(tài)辨識。
低運行頻率：即電機運行的小轉(zhuǎn)速，電機在低轉(zhuǎn)速下運行時，其散熱性能很差，電機長時間運行在低轉(zhuǎn)速下，會導(dǎo)致電機燒毀。而且低速時，其電纜中的電流也會增大，也會導(dǎo)致電纜發(fā)熱。
高運行頻率：一般的變頻器大頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機高速運轉(zhuǎn)，這對普通電機來說，其軸承不能長時間的超額定轉(zhuǎn)速運行，電機的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。
載波頻率：載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。
電機參數(shù)：變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、大頻率，這些參數(shù)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(fā)生共振現(xiàn)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
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荷的力矩特性所決定，電動機的機械負載轉(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)矩負載，此類負載如傳送帶、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)速的平方減小的負載。此類負載如風(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(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、水泵類負載。這類負載的軸功率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)矩遠大于負載轉(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。可以根據(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國際上先進的控制方式，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。
常見型號
MicroMaster440
西門子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。
它采用高性能的矢量控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動態(tài)特性，同時具備超強的過載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場合。創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能有無可比擬的靈活性。
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(gòu)成閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制；
高過載能力，內(nèi)置制動單元；
三組參數(shù)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(shè)定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，節(jié)能控制模式；
標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試軟件；
數(shù)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(shù)，實現(xiàn)I/O端口自由連接；
內(nèi)置PID控制器，參數(shù)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(zhuǎn)頻率，可編程；
可實現(xiàn)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(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；
快速電流限制（FCL），防止運行中不應(yīng)有的跳閘；
有直流制動和復(fù)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(xù)時間3秒和150%額定負載電流，持續(xù)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(xiàn)參數(shù)連鎖。
MicroMaster430
西門子變頻器MicroMaster430是全新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器中的風(fēng)機和泵類變轉(zhuǎn)矩負載專家。功率范圍7.5kW至250kW。它按照專用要求設(shè)計，并使用內(nèi)部功能互聯(lián)（BiCo）技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性。控制軟件可以實現(xiàn)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(jié)能運行方式等。
主要特征：
380V-480V±10%，三相，交流，7.5kW-250kW；
風(fēng)機和泵類變轉(zhuǎn)矩負載專用；
牢固的EMC（電磁兼容性）設(shè)計；
控制信號的快速響應(yīng)；
控制功能：
線性v/f控制，并帶有增強電機動態(tài)響應(yīng)和控制特性的磁通電流控制（FCC），多點v/f控制；
內(nèi)置PID控制器；
快速電流限制，防止運行中不應(yīng)有的跳閘；
數(shù)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(zhuǎn)頻率，可編程；
采用BiCo技術(shù)，實現(xiàn)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(shù)發(fā)生器，可選平滑功能；
三組參數(shù)切換功能：電機數(shù)據(jù)切換，命令數(shù)據(jù)切換；
風(fēng)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(jié)能方式；
保護功能：
過載能力為140%額定負載電流，持續(xù)時間3秒和110%額定負載電流，持續(xù)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(shè)計的多功能標(biāo)準(zhǔn)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(shù)、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(jié)構(gòu)設(shè)計，具有多的靈活性；
標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)訪問結(jié)構(gòu)，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(shè)定v/f控制；
磁通電流控制（FCC），可以改善動態(tài)響應(yīng)特性；
新的IGBT技術(shù)，數(shù)字微處理器控制；
數(shù)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(zhuǎn)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(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；
快速電流限制（FCL），防止運行中不應(yīng)有的跳閘；
有直流制動和復(fù)合制動方式提高制動性能；
采用BiCo技術(shù)，實現(xiàn)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(xù)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(shù)字端接入的電機過熱保護；
采用PIN編號實現(xiàn)參數(shù)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(shè)計樹立了典范。包括它緊湊的尺寸，便捷的快速調(diào)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(biāo)準(zhǔn)。
SINAMICS G120C是專門為滿足OEM用戶對于高性價比和節(jié)省空間的要求而設(shè)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(diào)試簡便，以及它友好的用戶接線方式和簡單的調(diào)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(xiàn)場總線接口，以及用于參數(shù)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(xiàn)能量的優(yōu)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(diào)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(xiàn)。[2]
日常維護
操作人員必須熟悉西門子變頻器的基本工作原理、功能特點，
西門子變頻器（圖3）
具有電工操作常識。在對變頻器日常維護之前，必須保證設(shè)備總電源全部切斷；并且在變頻器顯示完全消失的3-30分鐘（根據(jù)變頻器的功率）后再進行。應(yīng)注意檢查電網(wǎng)電壓，改善變頻器、電機及線路的周邊環(huán)境，定期清除變頻器內(nèi)部灰塵，通過加強設(shè)備管理大限度地降低變頻器的故障率。
1、冷卻風(fēng)扇
變頻器的功率模塊是發(fā)熱嚴(yán)重的器件，其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時排出，一般風(fēng)扇的壽命大約為20kh～40kh。按變頻器連續(xù)運行折算為3～5年就要更換一次風(fēng)扇，避免因散熱不良引發(fā)故障。
2、濾波電容
中間電路濾波電容：又稱電解電容，該電容的作用：濾除整流后的電壓紋波，還在整流與逆變器之間起去耦作用，以消除相互干擾，還為電動機提供必要的無功功率，要承受極大的脈沖電流，所以使用壽命短，因其要在工作中儲能，所以必須長期通電，它連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會加速其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應(yīng)更換。
3、防腐劑的使用
因一些公司的生產(chǎn)特性，各電氣mcc室的腐蝕氣體濃度過大，致使很多電氣設(shè)備因腐蝕損壞（包括變頻器）。
為了解決以上問題可安裝一套空調(diào)系統(tǒng)，用正壓新鮮風(fēng)來改善環(huán)境條件。為減少腐蝕性氣體對電路板上元器件的腐蝕，還可要求變頻器生產(chǎn)廠家對線路板進行防腐加工，維修后也要噴涂防腐劑，有效地降低了變頻器的故障率，提高了使用效率。
4、給變頻器除塵：變頻器根據(jù)使用環(huán)境的不同，應(yīng)定期檢查散熱通道、及電路板中有無積累灰塵，一般每半年清理一次，至少也要一年清理一次，以確保變頻器散熱良好，使其避免因散熱不良而引發(fā)故障。
在保養(yǎng)的同時要仔細檢查變頻器，定期送電，帶電機工作在2hz 的低頻約10分鐘，以確保變頻器工作正常。
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