西門子變頻器MM420-12/2

MICROMASTER 420 無濾波器 200-240V+10/-10% 1 AC/1/三相交流 47-63Hz 恒定轉(zhuǎn)矩 0.12kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 0.12kW 173x 73x 149（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

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)設置不當引起的。西門子變頻器可設置的參數(shù)有幾千個，只有系統(tǒng)地、合適地、準確地設置參數(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(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(shù)保持在適當?shù)姆秶鷥?nèi)。

可以進一步通過設置參數(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?shù)奶岣咭匝a償在低頻時定子電阻引起的壓降導致電機轉(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曲線上設置跳轉(zhuǎn)點及跳轉(zhuǎn)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(tǒng)能夠正常運行。從p1091至p1094可以設定4個不同的跳轉(zhuǎn)點，設置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控制對應設置變頻器參數(shù)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(shù)p1300設置為20，變頻器工作于矢量控制。這種控制相對*，調(diào)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(diào)速都采用svpwm矢量控制方式。

參數(shù)p1300設置為22，變頻器工作于矢量轉(zhuǎn)矩控制。這種控制方式是目前上*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。

=============================================

(SIEMENS)上海非俗工控自動化設備有限公司（西門子分銷商）

顏家釗（銷售工程師）185 7050 2115 （24小時）

公司常年備貨，以誠信為公司的經(jīng)營理念，以品質(zhì)來取得客戶的認可，假一罰十，歡迎廣大客戶。

=============================================

?

以及視頻《S120產(chǎn)品簡介——制動單元介紹》

S120的特點

SINAMICS S120是西門子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一體的驅(qū)動控制系統(tǒng)，它不僅能控制普通的三相異步電動機，還能控制同步電機、扭矩電機及直線電機。SINAMICS S120具有模塊化設計，可以提供高性能的單軸和雙軸驅(qū)動，功率范圍涵蓋0.12 kW – 4500 kW，具有廣泛的工業(yè)應用價值。由于其具有很高的靈活性能，SINAMICS S120可以*的滿足應用日益增長的對驅(qū)動系統(tǒng)軸數(shù)量和性能的要求。它具有以下特點：

“高度靈活”的模塊化設計

允許不同功率等級與控制性能的單元自由組合，所有系統(tǒng)組件之間都具有高度的兼容性，同時還可通過簡單并聯(lián)就可實現(xiàn)功率的增容。

“一網(wǎng)到底”的通訊技術

上位通訊支持標準的 PROFIBUS DP 現(xiàn)場總線或新一代高速工業(yè)以太網(wǎng)技術 PROFINET，可以方便地集成到工廠 IT 環(huán)境，傳動組件之間采用*的DRIVE-CLiQ通訊。

“一心多用”的多機控制技術

一個控制單元就可同時控制多達四臺逆變和一臺整流，所需數(shù)據(jù)都保存在控制單元中，在控制單元內(nèi)就能建立軸間連接和控制，保證系統(tǒng)高效可靠運行。

智能化的驅(qū)動組件鏈路——DRIVE-CLiQ

基于網(wǎng)絡技術的全新傳動串行通訊，用于傳動組件之間的通訊。DRIVE-CLIQ 組件都有一個電子銘牌，各項技術數(shù)據(jù)都將自動裝載到控制單元中，從而讀取拓撲結構，實現(xiàn) SINAMICS 驅(qū)動系統(tǒng)的自動配置。

裝置并聯(lián)的“無環(huán)流設計”

由于選用了新一代高性能 IGBT 和*的均流控制技術，裝置并聯(lián)增容時，只需滿足zui短電機電纜的要求就可，而無需笨重而昂貴的平衡電抗或輸出電抗器。

四象限運行的“IGBT智能整流”

全新的 IGBT 整流 ——SLM，在實現(xiàn)四象限運行的基礎上，成功避免了換流故障，又免除了傳統(tǒng)晶閘管正反橋整流/回饋所需的自耦變壓器，大大提高了傳動系統(tǒng)的可靠性。

控制方式

V/f控制

V/f 控制用于簡單傳動的標準解決方案：

---用于聯(lián)動裝置

---用于電機額定功率小于 25% 的變頻器額定功率

---用于調(diào)試過程中的測試運行

矢量控制

矢量控制的優(yōu)勢：

---高穩(wěn)定性運行，無論負載波動或給定值變化

---給定值變化時能快速響應（→ 優(yōu)異的控制特性）

---負載波動時能夠快速調(diào)節(jié)（→ 優(yōu)異的抗干擾性）

---能以zui大轉(zhuǎn)矩進行加速和制動

---轉(zhuǎn)矩的閉環(huán)控制，制動轉(zhuǎn)矩值與當前轉(zhuǎn)速無關

---零速時也可以輸出zui大制動轉(zhuǎn)矩

---閉環(huán)控制的范圍：轉(zhuǎn)速大于 1% 額定轉(zhuǎn)速

相關文檔
F0515_SINAMICS S120變頻器可否在VF控制方式下實現(xiàn)一拖多

帶編碼器的矢量控制（VC）：

---要求高轉(zhuǎn)速精度

---要求高動態(tài)響應（給定變化或負載擾動時）

---要求轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)范圍大于 1:20

不帶編碼器的矢量控制（SLVC）：

---用于大功率、獨立運行的異步電機

---適合各種動態(tài)響應要求

---轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍在 1:20 之內(nèi)（> 5% 額定轉(zhuǎn)速）

------實際磁通或即電機的實際轉(zhuǎn)速僅通過一個電機模型

------電機模型借助電流和電壓進行計算

------在0 Hz 左右的低頻區(qū)內(nèi)，模型無法足夠精確地計算出電機轉(zhuǎn)速。 因此在低頻范圍內(nèi)矢量控制會從閉環(huán)切換為開環(huán)

不帶編碼器的運行在多數(shù)情況下可以實現(xiàn)高性能、穩(wěn)定運行的矢量控制，如果需要在小于 1% 的額定轉(zhuǎn)速下調(diào)速或更高精確度的要求，需要使用帶編碼器的矢量控制

SLVC 或 VC 時可通過參數(shù) p1501 切換至轉(zhuǎn)矩控制，或直接通過參數(shù) p1300 設置。轉(zhuǎn)矩控制時，需要通過轉(zhuǎn)矩設定值僅在轉(zhuǎn)矩控制時生效，附加轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)矩控制和轉(zhuǎn)速控制時都生效。

為了限制電機軸上的輸出轉(zhuǎn)矩，保護機械設備的安全，轉(zhuǎn)矩設定值的限制可以通過三種實現(xiàn)方式：

---轉(zhuǎn)矩限幅（正反兩個方向）

---電流限幅：默認值為變頻器額定電流的1.5倍

---功率限幅（電動運行、發(fā)電運行）

電機的矢量控制需要借助電機模型來計算磁通矢量，因此需要對電機的參數(shù)（等效電路圖）進行準確計算，這一過程可以通過SINAMICS S120的電機數(shù)據(jù)辨識來完成。它包括以下三個過程：

---電機數(shù)據(jù)計算：根據(jù)電機銘牌計算電機參數(shù)

---靜態(tài)辨識 ：電機等效電路圖數(shù)據(jù)的識別與計算

---動態(tài)辨識

------旋轉(zhuǎn)磁場測量：動態(tài)優(yōu)化矢量的磁場模型

------速度環(huán)優(yōu)化：速度調(diào)節(jié)器PI系數(shù)優(yōu)化

相關文檔
F0685_S120轉(zhuǎn)矩限幅功能

A0092_S120驅(qū)動感應電機的優(yōu)化

A0091_S120 驅(qū)動第三方伺服電機時的優(yōu)化