第七章-西门子变频器基础知识课件.ppt
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- 第七 西门子 变频器 基础知识 课件
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1、变频器基础知识变频器基础知识教培中心 陆杰锋2023-2-162主要介绍以下内容:产品选型负载的类型变频器的选型变频器的安装与使用使用环境与条件关于EMC变频器的安装与日常维护MM4 系列变频器基础知识控制变频器的方法变频器的起动与停止变频器的停车与制动变频器的控制方式PID闭环控制MM440参数组的切换关于BiCo其它信息主要内容2023-2-163产品选型负载类型负载类型变频器选型变转矩变转矩风机、水泵风机、水泵恒转矩恒转矩辊道辊道恒转矩恒转矩恒功率恒功率卷绕卷绕周期性负载周期性负载起重机起重机高起动转矩高起动转矩搅拌搅拌转矩转速转速转矩转矩转矩时间时间 转矩转速2023-2-164产品选
2、型 产品选型的基本原则:根据变频器额定输出电流进行选型,电机功率只作根据变频器额定输出电流进行选型,电机功率只作相应参考;相应参考;注意国产电机因功率因数低,额定电流可能较大注意国产电机因功率因数低,额定电流可能较大多极电机额定电流会超过变频器额定电流多极电机额定电流会超过变频器额定电流绕线电机、同步电机、磁滞电机等特殊电机电流较大,不绕线电机、同步电机、磁滞电机等特殊电机电流较大,不能仅按功率选型能仅按功率选型根据负载类型进行选型;根据负载类型进行选型;恒转矩负载为较常见负载类型;(注意:一些特殊的风机恒转矩负载为较常见负载类型;(注意:一些特殊的风机、水泵,如罗茨风机、深井泵应视作恒转矩负
3、载来选型)、水泵,如罗茨风机、深井泵应视作恒转矩负载来选型)MM430只适合风机、水泵类变转矩负载;只适合风机、水泵类变转矩负载;高起动转矩负载,应选择高起动转矩负载,应选择MM440这样具有较高过载能力这样具有较高过载能力的变频器;的变频器;负载类型变频器选型变频器选型2023-2-165根据工艺选型;根据工艺选型;一拖多选型时应注意按变频器额定电流一拖多选型时应注意按变频器额定电流80选选型,且注意电缆长度问题;型,且注意电缆长度问题;大惯量负载需要(频繁)制动应选择带内置制动大惯量负载需要(频繁)制动应选择带内置制动单元的单元的MM440(90kW以上需外接制动单元)以上需外接制动单元)
4、其它注意;其它注意;高海拔、长电缆、需要高开关频率等特殊使用条高海拔、长电缆、需要高开关频率等特殊使用条件下应考虑将变频器功率适当放大件下应考虑将变频器功率适当放大根据需要选用输入根据需要选用输入/输出电抗器输出电抗器2023-2-166产品选型 产品订货号:不同的产品有不同的订货号,通过定货号可以了解不同的产品有不同的订货号,通过定货号可以了解变频器的基本信息:变频器的基本信息:定货号由定货号由16 位数字组成:位数字组成:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 156 S E 6 4 _ _ -_ _ _ _ _-_ _ _第第6、7两位代表产品类型;两位代表产品
5、类型;第第8位代表防护等级;位代表防护等级;第第9位代表滤波器种类;位代表滤波器种类;第第10位代表电压等级;位代表电压等级;第第11位代表功率倍数;位代表功率倍数;第第12、13位代表功率数字(位代表功率数字(1288););负载类型变频器选型变频器选型2023-2-167产品选型 产品序列号:每一台变频器都有一个单独的序列号,用来分辨每每一台变频器都有一个单独的序列号,用来分辨每一台产品;一台产品;序列号构成如下:序列号构成如下:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 X A M 4 2 1 0 0 0 0 0 1 第第1、2位表示产地;位表示产地;第第3位表示生产年份;位表
6、示生产年份;第第4位表示生产月份;位表示生产月份;第第5、6位代表生产日期;位代表生产日期;第第712位代表一天内的一个单独的标号;位代表一天内的一个单独的标号;负载类型变频器选型变频器选型2023-2-168产品选型 选型示例:选型示例:恒压供水系统,电机30kW,380V,57A恒压供水系统,负载类型为变转矩负载,可选用恒压供水系统,负载类型为变转矩负载,可选用MM430,30kW,380V480V,额定输出电流,额定输出电流62A;MM430具有具有PID控制器、多泵切换、节能模式等功能可方便地实现恒压控制器、多泵切换、节能模式等功能可方便地实现恒压供水等系统的应用;供水等系统的应用;无
7、内置滤波器:无内置滤波器:6SE64302UD330DA0带带A级内置滤波器:级内置滤波器:6SE64302AD330DA0皮带传送系统,电机7.5kW,380V,14.3A皮带传送系统为恒转矩负载,根据功率大小可选用皮带传送系统为恒转矩负载,根据功率大小可选用MM420 及及MM440;MM420/MM440,7.5kW,380V480V,额定输出电流额定输出电流18.4A/19A;MM420无内置滤波器:无内置滤波器:6SE64202UD275CA1MM440无内置滤波器:无内置滤波器:6SE64402UD275CA1负载类型变频器选型变频器选型2023-2-169 产品选型提升机,电机提
8、升机,电机37kW,380V,68A,2.5倍过载提升机在下降时,由于电机运行在发电状态下,将有能量回提升机在下降时,由于电机运行在发电状态下,将有能量回馈至变频器,须加装制动电阻,故应选用馈至变频器,须加装制动电阻,故应选用MM440;(若所选;(若所选变频器功率大于变频器功率大于90kW,还需另外增加制动单元),还需另外增加制动单元)首先计算变频器电流,首先计算变频器电流,因因MM440最大过载能力为最大过载能力为2倍,故变倍,故变频器额定电流应大于:频器额定电流应大于:68X2.5/2=85A,37kW MM440额定输出电流为额定输出电流为75A,故应故应放大一档,即选用放大一档,即选
9、用45kW MM440,380V480V,90A,这样这样就可以满足电机过载要求;制动电阻需根据制动功率及制动就可以满足电机过载要求;制动电阻需根据制动功率及制动周期选择;周期选择;MM440无内置滤波器:无内置滤波器:6SE64402UD345FA1MM440带内置滤波器:带内置滤波器:6SE64402AD345FA12023-2-1610 产品选型一拖多的选型,一台变频器拖动一拖多的选型,一台变频器拖动4台台1.5kW电动机,单台电电动机,单台电机电流为机电流为3.4A,电压,电压380V,负载为恒转矩负载;,负载为恒转矩负载;一拖多的选型在总电缆长度未超标的情况下,可按变频器额一拖多的选
10、型在总电缆长度未超标的情况下,可按变频器额定电流的定电流的80选型;选型;3.4X4/0.8=17A,所以可选用所以可选用7.5kW MM420或或MM440;MM420无内置滤波器:无内置滤波器:6SE64202UD275CA1 MM440无内置滤波器:无内置滤波器:6SE64402UD275CA12023-2-1611变频器的安装与使用使用环境:运行环境温度运行环境温度050湿度湿度95,无凝露,无凝露空气中无腐蚀性气体空气中无腐蚀性气体无粉尘(特别是导电性粉尘将直接导致变频器的无粉尘(特别是导电性粉尘将直接导致变频器的损坏)损坏)使用条件:避免振动避免振动较好的供电电源较好的供电电源符合
11、西门子关于符合西门子关于EMC的相关的相关 规定规定使用环境与使用环境与条件条件关于EMC安装与维护2023-2-1612变频器的安装与使用 电磁兼容性(EMC):为使变频器及系统运行在良好的电气环境下为使变频器及系统运行在良好的电气环境下,电控柜应符合西门子关于电磁兼容性的相,电控柜应符合西门子关于电磁兼容性的相关规定:关规定:接地接地屏蔽屏蔽合理安装元件合理安装元件合理布线合理布线使用滤波器等元件使用滤波器等元件具体描述请详细参考以下手册:具体描述请详细参考以下手册:使用环境与条件关于关于EMC安装与维护2023-2-1613变频器的安装与使用安装:变频器应垂直安装变频器应垂直安装 变频器
12、应牢固地安装在控制柜的金属背板上变频器应牢固地安装在控制柜的金属背板上尽量避免将变频器紧靠在尽量避免将变频器紧靠在PLC、传感器等元件旁安装传感器等元件旁安装维护:定期检查变频器接线定期检查变频器接线及时清扫控制柜内灰尘及时清扫控制柜内灰尘变频器内灰尘应用吸尘器吸出变频器内灰尘应用吸尘器吸出注意周围环境如温、湿度的变化注意周围环境如温、湿度的变化设备检修之后应特别注意变频器的运行状况有无变化设备检修之后应特别注意变频器的运行状况有无变化使用环境与条件关于EMC安装与维护安装与维护2023-2-1614 控制变频器的方法控制变频器的方法控制变频器的方法主要有以下三种:控制变频器的方法主要有以下三
13、种:通过端子控制,这是较常用的控制方式;通过端子控制,这是较常用的控制方式;通过可选件通过可选件BOP、AOP面板控制,面板控制,BOP(6SE64000PB000AA0)或或AOP(6SE64000AP000AA1););通过通讯的方式控制,如通过通讯的方式控制,如USS,PROFIBUS(选件选件 6SE64001PB000AA0)等。等。.控制变频器的控制变频器的方法方法.起动与停止.停车与制动.控制方式.PID闭环控.BiCo参数切换.通讯控制H z M in-1 V A k W hP(1)P(2)A U T O(3)R E M O T E (4)H A N D BOPAOPPROFI
14、BUS 模板2023-2-1615控制变频器的方法控制变频器的方法对于不同的控制方式,在参数对于不同的控制方式,在参数P0700及及P1000中应该设置相应的命令源及频率设定中应该设置相应的命令源及频率设定源:源:通过端子控制,通过端子控制,P07002,P10002(模拟输入)模拟输入)通过面板控制,通过面板控制,P07001,P10001,如面板需安装如面板需安装在现场或控制柜盘面上,则需通过面板安装组件将在现场或控制柜盘面上,则需通过面板安装组件将BOP或或AOP引出,其中又可分为:引出,其中又可分为:用于单机控制的用于单机控制的BOP面板安装组件:面板安装组件:6SE64000PM00
15、0AA0用于多机控制的用于多机控制的AOP面板安装组件:面板安装组件:6SE64000MD000AA0通讯的控制方式,如通讯的控制方式,如USS,PROFIBUS(选件)选件)等等控制变频器控制变频器的方法的方法起动与停止停车与制动控制方式PID闭环控制BiCo参数切换通讯控制用于单机的面板安装组件2023-2-1616 控制变频器的方法控制变频器的方法由于通讯的方式不同,在参数设置上也就有着相由于通讯的方式不同,在参数设置上也就有着相应的设置应的设置USS BOP LINK 是通过是通过BOP面板的接口同变面板的接口同变频器进行通讯的。因为它是以频器进行通讯的。因为它是以RS232接口,接口
16、,故实际应用较少;它主要用于计算机同变频故实际应用较少;它主要用于计算机同变频器的通讯,如在设备调试时可通过器的通讯,如在设备调试时可通过PC到变频到变频器的连接组件(器的连接组件(6SE64001PC000AA0),),用用DRIVEMONITOR等调试软件来控制等调试软件来控制变频器以及修改参数设置等等;变频器以及修改参数设置等等;P0700=4,P10004;USS COM LINK 主要是通过控制端子上的主要是通过控制端子上的RS485通讯接口实现变频器与上位机之间的通讯接口实现变频器与上位机之间的通讯,这是在实际应用中较常见的一种通讯通讯,这是在实际应用中较常见的一种通讯控制方式;控
17、制方式;P07005,P10005;2023-2-1617 控制变频器的方法控制变频器的方法随着总线技术的推广,使用现场总线随着总线技术的推广,使用现场总线PROFIBUS来实现对变频器的监控也逐渐得到较为广泛的应来实现对变频器的监控也逐渐得到较为广泛的应用;另外,在用;另外,在PROFIBUS接口模板上也可以在安接口模板上也可以在安装装BOP或或AOP,这样就可以便于现场操作工人监这样就可以便于现场操作工人监视变频器运行的状况;视变频器运行的状况;P07006,P10006 固定频率设定:固定频率设定:固定频率设定可由固定频率设定可由P10003来选择;来选择;频率设定值在参数频率设定值在参
18、数P1001P1015中设定;中设定;固定频率可直接选择,也可作二进制编码;固定频率可直接选择,也可作二进制编码;直接选择时注意开关量与参数的对应关系:直接选择时注意开关量与参数的对应关系:DIN1 P0701,DIN6 P0706等等;等等;参数参数P1016P1019,P1025,P1027选择固定频率方式;选择固定频率方式;参数参数P1020P1023,P1026,P1028选择固定频率选择位选择固定频率选择位,即通过开关量输入直接或编程来选择固定频率;,即通过开关量输入直接或编程来选择固定频率;控制变频器的控制变频器的方法方法起动与停止停车与制动控制方式PID闭环控制BiCo参数切换通
19、讯控制用于单机的面板安装组件用于单机的面板安装组件2023-2-1618 控制变频器的方法控制变频器的方法 在起动和停止变频器时应注意:在起动和停止变频器时应注意:检查电源与变频器的输入是否匹配,电源设定拨码开关设定应正检查电源与变频器的输入是否匹配,电源设定拨码开关设定应正确;确;检查变频器及电机接线是否可靠;检查变频器及电机接线是否可靠;通电检查通电检查BOP面板或面板或SDP指示灯显示正常;指示灯显示正常;按使用大全上介绍的方法进行快速调试,特别要注意电机参数应按使用大全上介绍的方法进行快速调试,特别要注意电机参数应按电机铭牌数据进行设定;按电机铭牌数据进行设定;如使用到矢量控制须进行电
20、机识别(如使用到矢量控制须进行电机识别(P19101,P19103)及及速度环优化(速度环优化(P19601););起动起动/停止时间(即斜坡上升停止时间(即斜坡上升/下降时间)下降时间)P1120、P1121的设置的设置不仅要根据工艺要求设定,同时还要注意到所带设备的情况,特不仅要根据工艺要求设定,同时还要注意到所带设备的情况,特别是具有大惯量的负载,如果时间较短,起动时可能会过流跳闸别是具有大惯量的负载,如果时间较短,起动时可能会过流跳闸,停车时可能过压跳闸;,停车时可能过压跳闸;为了避免机械冲击,使设备起停平稳,可通过参数为了避免机械冲击,使设备起停平稳,可通过参数P1130P1134设
21、置平滑圆弧;设置平滑圆弧;控制变频器的控制变频器的方法方法起动与停止停车与制动控制方式PID闭环控制BiCo参数切换通讯控制2023-2-1619 控制变频器的方法控制变频器的方法为了避免机械冲击,使设备起停平稳,可通过参数为了避免机械冲击,使设备起停平稳,可通过参数P1130P1134设置平滑圆弧;设置平滑圆弧;通过PC到变频器的连接组件,可以很方便地实现计算机与变频器之间的通讯BOP与PROFIBUS组合使用2023-2-1620 起动与停止起动与停止关于模拟量与数字量:关于模拟量与数字量:不同型号的变频器不同型号的变频器I/O资源是不同的,要根据需要来选择资源是不同的,要根据需要来选择开
22、关量、模拟量输入开关量、模拟量输入/输出均可编程,以满足不同的要求输出均可编程,以满足不同的要求开关量输入、输出均有默认值,即用户可不经修改即可使开关量输入、输出均有默认值,即用户可不经修改即可使用,如用,如MM440中中DIN1默认为默认为ON/OFF1;DIN2默认为默认为反转信号;反转信号;DIN3默认为故障复位;默认为故障复位;DIN4,5,6默认为默认为固定频率选择等;对于继电器输出也是一样的;固定频率选择等;对于继电器输出也是一样的;设置开关量参数时应注意与实际端子相对应,如设置开关量参数时应注意与实际端子相对应,如DIN1P0701,DIN2 P0702;DO1 P0731等;等
23、;外部开关量信号应以无源接点的形式送至变频器,变频器外部开关量信号应以无源接点的形式送至变频器,变频器送出的接点也是无源接点;送出的接点也是无源接点;控制变频器的方法起动与停止起动与停止停车与制动控制方式PID闭环控制BiCo参数切换通讯控制2023-2-1621 起动与停止起动与停止开关量接线,公共端接开关量接线,公共端接24V或或0V,外部无源接点连接到开,外部无源接点连接到开关量输入与公共短之间;关量输入与公共短之间;开关量输入可作开关量输入可作PNP与与NPN切换以满足不同控制系统的切换以满足不同控制系统的要求,变频器默认为要求,变频器默认为PNP输入,如需改为输入,如需改为NPN输入
24、,则输入,则应将公共端接至应将公共端接至0V(如(如MM440中中28号端子),同时设置号端子),同时设置参数参数P07250;开关量输出同样也可反向以满足工艺要求,此时应根据需开关量输出同样也可反向以满足工艺要求,此时应根据需要修改要修改P0748中参数以达到要求。中参数以达到要求。注意:注意:MM430因主要用于风机水泵类负载,所以参数因主要用于风机水泵类负载,所以参数P1110被设置为被设置为1以禁止反向频率设定,若需反转可将该以禁止反向频率设定,若需反转可将该参数设置为参数设置为0,或使用数字输入利用,或使用数字输入利用BiCo功能来使能反向功能来使能反向频率设定。频率设定。2023-
25、2-1622起动与停止起动与停止关于模拟量与数字量:关于模拟量与数字量:根据型号的不同,根据型号的不同,MM4系列变频器提供了不同的模拟量系列变频器提供了不同的模拟量输入、输出信号。选型时应根据实际需要进行选择输入、输出信号。选型时应根据实际需要进行选择模拟量输入信号默认为模拟量输入信号默认为010V电压输入,模拟量输出为电压输入,模拟量输出为020mA电流输出电流输出当输入为电流信号时,可通过串联当输入为电流信号时,可通过串联500欧姆电阻的方法将欧姆电阻的方法将电流信号转换为电压信号;电流信号转换为电压信号;MM440可直接输入可直接输入020mA信号,此时注意应将信号,此时注意应将I/O
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