1、什么是西門子變頻器?
西門子變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。
2、為什么西門子變頻器的電壓與電流成比例的改變?
異步電動機的轉(zhuǎn)矩是電機的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的,在額定頻率下,如果電壓一定而只降低頻率,那么磁通就過大,磁回路飽和,嚴重時將燒毀 電機。因此,頻率與電壓要成比例地改變,即改變頻率的同時控制西門子變頻器輸出電壓,使電動機的磁通保持一定,避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于 風機、泵類節(jié)能型西門子變頻器。
3、西門子變頻器制動的有關(guān)問題
制動的概念:指電能從電機側(cè)流到西門子變頻器側(cè)(或供電電源側(cè)),這時電機的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速,負載的能量分為動能和勢能. 動能(由速度和重量確定其大小)隨著物體的運動而累積。當動能減為零時,該事物就處在停止狀態(tài)。機械抱閘裝置的方法是用制動裝置把物體動能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。對于西門子變頻器,如果輸出頻率降低,電機轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時會產(chǎn)生制動過程. 由制動產(chǎn)生的功率將返回到西門子變頻器側(cè)。這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗。在用于提升類負載,在下降時, 能量(勢能)也要返回到西門子變頻器(或電源)側(cè),進行制動.這種操作方法被稱作“再生制動”,而該方法可應(yīng)用于西門子變頻器制動。在減速期間,產(chǎn)生的功率如果不通過熱消耗的方法消耗掉,而是把能量返回送到西門子變頻器電源側(cè)的方法叫做“功率返回再生方法”。在實際中,這種應(yīng)用需要“能量回饋單元”選件。
4、采用西門子變頻器運轉(zhuǎn)時,電機的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣?
采用西門子變頻器運轉(zhuǎn),隨著電機的加速相應(yīng)提高頻率和電壓,起動電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機種不同,為125%~200%)。用工頻電源直接起動 時,起動電流為6~7倍,因此,將產(chǎn)生機械電氣上的沖擊。采用西門子變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍,起動轉(zhuǎn) 矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩;對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強功能的西門子變頻器,起動轉(zhuǎn)矩為100%以上,可以帶全負載起動。
5、裝設(shè)西門子變頻器時安裝方向是否有限制。
西門子變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻效果的,上下的關(guān)系對通風也是重要的,因此,對于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位,盡可能垂直安裝。
6、不采用軟起動,將電機直接投入到某固定頻率的西門子變頻器時是否可以?
在很低的頻率下是可以的,但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近。將流過大的起動電流(6~7倍額定電流),由于西門子變頻器切斷過電流,電機不能起動。
7、西門子變頻器可以傳動齒輪電機嗎?
根據(jù)減速機的結(jié)構(gòu)和潤滑方式不同,需要注意若干問題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通常可考慮70~80Hz為**大極限,采用油潤滑時,在低速下連續(xù)運轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。
8、西門子變頻器能用來驅(qū)動單相電機嗎?可以使用單相電源嗎?
單相電機基本上不能用。對于調(diào)速器開關(guān)起動式的單相電機,在工作點以下的調(diào)速范圍時將燒毀輔助繞組;對于電容起動或電容運轉(zhuǎn)方式的,將誘發(fā)電容器爆炸。西門子變頻器的電源通常為3相,但對于小容量的,也有用單相電源運轉(zhuǎn)的機種。
9、西門子變頻器本身消耗的功率有多少?
它與西門子變頻器的機種、運行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān),但要回答很困難。不過在60Hz以下的西門子變頻器效率大約為94%~96%,據(jù)此可推算損耗,但內(nèi)藏再生制動式(FR-K)西門子變頻器,如果把制動時的損耗也考慮進去,功率消耗將變大,對于操作盤設(shè)計等必須注意。
10、為什么不能在6~60Hz全區(qū)域連續(xù)運轉(zhuǎn)使用?
一般電機利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進行冷卻,若速度降低則冷卻效果下降,因而不能承受與高速運轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱,必須降低在低速下的負載轉(zhuǎn)矩,或采用容量大的西門子變頻器與電機組合,或采用**電機。
11、西門子變頻器的壽命有多久?
西門子變頻器雖為靜止裝置,但也有像濾波電容器、冷卻風扇那樣的消耗器件,如果對它們進行定期的維護,可望有10年以上的壽命。
12、西門子變頻器內(nèi)藏有冷卻風扇,風的方向如何?風扇若是壞了會怎樣?
對于小容量也有無冷卻風扇的機種。有風扇的機種,風的方向是從下向上,所以裝設(shè)西門子變頻器的地方,上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機械器材。還有,西門子變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風扇發(fā)生故障時,由電扇停止檢測或冷卻風扇上的過熱檢測進行保護
13、關(guān)于散熱的問題
如果要正確的使用西門子變頻器,必須認真地考慮散熱的問題。西門子變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度,西門子變頻器使用壽命減半。在西門子變頻器工作時,流過西門子變頻器的電流是很大的,西門子變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的,不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響。
9保養(yǎng)
變頻器在長時間的存放過程中,儲存環(huán)境可能對變頻器本身產(chǎn)生許多不利的影響,對于潮濕、溫度、微塵及腐蝕性氣體等都有一定的要求,在確保其環(huán)境符合要求的前提下,還有必要對變頻器進行定期的維護保養(yǎng)。
1.西門子變頻器,保養(yǎng)維護,電容充電 1.外觀檢查 對長期存放的變頻器,檢查時要
注意變頻器的外觀是否有變化,如:外觀有無變形,有無磕碰痕跡;有無液體滲出和物件脫落;有無動物、昆蟲、浮游物等人駐,以及其他異常的變化。。
2.檢查風機的靈
用細的木棍或其他較軟的物體撥動風葉,手感應(yīng)該流暢,風機轉(zhuǎn)動應(yīng)靈活,不能有卡澀的現(xiàn)象,觀察風機是否有液體滲出或潤滑油的痕跡。
3.電氣性能檢查
長期存放的變頻器,由于環(huán)境的影響和變頻器器件的使用期限,必須定期對變頻器進行電氣性能的檢查及保養(yǎng)。具體方法如下:
使用萬用表檢測整流部分的整流橋特性,使用萬用表的歐姆擋X100,紅表筆接變頻器的“P”端,用黑表筆分別接輸人“R”“S”“T”,表針擺動應(yīng)在2/3處,超過2/3或低于l/2均視異常,將黑紅表筆交換重新測量,表針不能擺動,如出現(xiàn)擺動則為異常。使用萬用表的歐姆擋X100,紅表筆接變頻器的“N”端,用黑表筆分別接輸入“R”“S”“T”,表針擺動應(yīng)在2/3處,超過2/3或低于1/2均視異常,將黑紅表筆交換重新測量,表針不能擺動,否則為異常。
用同樣的方法檢查逆變部分,將“R”“S”“T”換為“U”“V”“W”,因為逆變的IGBT的源極和漏極之間在關(guān)閉狀態(tài)下同樣有整流橋特性。
絕緣測試。對于輸人輸出端和地(外殼)進行高壓絕緣檢測,使用500v搖表的黑表端接變頻器的接地標識。紅端分別接“R”“S”“T”“U”“V”“W”,均速搖動搖表,測量絕緣電阻應(yīng)在SM以上。
電容器的檢測。主回路主要由三相或單相整流橋、平滑電容、濾波電容、IPM逆變橋、限流電阻、接觸器等元器件組成。其中對變頻器壽命**有影響的是平滑鋁電解電容器,它的壽命主要由加在其兩端的直流電壓和內(nèi)部溫度所決定。在主回路設(shè)計時已經(jīng)根據(jù)電源電壓選定了電容器的型號,所以內(nèi)部的溫度對電解電容器[優(yōu)論論文]的壽命起決定作用。
電解電容器相對溫度的劣化特性直接影響到變頻器的壽命。
一般每上升10℃變頻器的壽命減半,這是因為電解電容器內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)隨著溫度的升高導(dǎo)致劣化速度加快。劣化速度與材料溫度的關(guān)系遵循阿列里烏斯理論(電解液理論)。電解電容器的內(nèi)部溫度實際上是電容器周圍環(huán)境溫度與脈動電流造成的溫度之和。因此,我們應(yīng)該在安裝時考慮適合的環(huán)境溫度,在電容器劣化過程中,會出現(xiàn)靜電容量減小,漏電流增大,等價電阻值增大,tgδ值增大等現(xiàn)象。維護保養(yǎng)時通常以比較容易測量的靜電容量來判斷電解電容器的劣化情況,當靜電容量低于初期值的80%,絕緣阻抗在5MΩ以下時應(yīng)考慮更換電解電容器。
首先準備功率不小于5KW的三相調(diào)壓器將調(diào)壓器的輸人端接人有短路過流保護的三相電源,三相電源每相必須有10A的交流電流表作為指示。將輸出端通過快熔接入變頻器的“R”“S”“T”。將變頻器調(diào)至10伏以下,送電,觀察電流表是否異常,如無異常,將電壓緩緩調(diào)到30伏,觀察5分鐘,如無異常,每十分鐘將電壓升高20伏,加壓過程中,**觀察電流的變化,當電壓超過200伏時,振風機等開始工作。這時可將電壓緩緩升到350伏,觀察有無電流波動,維持1小時后,將電壓升到額定電壓,再維持2小時,繼續(xù)觀察電流。無異常即可。上電過程中,如果遇見變頻器的面板顯示有故障代碼,先查明原因,是否與低壓有關(guān),否則應(yīng)引起重視。電源斷開后應(yīng)等到充電燈*熄滅方可拆除電源線,待機器*冷卻后裝機。
西門子變頻器6SE6420-2UD25-5CA1
3、西門子變頻器制動的有關(guān)問題
制動的概念:指電能從電機側(cè)流到西門子變頻器側(cè)(或供電電源側(cè)),這時電機的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速,負載的能量分為動能和勢能. 動能(由速度和重量確定其大?。╇S著物體的運動而累積。當動能減為零時,該事物就處在停止狀態(tài)。機械抱閘裝置的方法是用制動裝置把物體動能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。對于西門子變頻器,如果輸出頻率降低,電機轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時會產(chǎn)生制動過程. 由制動產(chǎn)生的功率將返回到西門子變頻器側(cè)。這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗。在用于提升類負載,在下降時, 能量(勢能)也要返回到西門子變頻器(或電源)側(cè),進行制動.這種操作方法被稱作“再生制動”,而該方法可應(yīng)用于西門子變頻器制動。在減速期間,產(chǎn)生的功率如果不通過熱消耗的方法消耗掉,而是把能量返回送到西門子變頻器電源側(cè)的方法叫做“功率返回再生方法”。在實際中,這種應(yīng)用需要“能量回饋單元”選件。
4、采用西門子變頻器運轉(zhuǎn)時,電機的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣?
采用西門子變頻器運轉(zhuǎn),隨著電機的加速相應(yīng)提高頻率和電壓,起動電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機種不同,為125%~200%)。用工頻電源直接起動 時,起動電流為6~7倍,因此,將產(chǎn)生機械電氣上的沖擊。采用西門子變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍,起動轉(zhuǎn) 矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩;對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強功能的西門子變頻器,起動轉(zhuǎn)矩為100%以上,可以帶全負載起動。
5、裝設(shè)西門子變頻器時安裝方向是否有限制。
西門子變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻效果的,上下的關(guān)系對通風也是重要的,因此,對于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位,盡可能垂直安裝。
6、不采用軟起動,將電機直接投入到某固定頻率的西門子變頻器時是否可以?
在很低的頻率下是可以的,但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近。將流過大的起動電流(6~7倍額定電流),由于西門子變頻器切斷過電流,電機不能起動。
7、西門子變頻器可以傳動齒輪電機嗎?
根據(jù)減速機的結(jié)構(gòu)和潤滑方式不同,需要注意若干問題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通??煽紤]70~80Hz為大極限,采用油潤滑時,在低速下連續(xù)運轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。
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?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?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
創(chuàng)新的存儲機制
充足的存儲空間,可用于各行業(yè)的所有應(yīng)用
靈活的存儲卡機制,適合各種項目規(guī)模
較大的存儲空間:支持高達 2 GB 的存儲卡,可存儲項目數(shù)據(jù)、歸檔、配方和相關(guān)文檔
優(yōu)化后的數(shù)據(jù)模塊,可**選擇剩余存儲空間中的數(shù)據(jù)。
SIMATIC 工業(yè)軟件具有模塊化的設(shè)計。各個工具可根據(jù)特定應(yīng)用而單獨使用。
提供了 4 個軟件級別:
STEP 7 是用于對 SIMATIC S7/C7/WinAC 進行編程的基礎(chǔ)。編程時總要使用該軟件。
它具有以下版本:
STEP 7:
用于各種應(yīng)用的*版本,帶有梯形圖、功能塊圖和指令表編程語言
STEP 7 Professional 高性能軟件包:
支持所有 IEC 語言(梯形圖、功能塊圖、指令表、順序功能圖和結(jié)構(gòu)化文本)。并且,還提供了一個集成離線模擬組件 (S7-PLCSIM)。
STEP 7 Lite:
適用于較低性能范圍的版本,可用于 SIMATIC S7-300 和 SIMATIC C7
STEP 7 Micro:
用于 SIMATIC S7-200 的精簡編程軟件包
工程工具是一些面向任務(wù)的工具,除 STEP 7 之外也可使用這些工具。它們可大大降低能源成本,并顯著提高舒適性。
設(shè)計工具(Engineering Tool)包括:
運行版軟件包括已編程好并可由用戶程序調(diào)用的解決方案。它直接集成在自動化解決方案中,分為兩種類型:
硬件捆綁:
軟件與特定硬件相關(guān)
非硬件捆綁:
軟件可滿足一般硬件要求。
例如,運行版軟件包括:
您可在“基于 SIMATIC PC 的控制”下面找到用于基于 PC 的控制的運行版軟件。
人機界面包括:
SIMATIC ProTool 和 ProTool/Lite 用于組態(tài)操作面板
SIMATIC ProTool/Pro – 通過 PC 實現(xiàn)機器級可視化
SIMATIC ProAgent ? 用于過程診斷的選件包
SIMATIC WinCC flexible – 用于組態(tài) SIMATIC HMI 操作員面板的工程工具和用于在機器級簡便完成可視化任務(wù)的高性能可視化軟件
SIMATIC WinCC – Windows NT/2000/XP 系統(tǒng)下的高性能可視化系統(tǒng)