變頻器一通電就跳閘是什么怎么回事？

    這是過電流十分嚴重的現象。主要原因有:霍爾壞、負載短路、機械部位有卡住、電動機的轉矩過小等。

變頻器出現的故障不外乎過流、過壓、欠壓、過載、過熱、輸出不平衡等。過流現象

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西門子變頻器是由德國西門子公司研發、生產、銷售的知名變頻器品牌,主要用于控制和調節三相交流異步電機的速度。并以其穩定的性能、豐富的組合功能、高性能的矢量控制技術、低速高轉矩𝔉輸出、良好的動態特性、超強的過載能力、創新的BiCo(內部功能互聯)功能以及無可比擬的靈活性,在變頻器市場占據著重要的地位。

西門子變頻器以其強大的品牌效應,打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位,據有關專業市場調研機構☂的統計,西門子的高低壓變頻器在中國市場上已位居*。

西門子變頻器在中國市場的使用*早是在鋼鐵行業,

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完美結合。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*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*品牌。現在西門子在中國市場上的主要機型就是MM420,MM440.6SE70系列。

變頻器的設定參數多,每個參數均有一定的選擇范圍,

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ඣ動態辨識。

*♛運行頻率:即電機運行的*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ꩵ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ﷺ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

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。西門子變頻器(圖4)

所以有些老的產品象MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用戶在使用。對于MICRO MASTER系列變頻器*常見的故障就是通電無顯示,該系列變頻器的開關電源采用了一塊UC2842芯片作為波形發生器,該芯片的損壞會導致開關電源無法工作,從而也無法正常顯示,此外該芯片的工作電源不正常也🍒會使得開關電源無法正常工作。對于MIDI MASTER系列變頻器較常見的故障主要有驅動電路的損壞,以及IGBT模塊的損壞,MIDI MASTER的驅動電路是由一對對管去驅動IGBT模塊的,而這對管也是*容易損壞的元器件,損壞原因常由于IGBT模塊的損壞,而導致高壓大電流竄入驅動回路,導致驅動電路的元器件損壞。

對于6SE70系列變頻器,由于質量較好,故障率明顯降低,經常會碰到的故障現象有(直流電壓低),由于是直接通過電阻降壓來取得采樣信號,所以故障F008的出現主要是由于采樣電阻的損壞而導致的。此外,還會碰到F025、F026、F027關于輸入相缺失的報警,故障原因一是由于6SE70系列本身帶有輸入相檢測功能,輸入檢測電路的損壞會導致輸入缺相報警,如排除此故障原因,報警信號還不能消除,那故障很有可能就是CU板的損壞了。此外F011(過電流)故障也⛎是一個常見的故障,電流傳感器的損壞是引起此故障的原因之一,此外,在維修中經常會碰到驅動電路和開關電源上的一些貼片的濾波電容的損壞也會引起F011報警,要特別注意由于這種原因而引起的故障報警。

對于ECO的變頻器,🙈碰到*💦多的就是電源板的燒壞以及功率模塊的損壞,引起的原因也主要是由于強電側(功率模塊)與弱電側(驅動電路)沒有隔離電路,導致強電進入了控制電路,引起驅動電路及開關電源大面積燒壞,此外預充電回路損壞也是常見故障(30KW以上),由于限流回路設計在交流輸入側,只要有三相交流電源任意一路送電時有時序上的超前和滯后,都有可能引起自身一路或其余兩路充電時電流過大,而使得限流電阻和切入繼電器燒毀。F231故障也是ECO變頻器的一種常見故障,引起原因就是因為采樣電阻的損壞。

西門子變頻器故障分析及處理方法:

一般來說,當遇到西門子變頻器故障時,再上電之前首先要用萬用表檢查一下整流ꦍ橋和IGBT模塊有沒有燒,線路板上有沒有明顯燒損的🙈痕跡。

具體方法是:用萬用表(*是用模擬表)的電阻1K檔,黑表棒接變頻器的直流端(-)極,用紅表棒分別測量變頻器的三相輸入端和三相輸出端的電阻,其阻值應該在5K-10K之間,三相阻值要一樣,輸出端的阻值比輸入端略小一些,并且沒有充放電現象。然后,反過來將紅💜表棒接變頻器的直流端(+)極,黑表棒分別測量變頻器三相輸入端和三相輸出端的電阻,其阻值應該在5K-10K之間,三相阻值要一樣,輸出端的阻值比輸入端略小一些,并且沒有充放電現象。否則,說明模塊損壞。這時候不能盲目上電,特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤其禁止上電,以免造成更大的損失。

如果以上測量西門子變頻器故障結果表明模塊基本沒問題,可以上電觀察。

1、上電后面板顯示[F231]或[F002](MM3變🐽頻器),這種故障一般有兩種𒁏可能。常見的是由于電源驅動板有問題,也有少部分是因為主控板造成的,可以先換一塊主控板試一試,否則問題肯定在電源驅動板部分了。

2、上電后面板無顯示(MM4變頻器),面板下的指示燈[綠燈不亮,黃燈快閃],這種現象說明整流和開關電源工作基本正常,問題出🔯在開關電源的某一路不正常(整流二極管擊穿或開路,可以用萬用表測量開關電源的幾路整流二極管,很容易發現問題。換一個相應的整流二極管問題就解決了。這種問題一般是二極管♎的耐壓偏低,電源脈動沖擊造成的。

3、有時顯示[F0022,F0001,A0501ꦍ]不定(MM4),敲擊機殼或動一動面板和主板時而能正常,一般屬于接插件的問題,檢查一下各部位接插件。也發現有個別機器是因為線路板上的阻容元件質量問題或焊接不良所致。

4、上電后顯示[-----](MM4),一般是主控板問題。多數情況下換一塊主控板問題就解決了,一般是因為外圍控制線🧔路有強電干擾造成𝕴主控板某些元件(如帖片電容、電阻等)損壞所至,或與主控板散熱不好也有一定的關系。但也有個別問題出在電源板上。

5、上電后顯示正常,一運行即顯示過流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣,一般這種現象說明IGBT模塊損壞或驅動板有問題,需更換IGBT模塊并仔細檢查驅動部分后才能再💛次上電,不然可能因為驅動板的問題造成IGBT模塊再次損壞!這種問題的出現,一般是因為變頻器多次過載或電源電壓波動較大(特別是偏低)使得變頻器脈動電流過大主控板CPU來不及反映并采取保護措施所造成的。

總結以上,大的原器件如IGBT功率模塊出問題的比例倒是不多,因為一些低端的簡單原器件問題和裝配問題引發的故障比例較多,如果有圖紙和零件,這些問題便不難解決而且費用不高,否則ꦛ解決這些問題還是不容易的。*簡單的辦法就是換整塊的線路板!

西門子公司不同類型的變頻器,用戶可以根據自己的ꦗ實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時因注意以下幾點🥀注意事頊:

1、根據負載特性選擇變頻器,如負載為恒轉矩負載需🌱選擇西門子mmv/mdv、mm420/mm440變頻器,如負載為風機、泵類負載應選擇西門子430變頻器。

2、選擇變頻器時應以實際電動機電流值作為變頻器選擇的依據,電動機的額定功率只能作為參考。另外,應充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波,會使電動機的功率因數和效率變差。因此,用變頻器給電動機供電與用工頻電網供電相比較,電動機的電流會增加10%而溫升會增加2෴0%左右。所以在選擇電動機和變頻器時應考慮到這種情況,適當留有余量,以防止溫升過高,影響電動機的使用壽命。

3、變🐷頻器若要長電纜運行時,此時應該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。所以變頻器應放大一、兩擋選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。

4、當變頻器用于控制并聯的幾臺電動機時,一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內。如果超過規定值,要放大兩擋來選擇變頻器,另外在此種情況下,變頻器的控制方式只能為v/f控制方式,并且變頻器無法實現𒁃電動機的過流、過載保護,此時,需在每臺電動機側加熔斷器來實現保護。

5、對于一些特殊的應用場合,如高環境溫度、高開關頻率、高🍸海拔等,此時會引起變頻器的降容,變頻🧜器需放大一擋選擇。

6、使用變頻器控制💛高速電動機時,由于高速電動機的電抗小,會產生較多的高次諧波。而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。因此,選擇用于高速電動機的變頻器時,應比普通電動機的變頻器稍大一些。

7、變頻器用于變極電動機時♈,應充分注意選擇變頻器的容量,使其*額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外,在運行中進行極數轉換時,應先停止電動機工作,否則,會造成電動機空轉,惡劣時會造成變🅷頻器損壞。

8、驅動防爆電動機時,變頻器沒有防爆構造,應將變頻器設置在危險場所之外。

9、使用♔變頻器驅動齒輪減速電動機時,使用范圍受到齒輪轉動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時,在低速范圍內沒有限制;在超過額定轉速以上的高速范圍𓄧內,有可能發生潤滑油用光的危險。因此,不要超過*轉速容許值。

10、變頻器驅動繞線轉子異步電動機時,大多是利用已有的電動機。繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比,繞線電動機繞組的阻抗小。因此,容易發生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現象,所以應選擇比ไ通常容量稍大的變頻器。一般繞線電動機多用于飛輪力矩gd2較大的場合,在設定加減速時間時應多注意。

西門子直流調速器:

概述

電源單元和冷卻

SIMOREG 6RA70 變頻器是全數字化的🐲緊湊型設備,它連接到三相交流電源上。 這些變頻器輪流被用于變速 DC 驅動的轉子電路和勵磁電路。 額定直流電流范圍擴展為 15A 至 3000A,并可通過并聯 SIMOREG 變頻器進行擴展。

單象限變頻器或四象限變頻器可適應于各種具體的應用要求 由于變頻器配有一個集成的參數化面板,它們是自主單元,不需要任何其它的參數༺化設備。 由兩個微處理系統來處理所有的開環和閉環控制任務以及監視和輔助功能。 設定值和實際值可使用模擬形式或數字形式。

SIMOREG 6RA70 變頻器的設計具有緊湊而節省空間的特點。 包含閉環控制板的電子箱安裝在變頻器門上。 電子箱同時還具有容納其它與過程相關擴展♏功能和串行接口板的空間。 這種設計使得維修極為簡單,因為單獨的部件可容易操作。

外部信號(數字量 I/O,模擬量 I/O,脈沖編碼器等)由插入式端子連接。 變頻器軟件保存在閃存中。꧟ 軟件升級包可通過基本單元的串行接口方便下載。

電源單元: 轉子和勵磁電路

轉子電路是一個三相橋連接:

在變頻器中,用作單相限驅動的全控 B6C 三相連接

在變頻器中,用作四相限驅動的 2 個全控 (B6) A (B6) C 三相連接。

轉子電路是一個半控 B2HZ 單相橋連接:

從 15 到 1200 A 的變頻器

轉子和勵磁電路的額定直流電流單元,電源單元是由相互隔離的晶閘管電路板構成的。 因此,散熱片處于浮動♛電位。

對于額定電流 ≥ 1500 A 的變頻器,轉子和勵磁電路的電源單元是✤由圓片形晶閘管和處于電壓電位的散熱片構成的。 電源單元的所有ꦜ連接母排前置。

冷卻

額定直🧔流電流為 125 A 或以下的變頻器為自冷ꦬ卻,但是額定直流電流為 210 A 或更高的變頻器須強制空氣冷卻(風扇裝置)。

參數化裝置

PMU 簡單操作員面板

所有單元在變頻器門均安ও裝有一個 PMU 面板。 PMU 包括一個 5 位,7 段的顯示器,3 個作為狀態指示的 LED 和 3 個參數化按鍵。

PMU 同時還具有帶 USS 接口(符合 RS232 或 RS485 標準)的 X300 連接器。

面板提供了調試時所需的所有⭕功能,以便用于調整或設定操作以及顯示測定值。 3 個面板按鍵具有以下功能:

• P (選擇)鍵

• 在參數編號和參數值之間切換,反之亦然,確認故障消息。

• UP 鍵

• 在參數模式下選擇較大的參數編號或在參數值模式下增大設定和顯示的參數值。 同時從索引參✃數中選取較大的索引。

• DOWN 鍵

• 在參ꦦ數模🧸式下選擇較小的參數編號或在參數值模式下降低設定和顯示的參數值。 同時從索引參數中選取較小的索引。

• LED 功能

• Ready(就緒): 操作就緒,處于“等待操作” 狀態的燈亮。

• Run(運行): 運行中,當運行時燈亮。

• Fault(故障): 干擾,“故障激活”狀態的燈亮,報警激活時閃爍。

5 位,7 段顯示器的數量輸出很容易理解,如:

• 額定值的百分值

• 伺服增益系數

• 秒

• 安培或

• 伏特

OP1S 變頻器操作面板

可選 OP1S 變頻器操作面板既可安裝在變頻器門,也可安裝在外部,比如控制柜門。 因此,可通過

5 m 的長電纜連🍃接。 如果 5 V 的單獨電源可用?,則可使用長達 200 的電纜。 OP1S 通過 X300 連接器連接至 SIMOREG。

OP1S 可作為一個經濟的方法安裝至顯示物理測量數量的控制柜測量裝置。

OP1S 具有一個帶 4 x 16 字符的 LED,用于通過普通文本顯示參數名稱。 英語、法語、德語、意大利語和西班牙語可選作為顯꧋示語言。 OP1S 可用來存儲參數集,并可簡單下載至其它裝置。

• OP1S 上的按鍵:

• 選擇鍵(P)

• UP 鍵¹⁾

• DOWN 鍵

• 反向鍵¹⁾

• ON 鍵¹⁾

• OFF 鍵¹⁾

• 慢動鍵(慢動)¹⁾

• 數字鍵(0 到 9)

• OP1S 上的 LED:

• 綠色: “Run”燈亮,“Ready”燈閃爍

• 紅色: “Fault”燈亮,“Alarm”燈閃爍

• RESET(復位)鍵¹⁾

參數化裝置

通過 PC 參數化

可使用 PC 進行調試和故障排除,DriveMonitor 軟件隨變頻器提供。

PC 通過基本單元上的 USS 接口連接至 SIMOREG。

軟件具有如下功能:

• 菜單輔助訪問參數。

• 參數集的讀/寫操作。

• 復制現有的參數集至其它相同類型的變頻器。

• 輸出參數集至打印機。

• 通過控制字(二進制指令如 ON/OFF 指令等)和設定值規格操作。

• 通過狀態字(變頻器狀態的回檢信息)和實際值讀數進行監控。

• 故障消息和警報的讀取。

• 跟蹤緩沖器內容的讀取(示波器功能)

1)此功能必須由參數激活且自由可選。

設計

軟件結構

二個強有力的微處理器(C163 和 C167)為電樞和𓆏勵磁電路實施所有閉環和驅動控制功能。 閉環控制功能由🃏軟件實現,作為通過參數相聯系的程序模塊

連接器

經由連接器可以獲取閉環控制⛎系統中的所有重要的量。 它們對應于測量點,且能夠作為數字值訪問。 14 位 (16,384 步)對應于標準歸一化中的100 % 。 這些值在變頻器中可以做其他用途,例如:控制設定值✤或改變一個限定值。 它們也可經由操作員面板,模擬輸出和串行接口輸出。

經由連接器可以獲得下列量:

模擬量輸入和輸出

實際值傳感電路的輸入

斜坡函數發生器的輸入和輸出,極限,選通單元,控制器,免費提供的軟件模塊

數字的固定設定值

一般的量,如操作狀態,電機溫度,可控硅溫度,報警存儲,故障存儲,操作計時表,處理器容量的利用率

開關量連接器

開關量連接器是假設 一個“0ꦦ”或“1” 值的數字控制信號。 例如它們可以用來輸入一個設定值或執行一個控制功能。 開🤪關量連接器也可經由操作員面板,二進制輸出,或串行接口輸出。

下列狀態可經由開關量連接器來獲取:

二進制輸入的狀態

固定控制位

控制器的狀態,極限,斜坡函數發生器,控制字,狀態字。

干預點

軟件模件的輸入使用關聯的參數在干預點上定義。 在對連接器信號的干預點,所需信ꦿ號的連接器編號被輸入相關的參數中,從而來定義哪一個信號必須作為輸入量。 因此,有可能用模擬輸入和接口來的信號,以及內部變量來指定設定值,附加的設定值,極限等。

作為輸入量的開關量連接器的編號在干預點被輸入,用作開關量連接器信號。 從而可以利用二進制輸入,串行接口的控制位或者🔜是在♈閉環控制中產生的控制位,執行一個控制功能或者是一個控制位輸出。

參數組的切換

編號范圍從 P100 到 P599 的四份參數拷貝以及某些其他參數被存儲在存儲器中。 可以用開關量連接器來選擇激活的參數設置。 這個功能允許,例如,交替地運行多達四個不同的電動機或者四種不同的齒輪變換在♏一個變頻器上實施。 對下列功能的設定值可以進行切換:

• 電動機和脈沖編碼器的定義

• 閉環控制的優化

• 電流和轉矩

• 極限

• 速度控制器實際值的調節

• 速度控制器

• 速度控制器

• 閉環勵磁電流控制

• 斜坡函數發生器

• 速度限制

• 監控器和限定值

• 數字設定值

• 工藝控制器

• 電動電位器

• 摩擦補償

• 飛輪效應補償

• 速度控制器適配

BICO 數據組的切換

BICO數據組可以用控制字 (開關量連接器輸入)來切換。🌳 有可能去選擇必須在干預點加用哪一個連接器或開關量連接器的量。 因此控制結構或控制量可以靈活地適配。

電動電位器

電動電位器有꧒以下控制功能:“提升”,搣降低攠,搣順時針/逆時針攠和搣手動/自動攠 ,并具有自己的,帶相互獨立的斜坡時間設定和一個可選擇舍入因子的斜坡函數發生器。 可以利用參數來設置設定范圍(*小和*輸出量)。 控制功能則由開關量連接器來指定。

在自動方式 (“自動”設置)下, 電動電位器輸入是𒉰由一個自由可選的量 (連接器編號)決定的。 可以選擇斜坡時間是否有效,或者輸出是否直接切換到輸出🐻端。

在搣手動攠設置里,設定值通過“提升設定值”和“降低設定值”功能來調整。 同樣可以定義輸出是否必須設定為零,或是在在電源故障情況下把*一個值存儲起來。 輸出量可在一個連接器自由地使用,例如﷽,可以用作主設定值,附加設定值或極限值。

操作模式

優化運行

所提供的 6RA70 變頻器帶有的參數為出廠設定值。 可以利💞用專門的鍵號來選擇運行自動優化,從而來支持控制器的設置

下面這些控制器功能可以在運行一次自動優化中設置:

• 運行電流控制器的優化,用于設置電流控制器和前饋控制 (轉子和勵磁電路)。

• 運行速度控制器的優化,用于設置速度控制器的特征數據。

• 自動地記錄摩擦和運動慣性的補償,用于速度控制器的前饋控制。

• 自動紀錄磁場特性,用于一個電動勢有關的,閉環磁場弱化控制,以及用🌳于在弱化磁場運行中???控制𝔉器的自動優化

而且,在優化運行期間所有自動設置的參數以后可以在操作員面板上更改。

監視和診斷

運行數據的顯示

變頻器的操作狀態通過參數 r000顯示出來。 為了顯示測量值提供了大約 50 個參數。 為了輸出到顯示設備,可在軟件(連接器)中額外選擇來自閉環控制的 300 個信號。 可顯示的測量值例子: 設定值,實際值,二進制輸入/輸出的狀態,線路電壓,線路頻率,點火角,模擬端子的輸入/輸出,控制器的輸入/輸出,極限𝓰值顯示。

跟蹤功能

可以選擇跟蹤功能來存儲 128個測量點的 8 個測得的量。 測得的量或一條故障消息的激活可被參數化為一個觸發條件。 可以用🌌編程一個觸發延遲來記錄事件之前和事件之后的歷史。

用于測量值存儲器的采樣時間可以被參數化為 3ms到 300ms之間。

測得的值可以通過操作員面板或串行接口輸出。

故障報文

給每條故障消息分配一個號碼。 事件發生的時間也與故障消息一起存儲起來。 這允許故障的原因被精確定位。 為了診斷的🐓目的,把*近的 8 條故障消息連同故障編號、故障值和小時計數值一起存儲起來。

當故障發生時

• 二進制輸出功能 揬

• 驅動器被斷開(控制器禁用,電流I= 0,脈沖禁用,繼電器“輸入接觸器關閉”脫扣),且

• 一個“F”和一個故障號碼出現在顯示器上,表示“故障”LED 亮起。

• 可以通過一個二進制可分配功🌜能端子或一串行接口,在操作員面板上確認故障消息。 當故障被確認后,系統切換到揬 揬

自動重啟動: 系統可以在一個可參數化的時間周期內( 0 到 2 秒)自動地重新啟動。 如果這個時間設置為零,一條故障消息立即被激活 (在電源故障時), 而不會有重啟動。 自動重啟動可被參數化成與下列故障消息有關: 相故障 (勵💝磁或轉子),欠電壓,過電壓,電子線路電源故障,在平行的 SIMOREG 設備上發生欠電壓。

• 故障/出錯 消息分成下列幾類:

• 線路故障: 相故障,勵磁電路故障,欠電壓,過電壓,線路頻率

• < 45 or > 65 Hz

• 接口故障: 到輔助板的基本單元接口發生誤動作

• 驅動故障: 用于速度控制器的監視器,電流控制器𒈔,電動勢控制器,勵磁電流控制器已經作出反應,驅動鎖定,無轉子電流

• 電子的馬達過載保護 [(用于電動機的 I2t 監視器) 已經作出反應]

• 測速發電機的監視器和過速信號

• 啟動出錯

• 電子板上存在故障

• 來自可控硅校驗的故障消息: 只有當可控♍硅校驗是通過適當的參數啟動ℱ的,才會發出此故障消息。 此校驗功能確認可控硅是否具有阻塞以及點火能力

• 故障消息來自于電動機傳感器 (帶ജ端子擴展選件); 監視電刷長度,軸承情況,氣流,對電機溫度已經作出反應

• 通過二進制可分配功能端子來的外部故障

故障消息可以單個地激活。 對某些故障消息的缺省設定是 揬

報警

一些特殊的,不會導致驅動關閉的狀態🙈,,由報警來示出。 報警無需確認,但是當引起問題的原因被消除時會自動地復🌸位。

當發生一個或多個報警時

• 二進制輸出功能 揬

• 用閃爍的表示“故障”的LED 發出報警信號。

• 報警分成下列種類:

• 電動機過熱: 監視功能

• 已經達到電機的計算出的 I2t 值的 *

• 
  

• 報警來🐟自于電動機傳感器 (僅發生在帶端子擴展選件時): 監視軸承情況,電機風扇,對電機溫度已經有反應

• 驅動報警: 驅動阻塞,無轉子電流

• 通過二進制可分配功能端子來的外部報警

• 來自輔助板的報警

安全關機 (E-STOP)

E-STOP 功能的任務是打開繼電器觸點 (端子109/110),用于在大約 15 ms 時間內激勵主接觸器,完全與半導體部件和微處理器板ꦡ (基本電子線路) 的功能狀態無關。 如果基本電路工作正確,閉環控制輸出一個 I = 0 命令來取消激活主接觸器。 當給出 E-STOP命令時,驅動慣性運轉到停頓狀態。

用下列方法之一可以觸發E-STOP 功能:

• 開關操作: 當把端子105和106之間的開關打開時,E-STOP功能被激活。

• 按鈕操作: 打開在端子106和107之間的“常閉”觸點,就會觸發 E-STOP 功能并存儲關機操作。 關閉在端子106和108之間的一個“常開”觸點,就可復🅷位此 E-STOP功能。

當 E-STOP 功能被復位時,驅動開關變成 揬 此狀態需要通過 揬

注: 按照 EN 60204-1,

E-STOP 功能不是一個“緊急停止”功能。

EN 60204-1.

串行接口

提供有下列串行接口:

• 在壓力測量裝置(PMU)的 連接器 X300 上的,采用 USS 協議到🐬 RS 232 或 RS 485標準的一個串行接口。 用于連接一個可選的 OP1S 操作員面板或用于連接基于 PC 的驅動監視器。

• 在基本電子線路板的端子上的一個,用于 USS 協議或點▨對點通訊連接的二線或四線 RS485 串行接口,

• 在端子擴展板 (可選) 🗹端子上꧂的一個,用于 USS 協議或點對點通訊連接的二線或四線 RS485 串行接口,

• 在輔助板(可選)上的 PROFIBUS-DP

• 在帶光纜連接的輔助板(可選)上的 SIMOLINK?

接口的物理特性

RS 232: 用于點對點工作的 ±12 V 接口

RS 485: RS 485: 5𝓀 V 常用方式接口,防噪聲,用作一個*多帶 31 個總線節點的,額外的總線連接。

USS 協議

公開的 SIEMENS 協議,容易在外部系統上,例如在PC上編程。 可以使用任意主站接口。 驅動作為主站上的從站工作,選𝔉擇驅🍒動通過一個從站編號來進行。

下面的數據可通過 USS 協議來交換:

用于參數寫/讀的 PKW 數據。

PZD 數據 (過程數據),如控制字、設定值,狀態字,實際值。

連接器編號輸入參數中,去選擇傳送數據 (實際值),接收數據 (設定值) 代表連接器編號。連接器編號可以🐲編程以便在任何一個干預點起作用。

點對點通訊協議

用點對點通訊協議來鏈接一個變頻器到另一個變頻器。 用這種方式,數據在變頻器之間互相交換,例如,通過一個串行接口來建立一個設定值串級。 因為一個串行接口是作為一個四線線路采用的,就有可能從上游變頻器接收數據,(例如𝓰,通過乘以權值)調整它們,然后將它們送往下游變頻器。 整個操作只用到一個串行接口。

下列數據可以在變頻器之間交換:

• 傳輸控制字和實際值

• 接收狀態字和設定值

在每個方向上*多發送 5 個數據字。 數據依據連接器編號和干預點進行交換。

幾個串行接口可以ꦿ同時工作。 例如,*個接口可以用作一個自動化鏈接 (USS 協議),用于開環控制,診斷和主站設定值技術說明。 第𝓰二個接口連同點對點通訊協議一起工作,起設定值串級的作用。

控制端子塊

功能

在轉子電路中的閉環功能

速度設定值

速度設定值和另外的設定值的源可以自由地通過參數設定來選擇,即設定值可以編程為:

• 模擬值

• 0 到 ±10 V,0 到 ±20 mA,

• 4 - 20 mA

• 集成的電動電位器

• 帶固定設定值,漸進功能 蠕動等功能的開關量連接器

• 在基本單元上的串行接口

• 輔助板

歸一化是這樣設定的:100 % 設定值(主設定值和附加的設定值的乘積)對應于*的電機速度。

速度設定值可以利用參數設定或連接器被限制在*小值或*值。 而且,在軟件中包括了“添加點”,例如,以便在斜坡功能發生器之前或之后拒絕附加的設定值。 可以通過一個開關量連接器來選擇ꩵ“設定值可用”功能。 總的設定值在通過可參數化的濾波器 (PT1 部件)平滑后,被傳送到速度控制器的設定值輸入處。 與此同時,斜坡功能發生器起作用。

實際速度值

可以選擇四個源中的一個作為實際速度信號。

• 模擬轉速表
  測速發電機的電壓在*速度下可以在 8 和 250 V之間。此電壓/*速度歸ꦏ一化是通過一個參數設定的。

• 脈沖編碼器
  脈沖編碼器的型號,每轉一圈標志的個數和*的速度是通過參數設定的。 評估電子線路能夠處理編碼器信號(對稱的: 帶附加的反相軌跡或者非對稱的: 相對于地電平)*達 27 V 的一個差分電壓 。編碼器的額定電壓范圍 (5 V 或 15 V) 是在一個參數里設定的。 通過 1 個 15 V 的額定電壓, SIMOREG 變頻器可以為脈沖編♍碼器提供電壓。 5 V 編碼器需要一個外部電源。 脈沖編碼器是在三個軌跡的基礎上加以評估的: 軌跡 1, 軌跡 2 和零標記。 也可以安裝沒有零標記的脈沖編碼器。 零標記允許采集一個實際的位置。 編碼器信號的*頻率一定不能超過 300 kHz。 建議使用每轉一圈至少 1024 個脈沖的脈沖編碼器(以確保在低速時平滑地運行)。

• 操作無轉速計,具有閉環電動勢控制
  若采用閉環電動勢♊控制功能,則無需實際值傳感器。 取而代之,變頻器輸出電壓是在 SIMOREG 中測得的。 測得的轉子電壓是由電動機中的內部電壓降來補償的 (I*R 補償)。 補償的程度是在電流控制器優化運行期間自動地確定的。 這種控制方法的精確度是通過在電動機轉子電路中電阻隨溫度的變化來決定的,精度大約為 5 % 。 為了獲得更好的精度,較好的辦法是在電機熱了后重復地運行電流控制器優化過程。 如果精度要求不是特別高,而且如果沒有可能安裝一個編碼器,并且假如電動機工作在轉子電壓控制范圍內,那么可以采用閉環電動勢來測定。 重要的是:當加用這種控制方法時,驅動不能在電動勢有關的,勵磁弱化方式中工作。

• 可自由選擇的實際速度信號
  對于這種工作方式,可以選擇任何連接器編號作為實際速度信號。 如果實際速度傳感器是按裝在一塊工藝輔助板上的,在大多數情況下是選擇這種設置的。
  在實際速度值被傳送到此速度控制器之前,可以利用參數ꦏ化光滑 (PT1 部件)和兩個可調整的頻帶濾波器來平滑它. 頻帶濾波器主要用于濾掉由機械共振引起的諧振頻率。 諧振頻率和濾波器特性是可選的。

斜坡函數發生器

斜坡功能發生器在改變一步后,將把指定的設定值轉換成一個不停隨時間改變的設定值信號。 斜坡上升時間和斜坡下降時間可以相對獨立地設置。 斜坡功能發生器還特有一種底部和頂部的的平滑過渡(限制急拉)功能,它們分別在斜坡的開始時和結束時產生作用。 對斜坡功👍能發生器的所有時間設定都是相互獨立的。為斜坡發生器時間提供了三個參數設定。 可以通過二進制可選的輸入或者(通過開關量連接器)的一個串行接口來選擇這些參數。 在驅動工作時,可以切換斜坡發生器參數。 參數設置 1 的值還可🥂以通過連接器(通過 1 個連接器去改變斜坡發生器的數據)加權。 當為斜坡功能發生器時間設置值輸入零時,該速度設定值就直接地加到速度控制器上。

速度控制器

速度控制器將速度設定值和實際值進行比較,如果這二者有偏差,它就把一個相應的電🌟流設定值加到電流控制器(工作原理: 通過從屬的電流控制器進行閉環速度控制)。 該速度控制器是一個 PI 控制器帶一個可選的 D 部件。 也可參數化一個可開關的速度下降。 所有的控制器特征可相互獨立地設定。 可以采用 Kp (增益) 的𓃲值作為一個連接器信號(外部的或內部的)的函數。

速ꦫ度控制器的 P 增益可以被用作實際速度、實際電流、設定值/實際值偏差或繞組直徑的一個函數。 為了在速度控制回路中獲得較好的動態響應,可以加上一個前饋控制功能。 為此目的,在速度控制器之后,可以加上作為摩擦或驅動的運動慣꧋性的一個函數的轉矩設定值量。 在一次自動優化運行過程里可以計算出摩擦和運動慣性的補償值。

直接緊隨著激活之后的速度控制器的輸出量可以通過一個參數來設置。

可以旁路速度控制器,并且變頻器在轉矩或電流控制下運行,具體取決于參數是如何設置的。 而且,在運行中,利用選擇功能“主/從切換”是有可能在閉環速度控制和閉環轉矩控制之間切換的。 通過一個二進制可分配的功🎀能端子或一個串行接口,可以如同選擇一個開關量連接器一樣地選擇該功能。 轉矩設定值利用一個可選擇的連接器加用,因此轉矩設定值可以用一個模擬可分配的功能端🐎子或一個串行接口來提供。

在“從驅動”運行(在轉矩或電流控制之下),一個限制控制器在起作用。 為了防止⛦驅動被加速到太快,限制控制器可以在一個可調節的,參數化的速度限制值的基礎上進行干涉。 在這種情況🍎下,驅動被限制到一個可調節的速度偏差內。

轉矩限制

速度控制器的輸出或者作為轉矩設定值或者作為電流設定值,這取決于參數化。 在閉環轉矩控制方式中,速度控制器輸出是通過機器磁通量φ 來加權的,然后作為一個電流設定❀值🎉傳送給電流限制。 轉矩控制方式通常是和勵磁弱化一起使用的,因此*的電動機轉矩可以被限制,但與速度無關。

具有下列功能:

• 通過參數獨立地設置正/負轉矩限制。

• 作為一個可參數化的切換速度的函數,通過一個開關量連接器切換轉矩限制。

• 利用一個連接器,例如,通過一個模擬輸入或串行接口來自由輸入轉矩限制。

*的輸入量總是被用作電流轉矩限制。 在該轉矩限制之后,可以另外添加轉矩設定值。

電流限值

在轉矩限制之后設置電流限制的目的是保護變頻器和電動機。 *的輸入量總是被用作電流限制。

可以設置下面的電流限制值:

通過參數(設置*的電動機電流)獨立地設置正/負電流限制。

• 利用一個連接器,例如,通過一個模擬輸入或串行接口,自由地輸入電流限制。

• 通過參數,對關機和快速停止分別地設置電流限制。

• 取決于速度的電流限制: 可以設置參數來實施一次🎃自動觸發的,在高速時與速度有關的減少電流限制(電動機的換向極限曲線)。

• I²t功率段監控:🔜 對于所有電流值的可控硅的溫度被計算出來。 當達到可控硅限制溫度時,變頻器電流或者減少到額定 DC 電流或者變頻器被關機并帶一條故障消息,這取決于如何設置適當的響應參數。 提供了這個功能是為了保護可控硅。

電流控制器

電流控制器是一個帶有相互獨立的 P 增益和復位時間設定 的 PI 調節器。 P 或 I 部件也可被取消激活來獲得一個純 P 控制器或一個純 I 控制器)。 實際的電流是在三♔相 AC 一邊,利用電流互感器采集的,并且在 模/數 轉換后通過一個電阻負載和一個整流電路加到電流控制器上的。 對于變頻器額定電流分辨率是10 位。 電流限制輸出被作為電流設定值加用。

電流控制器輸出把點火角轉換為傳輸到選通設備,前饋控制功能平行地起作用。

前饋控制

在電流控制回路中的前饋控制功能改善了控制的動態響應。 這使得在電流控制回路中獲得 6 到 9 ms 之間的上升時間成為可能。 前饋控制以電流設定值和電動機電動勢的一個函數來工൲作,并確保在間斷的和連續的 DC 運行時或當轉矩方向反向時,必須的點火角能🌊夠快速地傳送到選通單元。

自動反向模塊

自動反向模塊(僅當變꧒頻器用于四象限驅動時)連同電流控制回路一起作用,去定義把轉矩方向反轉過來所需要的所有過程的邏輯序列。 必要時,一個轉矩方向可以通過參數設置來禁♔用。

選通單元

選通單元為功率段可控硅與線電壓的同步♉產生選通脈沖。 同步的實施是獨立于旋轉勵磁和電子設備電源的,并且是在功率段上測量的。 選通脈沖定位計時是由電流控制器和前饋控制的輸出值所決定的。 可以在一個參數中設置點火角的設定限制.

選通單元是自動地調整到所連接的線路的頻率,其頻率范圍 45 Hz 到 65 Hz 之間。

如要求通過分開的參數化來在 23 Hz 到 110 Hz 之間的頻率范圍內調整線路頻率,可按要求提供。.

變頻器一通電就跳閘是什么怎么回事?