西門子MM430 11KW變頻器380-480V標準版

西門子MM430 11KW變頻器380-480V標準版

潯之漫智控技術（上海）有限公司 上海詩慕自動化設備有限公司
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西門子研究人員開發(fā)的虛擬傳感器不必借助安裝在電機內部的傳感器，即可計算出電機內部溫度。籍此得到的信息可以避免不必要的停機——這一改進將大大降低運營成本。

諸如壓縮氣體用的大型電機的轉子，盡管龐大如房間，但卻難以進入。這種轉子在啟動時產生的熱應力很高，一旦過熱就會造成損害。因此，必須監(jiān)測其溫度。

驅動這種轉子的電機是所謂的凸極電機，這些巨大的機器在石油、天然氣及化工行業(yè)常用于驅動大功率泵機。由于未配備變頻器，直接連接至電網，它們在啟動時會產生大量的熱量。若反復啟動，其內部溫度可能飆升至800°C，從而可能造成嚴重損害。為此，在重新啟動之前，必須讓電機冷卻下來。問題是：需要多長時間？電機內部關鍵區(qū)域的溫度無法直接測量。這樣一來，技術人員迄今為止只能估計冷卻時長。一般而言，專家會設定一個緩沖期，以排除發(fā)生損害的可能性。這樣的停機往往長達12小時，比實際冷卻用時長得多，故而令經營者蒙受巨大損失。

透過增強現實頭盔來觀看電機演示器，佩戴者可以看到電機及其內部的逼真模擬，以及疊加于其上的真實演示器。

虛擬傳感器

現在，得益于西門子中央研究院（CT）開展的工作，研究人員可以利用虛擬傳感器來測量和監(jiān)測電機在運行狀態(tài)下的內部溫度。這一發(fā)展有助于顯著減少停機時間，提高設備利用率。虛擬傳感器原型的數學模型基于數字化雙胞胎—戴者可以看到電機及其內部的逼真模擬，以及疊加于其上的真實演示器。從藍色到紅色的不同顏色表明了溫度水平。

西門子中央研究院的仿真專家Birgit Obst表示，“我們借鑒了西門子過程工業(yè)與驅動集團，特別是柏林西門子電機工廠同事們的工作成果。他們在開發(fā)電機時，使用了數學模型來捕捉驅動裝置的幾何形狀和材料特性，以便創(chuàng)建出每個組件的數字化雙胞胎。”但這些模型極為廣泛且又復雜，因而通常無法用于實時計算。在解決這一挑戰(zhàn)的過程中，西門子研究人員取得了兩個重大進展：他們成功地運用了數學規(guī)約方法，并且成功地推導出抽象模型，盡管這些模型不那么全面，但仍可得出關鍵的模擬結果。這些模型的計算速度比傳統工程仿真工具快1000倍，并且精度偏差更小、可控。得益于此，西門子開發(fā)出可在運行期間持續(xù)進行監(jiān)測的數字化雙胞胎。這些數字化雙胞胎可以隨時提供現實的虛擬圖像。通過將虛擬傳感器生成的數據與非運動組件上的傳感器生成的數據進行比較，可量化虛擬傳感器的精度。

節(jié)省費用

由于存儲和取回機器等設備全天候運行，任何意外停機都有可能造成數百萬美元的損失，因此維持持續(xù)的正常運行至關重要。

在這種情況下，預測性維護就有了用武之地。電機與其他關鍵設備上的傳感器可以收集時間。

數字化服務促進可靠運營

針對中高壓應用領域，西門子提供數字化傳動系統服務。這一云解決方案可確保相關人員能夠持續(xù)獲得組件狀態(tài)的信息。在發(fā)生重大變化之前，經過認證的服務專家會立即與用戶聯系，明確故障，并提供故障排除支持。

自動狀態(tài)報告和通知也為用戶提供了便利，幫助他們在早期階段檢測故障。如果采取了這些措施后仍發(fā)生了停機，運營商可以直接讓服務專家同料場溝通，以迅速作出反應。

在為無齒輪磨機提供的設備健康狀況分析中也包含了類似的數字化服務。該解決方案不僅考慮到了無齒輪電機的特定需求和行為，也涵蓋了所有相關組件，包括電源和冷卻設備、驅動、磨機本身等。

數字化傳動系統服務和無齒輪磨機的設備健康狀況分析等數字化服務可以幫助設備可靠運行。

利用西門子研究人員開發(fā)出的新模型，可以得出關于電機轉子溫度的可靠結論。西門子中央研究院仿真與數字化雙胞胎核心技術領域的協調員Dirk Hartmann指出，“打個比喻，這就像是天氣預報?，F在，我們可以測量——換句話說，計算出——特定地點的溫度，在本例中亦即轉子的溫度。不僅如此，綜合利用各個測量點——相當于氣象站——提供的數據，我們可以對所有區(qū)域進行預測，而不只是被測量的區(qū)域。”

這種能力可以為經營者節(jié)省大筆費用。西門子過程工業(yè)與驅動集團在柏林的開發(fā)人員Artur Jungiewicz表示，“這樣的優(yōu)化過程可以防止電機過熱，并縮短冷卻階段的停機時間，由此每小時節(jié)省可多21萬歐元。”這種模擬的另一個特殊特性是其速度：現在溫度變化方向也可以得到實時監(jiān)測并預測。

演示實踐

一個桌子大小的演示器展示了西門子仿真系統的工作方式：一根軸將兩臺小電機連接起來。左側電機使右側電機減速，并在此過程中產生持續(xù)負荷。傳感器測量電機外部溫度。與此同時，運行時長和負荷的數據就能被收集到。仿真系統應用這些輸入參數和電機的有關數學模型，計算出右側驅動裝置內部溫度，預測溫度變化。

MM4系列是西門子近些年在中國銷售的主力通用變頻器，與其6SE70/71系列形成低高搭配，MM4在功率上是250KW以下，6SE70/71可以覆蓋2.2-2300KW 范圍;MM4側重通用，價格相對便宜，而6SE70/71側重高性能和多機傳動解決方案，價格高。在MM4內部又分為：MM410/420/430/440，用以瞄準多個不同的市場方向，降低其配置和成本，加強其競爭力。其中：

1)MM420 功率范圍是：0.12-11kw，主要用于OEM行業(yè)的中小功率變頻器配套，如紡織、印刷、包裝等 。

2)MM430 功率范圍：7.5-90KW,主要用于風機水泵的應用 。

3)MM440 功率范圍：0.12-250KW，是MM4系列中性能、功率較全的產品，可以覆蓋MM410/420/430不能滿足要求的場合，具備更*的性能，采用了多種控制方案包括矢量控制，能滿足大多數行業(yè)的需要。

還有就是主要是應用的區(qū)別，有矢量控制，可以應用在要求比較高的場合;430一般應用在水泵或者風機之類的電機上;420是通用變頻器，應用在要求不高的一般變頻場合。

另外，MM420供電電源電壓為三相交流或單相交流，具有現場總線接口的選件，可以用于傳送帶、材料運輸機、泵類、風機和機床的驅動;MM430水泵和風機型;MM440適用一切傳動裝置，具有高級矢量控制功能，可用于多種部門的各種用途，例如傳送帶系統、紡機、電梯、卷揚機以及建筑機械等。

2、至于MM4和G系列變頻器的區(qū)別

sinamICs G系列變頻器是西門子近年來推出的產品，價格比MM4系列貴，將逐步取代MM4產品。而且G系列變頻器自帶DP通訊接口，不像MM4還需要配通訊卡選件。

如果你的負載不是風機、泵類負載，而是要求比較高的單傳動應用話，建議你采用G系列變頻器。

西門子MM420變頻器，帶內置濾波器系列訂貨號

一，200-240V 1ac withfilter 帶內置濾波器

1，6SE6420-2AB11-2AA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 200-240V+10/-10% 1AC 47-63Hz 恒定轉矩 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

2，6SE6420-2AB12-5AA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 200-240V+10/-10% 1AC 47-63Hz 恒定轉矩 0.25kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 0.25kW 173x 73x 149（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

3， 6SE6420-2AB13-7AA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 200-240V+10/-10% 1AC 47-63Hz 恒定轉矩 0.37kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 0.37kW 173x 73x 149（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

4，6SE6420-2AB15-5AA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 200-240V+10/-10% 1AC 47-63Hz 恒定轉矩 0.55kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 0.55kW 173x 73x 149（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

5，6SE6420-2AB17-5AA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 200-240V+10/-10% 1AC 47-63Hz 恒定轉矩 0.75kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 0.75kW 173x 73x 149（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

6， 6SE6420-2AB21-1BA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 200-240V+10/-10% 1AC 47-63Hz 恒定轉矩 1.1kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 1.1kW 202x 149x 172（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

7，6SE6420-2AB21-5BA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 200-240V+10/-10% 1AC 47-63Hz 恒定轉矩 1.5kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 1.5kW 202x 149x 172（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

8，6SE6420-2AB22-2BA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 200-240V+10/-10% 1AC 47-63Hz 恒定轉矩 2.2kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 2.2kW 202x 149x 172（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

9，6SE6420-2AB23-0CA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 200-240V+10/-10% 1AC 47-63Hz 恒定轉矩 3kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 3kW 245x 185x 195（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

二，200-240V 3ac withfilter 帶內置濾波器

1，6SE6420-2AC23-0CA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 200-240V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 3kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 3kW 245x 185x 195（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

2，6SE6420-2AC24-0CA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 200-240V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 4kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 4kW 245x 185x 195（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

3，6SE6420-2AC25-5CA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 200-240V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 5.5kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 5.5kW 245x 185x 195（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

三， 380-480V 3ac withfilter 帶內置濾波器

1，6SE6420-2AD22-2BA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 2.2kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 2.2kW 202x 149x 172（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

2，6SE64202AD230BA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 3kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 3kW 202x 149x 172（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

3，6SE6420-2AD24-0BA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 4kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 4kW 202x 149x 172（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

4，6SE6420-2AD25-5CA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 5.5kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 5.5kW 245x 185x 195（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

5，6SE6420-2AD27-5CA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 7.5kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 7.5kW 245x 185x 195（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

6，6SE6420-2AD31-1CA1  MICROMASTER 420 安裝有 A 級濾波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 恒定轉矩 11kW 過載 150% 用于 60S 二次矩 11kW 245x 185x 195（高x寬x深） 防護等級 IP20 環(huán)境溫度 -10+50°C 無 AOP/BOP

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海洋石油720

迎難而上，IDS彰顯驅動實力
　　物探船用于海洋地球物理的勘探，需要長期在海上連續(xù)作業(yè)，整條船的動力系統是全船的心臟，即要保障全船正常的行使，還要滿足艱巨的作業(yè)需求。“海洋石油720”作為亞洲首艘三維地震12纜物探船，工作水深可達3000米，可在5級海況（浪高：2.50-4米，風力6級）和3節(jié)海流情況下采集地震數據，水下設備可在5級海況情況下安全收放，在5節(jié)航速（約9.2km/h）時，提供大100噸拖力，可拖帶12根8000米地震采集電纜和雙震源共8排qi槍陣列，各項性能指標均需達到xian進水平。“海洋石油720”還要求推進器轉速與螺距綜合調節(jié)，使得作業(yè)拖力和航速達到大效益，同時實現，對自動化控制的精細度和穩(wěn)定性提出了*的挑戰(zhàn)。為了采集數據更員們營造良好的生活環(huán)境，動力系統對噪音的控制也提出了嚴格的要求。
　　這樣一個復雜艱巨的任務，完成工期僅15個月，設備調試只有2.5個月，較同類項目調試和試航周期縮短至少1個月的時間，時間緊、任務重。
　　西門子作為“海洋石油720”電力推進系統機械和電氣總承包商，為船舶提供*的柴-電推進系統，包括全船難的動力核心--中壓驅動系統。基于全集成驅動系統IDS理念，西門子將驅動的產品進行整合，包括中壓變頻器、變壓器、電動機等。所有產品之間，采用了統一的總線通訊，通用的軟件，設計、運行都在統一的環(huán)境中，數據流更加通暢。同一品牌下的產品*支持整個產品生命周期管理，服務方便，響應及時，特別是對設計和運行階段的完善支持，大大縮短調試時間。

●性能*，物探船航速提升30%以上
　　基于IDS理念的中壓驅動系統解決方案是本船運行的核心，包括2臺SINAMICS GM 150，4臺變壓器和2臺推進電機。整個推進系統采用冗余推進設計和全中壓變頻系統，通過變頻技術控制一臺180千瓦交流異步推進電機，調節(jié)負載電機轉速，通過遙控系統軟件繪制推進器的轉速和螺距的優(yōu)化曲線，實現推進器與螺距的綜合調節(jié)和用，使得設計航速達到16節(jié)，拖帶作業(yè)航速達到5節(jié)，比公司原有物探船的航速提升了30%以上，大大降低了船舶往返的時間，提高了作業(yè)效率。

 ●節(jié)能顯著，每年節(jié)約燃油成本700余萬元
　　除了注重船舶性能和采集能力外，西門子還十分注重節(jié)能、減排等指標，研發(fā)的自動化監(jiān)測報警系統IMAC，采用SIMATIC S7系列PLC和上位機監(jiān)控軟件，可實現遠端控制和就地控制。同時全集成驅動系統IDS解決方案讓縱向數據流更通暢，船舶操縱過程中可實現定速、聯合、變速三種模式，為降低能耗、節(jié)約成本起到相當大的作用，為客戶帶來巨大的經濟效益。據測算，在正常作業(yè)期間，船舶使用3臺主發(fā)電機，負荷80-85%之間時，用定速模式時，每天耗油58-60方左右，而運用聯合模式時，由于轉速、螺距達到配，每天耗油53-55方左右，每天能節(jié)省燃油約5方，降低油耗約8%。若每年正常作業(yè)230-250天，平均每年節(jié)省燃油1150-1250方。按每方燃油6千元/立方計算，每年的成本將節(jié)約690萬-750萬元，經濟效益顯著。

Hartmann表示，“我們的虛擬傳感器非常乎于直接測量溫度。原型機測量出當前溫度，并預測未來可以重新啟動電機的時間點。”源自工程系統的基礎模型為我們“提供了寶貴的技術專長基礎，使我們的方法有別于競爭對手所采用的*基于數據的過程。”Obst如是說。Hartmann補充道，“工程模型集成鏈為在線模擬和校準奠定了基礎，這是du一wu二的賣點。”