西门子变频器官方技术培训_图文

1、西门子变频器官方技术培训MM440 技术参数:输入电压: 常用380V至480V(3AC+-10%功率范围: CT(恒转矩0.37KW200KWVT(变转矩0.55KW250KW输入频率: 4763Hz输出频率: 0650Hz功率因数: 0.98变频器效率: 96%97%过载能力(恒转矩: 150%负载电流过载能力,5分钟内持续时间60秒; 200%负载电流过载能力,1分钟内持续时间3秒.数字输入: 6个可编程带隔离数字输入,可切换为PNP/NPN.模拟输入: 2个010V, 020mA和-1010V010V, 020mA继电器输出: 3个(DC30V/5A或AC250V/2A模拟输出: 2个

2、(0/420mA通讯接口: RS485, RS232MM440 使用安装环境:工作温度: -10°C+40°C存放温度: -40°C +70°C相对湿度: <95%, 无结露工作地区海拔高度: 海拔1350m以下不需要降额使用冲击和振动: 偏移-0.075mm(1058Hz加速度-9.8m/S²(58500Hz防护等级: IPXXX(依据具体情况MM440 长期存放后初次使用:变频器在长期存放以后进行安装时,必须对其内的电容器重新处理,处理要求如下:1.外形尺寸为A至F的:2.外形尺寸为FX和GX的空载情况下加85%电源电压至少30分钟.

3、MM440 降额使用:变频器在特殊温度和特殊海拔环境下必须降额使用:MM440 保护功能:150%额定输出电流时, 在5分钟内允许重复过载持续时间60秒; 200%过载时,在1分钟内持续3秒过压/欠压保护变频器过热保护电动机过热保护(电动机使用PTC/KTY热敏元件 I t电动机过热保护2接地故障保护短路保护电动机失速保护MM440 系统配置 :M进线快熔进线主开关进线主接触器进线侧滤波器进线电抗器变频器包括:整流单元+逆变器整流/回馈单元+逆变器输出电抗器输出滤波器AC供电AC电机进线侧输出侧MM440变频柜MM440变频器MM440 选型依据 :依据负载:恒转矩负载/恒功率负载/风机、泵类

4、负载依据电机的实际电流:变频器控制方式:单机/并联多机应用环境:温度/海拔高度等特殊电机:高速电机/变极电机/防爆电机/同步电机/潜水泵 电机/罗茨风机等MM440 选型依据 :负载分类:1.1 恒转矩负载负载转矩TL与转速n无关,任何转速下TL总保持恒定或基本恒定。例如传送带、搅拌机,挤压机等摩擦类负载以及吊车、提升机等位能负载都属于恒转矩负载。变频器拖动恒转矩性质的负载时,低速下的转矩要足够大,并且有足够的过载能力。如果需要在低速下稳速运行,应该考虑标准异步电动机的散热能力,避免电动机的温升过高。1.2 恒功率负载机床主轴和轧机、造纸机、塑料薄膜生产线中的卷取机、开卷机等要求的转矩,大体与

5、转速成反比,这就是所谓的恒功率负载。负载的恒功率性质应该是就一定的速度变化范围而言的。当速度很低时,受机械强度的限制,TL 不可能无限增大,在低速下转变为恒转矩性质。负载的恒功率区和恒转矩区对传动方案的选择有很大的影响。电动机在恒磁通调速时,最大允许输出转矩不变,属于恒转矩调速;而在弱磁调速时,最大允许输出转矩与速度成反比,属于恒功率调速。如果电动机的恒转矩和恒功率调速的范围与负载的恒转矩和恒功率范围相一致时,即所谓“匹配”的情况下,电动机的容量和变频器的容量均最小。MM440 选型依据 :1.3 风机、泵类负载在各种风机、水泵、油泵中,随叶轮的转动,空气或液体在一定的速度范围内所产生的阻力大

6、致与速度n的2次方成正比。随着转速的减小,转矩按转速的2 次方减小。这种负载所需的功率与速度的3 次方成正比。当所需风量、流量减小时,利用变频器通过调速的方式来调节风量、流量,可以大幅度地节约电能。由于高速时所需功率随转速增长过快,与速度的三次方成正比,所以通常不应使风机、泵类负载超工频运行。变频器选型注意事项:西门子公司可以提供不同类型的变频器,用户可以根据自己的实际工艺要求和运用场合选择不同类型的变频器。在选择变频器时因注意以下几点注意事项:2.1 根据负载特性选择变频器,如负载为恒转矩负载需选择西门子MM420/MM440 变频器,如负载为风机、泵类负载应选择西门子MM430/ECO 变

7、频器。2.2 选择变频器时应以实际电机电流值作为变频器选择的依据,电机的额定功率只能作为参考。另外,应充分考虑变频器的输出含有丰富的高次谐波,会使电动机的功率因数和效率变坏。因此,用变频器给电动机供电与用工频电网供电相比较,电动机的电流会增加10%而温升会增加20%左右。所以在选择电动机和变频器时,应考虑到这种情况,适当留有余量,以防止温升过高,影响电动机的使用寿命。MM440 选型依据 :2.3 变频器若要长电缆运行时,此时应该采取措施抑制长电缆对地耦合电容的影响,避免变频器出力不够。所以变频器应放大一、两档选择或在变频器的输出端安装输出电抗器。2.4 当变频器用于控制并联的几台电机时,一定

8、要考虑变频器到电动机的电缆的长度总和在变频器的容许范围内。如果超过规定值,要放大一档或两档来选择变频器。另外在此种情况下,变频器的控制方式只能为V/F 控制方式,并且变频器无法实现电动机的过流、过载保护,此时需在每台电动机侧加熔断器来实现保护。2.5 对于一些特殊的应用场合,如高环境温度、高开关频率、高海拔高度等,此时会引起变频器的降容,变频器需放大一档选择。2.6 使用变频器控制高速电机时,由于高速电动机的电抗小,会产生较多的高次谐波。而这些高次谐波会使变频器的输出电流值增加。因此,选择用于高速电动机的变频器时,应比普通电动机的变频器稍大一些。MM440 选型依据 :2.7 变频器用于变极电

9、动机时,应充分注意选择变频器的容量,使其最大额定电流在变频器的额定输出电流以下。另外,在运行中进行极数转换时,应先停止电动机工作,否则会造成电动机空转,恶劣时会造成变频器损坏。2.8 驱动防爆电动机时,变频器没有防爆构造,应将变频器设置在危险场所之外。2.9 使用变频器驱动齿轮减速电动机时,使用范围受到齿轮转动部分润滑方式的制约。润滑油润滑时,在低速范围内没有限制;在超过额定转速以上的高速范围内,有可能发生润滑油用光的危险。因此,不要超过最高转速容许值。2.10 变频器驱动绕线转子异步电动机时,大多是利用已有的电动机。绕线电动机与普通的鼠笼电动机相比,绕线电动机绕组的阻抗小。因此,容易发生由于

10、纹波电流而引起的过电流跳闸现象,所以应选择比通常容量稍大的变频器。一般绕线电动机多用于飞轮力矩GD2较大的场合,在设定加减速时间时应多注意。2.11 变频器驱动同步电动机时,与工频电源相比,会降低输出容量10%20%,变频器的连续输出电流要大于同步电动机额定电流与同步牵入电流的标幺值的乘积。MM440 选型依据 :2.12 对于压缩机、振动机等转矩波动大的负载和油压泵等有峰值负载情况下,如果按照电动机的额定电流或功率值选择变频器的话,有可能发生因峰值电流使过电流保护动作现象。因此,应了解工频运行情况,选择比其最大电流更大的额定输出电流的变频器。2.13 变频器驱动潜水泵电动机时,因为潜水泵电动

11、机的额定电流比通常电动机的额定电流大,所以选择变频器时,其额定电流要大于潜水泵电动机的额定电流。2.14 当变频器控制罗茨风机或特种风机时,由于其起动电流很大,所以选择变频器时一定要注意变频器的容量是否足够大。2.15 选择变频器时,一定要注意其防护等级是否与现场的情况相匹配。否则现场的灰尘、水汽会影响变频器的长久运行。电机特性 :弱磁区最大转矩额定转矩负载特性 :可变转矩泵,风扇恒转矩直线传动,传送带恒转矩,恒功率缠绕机循环转矩起重机 ,离心分离机高起动转矩转炉, 搅拌机TSpeedSpeedSpeed T T T T Time TimeMM440 配置相关知识 :进线电抗器的作用:1.阻止

12、电源振荡损坏变频器.2. 减少变频器的谐波对电网的干扰.一般地,在变频器和整流单元应使用2%的网侧进线电抗器;在整流/回馈单元应使用4%的网侧进线电抗器 .The truth is out there - dont make anexpensive mistake!MM440 配置相关知识 :熔断器的作用:可靠保护半导体元器件(SITOR保护熔断器3NE1系列进线侧滤波器的作用:降低变频器、逆变器、整流单元、整流/回馈单元等装置对电网的干扰输出电抗器的作用:降低容性电流和电压变化率dv/dt,用来补偿长导线情况下(屏蔽缆>50m或非屏蔽缆>100m的电容充电电流,减小对电机的冲击输

13、出滤波器的作用:dv/dt 滤波器又称电压限制滤波器,当电机绝缘耐压强度不够时,建议采用此类滤波器.正弦波滤波器保证供给电机的电压、电流是正弦量,适用于防爆电机或输出带变压器的情况MM440 安装(EMC :电动机电缆未采用屏蔽电缆The customer does not use shielded motor cable.Usually, the customer should use shielded cable for motors and connect the shield on both sides with large area to the earth because thei

14、nterference of the motor cable is really high. If the customer do not use shielded cable, it will generate magnetic field and electrical field anddisturb other devices.MM440 安装(EMC :通讯电缆未用屏蔽直接接地(接地面较小The customer used a wire connect the shield to the earth.The customerused a shielded cable for the c

15、ommunication cable, but he did not makethe connection area as large as possible to avoid the interference fromother equipment. In following picture you can see that the customer use a red wire connect the shield to the earth. That will lower the immunity of the communication.MM440 安装(EMC :通讯电缆屏蔽接地面太

16、小The shielding area of communication cable is too small to connectproperly.In this picture, the customer used the right way (the red wire to connect the shield to the earth. But the length of the isolation layer that thecustomer removed is too short to connect shield to the earth properly.MM440 安装(E

17、MC :未采用输入滤波器或其它选件The customer does not use input filter and any other options for converters.The input filter is very important for the converter. If the customer do not use it, the disturbance generated by converter will be induced to the main power supply.The customer does not use termination and

18、bias resistor on the end of the network.MM440 安装(EMC :通讯电缆与电动机电缆距离太近The communication cable is too close to the motor cable.In following picture you can see that the distance between the motor cable and the communication cable is only about 1 cm. The interference caused by motor cable is really easy

19、 to be induced in the communication cable.MM440 安装(EMC :如果满足EMC要求No problem!MM440 特殊功能 :自由功能模块通过包含在基本软件中的自由功能模块使传动系统能够适用于各种不同的使用场合。因而它可实现简单的控制系统和使用分散方法实现工艺要求的场合。功能模块可以分类为:控制模块信号转换模块计算模块逻辑模块信号模块计时器MM440 特殊功能 :BI CO (数据组基本/备用设定这些功能逻辑上连接过程数据组(设定和控制功能,即它可以在两个操作源之间进行从手动操作到自动(内/外的转换。例如,从操作面板(端子排、接口、双向RAM转

20、换到端子排上(接口、双向、RAM 、操作面板。设定值约定它可以做为主设定值和附加给定值的总和。设定值不仅可以从内部也可从外部约定。内部约定如固定电位计设定值,电动电位计设定值,点动设定值。外部约定可以通过模拟量输入口,串行接口或选件板约定。内部固定设定值和电动电位计设定值可以从所有接口通过控制指令进行切换或调整。MM440 特殊功能 :功能数据组FDS(设定值数据组SDS控制功能包括4个可切换的设定值数据组。这些数据每个包括,例如4个固定设定值,一个用谐振频率的阻塞带,一个最小频率,一组斜坡函数发生器数据组。由此,可以适合于在不同设定值或其他技术要求上的控制。例如,斜坡函数发生器提供了独立的可

21、调的加速和减速时间、初始圆弧时间、最终圆弧时间、可调的制动时的等待时间。电机数据组(MDS这个控制功能包含有4个电机数据组,即对于不同电机可以存贮和选择开环和闭环控制参数。这样,一台或多台不同电机可以用不同形式的闭环控制。当在“开机准备”状态下进行切换,则控制数据组适应电机已参数设定了的操作数据组。MM440 特殊功能 :PROFIBUS-DP通讯功能PROFIBUS-DP 是当今适用于所有现场应用的西门子标准总线系统的传动技术。PROFIBUS-DP 遵照欧洲标准EN50170 卷2 且能在MASTERDRIVES 装置和上级系统,如SIMATIC S5/S7和SIMADYN ®D

22、 之间进行周期性数据交换。除了过程控制数据外,PROFIBUS-DP 也能传输传动系统的参数设置和诊断信息。MM440 控制端子图 : MM440 操作面板 : MM440 操作面板 : MM440 快速设置 :1.记录电动机铭牌参数:电机功率电机电压电机电流电机转速电机功率因数电机极数2.快速调试:P0010=1 进入快速调试P0003= 用户访问参数等级P0100= 确定功率设定值P0205= 变频器的应用(恒转矩/变转矩P0300= 选择电动机的类型(同步/异步MM440 快速设置 :2.快速调试:P0304=电动机的额定电压P0305=电动机的额定电流P0307=电动机的额定功率P03

23、08=电动机的额定功率因数P0309=电动机的额定效率P0310=电动机的额定频率P0311=电动机的额定速度P0314=电动机的极对数P0335=电动机的冷却方式P0640=电动机的过载因子P0700=选择命令源MM440 快速设置 :2.快速调试:P1000=选择频率设定值P1080=最低的电动机频率P1082=最高的电动机频率P1120=斜坡上升时间P1121=斜坡下降时间P1300=变频器的控制方式P1500=选择转矩设定值P1910=电动机数据自动检测P3900=结束快速调试P0010=0 准备运行MM440 快速设置 :3.试车:上述步骤2设置完毕后, 装置即可投入运行. 一般建议

24、先通过变频器的AOP/BOP操作面板进行试运行, 当运行正常后再通过设置参数改变控制方式, 在采用模拟量控制方式时应注意以下两点:1.DIP开关(在I/O板上必须设置正确;2.模拟输入信号线极性保证正确.MM440 快速设置 :快速设置经常采用的方法:利用P0004/参数过滤器功能,按功能的要求筛选出与该功能有关的参数,从而更方便地进行调试:1.P0004=0 全部参数2.P0004=2 变频器参数3.P0004=3 电动机参数4.P0004=4 速度传感器5.P0004=5 工艺应用对象/装置6.P0004=7 命令,二进制I/O7.P0004=8 ADC(模-数转换和DAC(数-模转换8.

25、P0004=10 设定值通道/RFG(斜坡函数发生器9.P0004=12 驱动装置的特征10.P0004=13 电动机的控制11.P0004=20 通讯12.P0004=21 报警/警告/监控13.P0004=22 工艺参量控制器(例如 PIDMM440 常用参数1 :经常使用的相关参数:延时关断:1.P2167= 关断频率(达到这一频率时切断变频器2.P2168= 关断延迟时间(关断变频器之前,还可以在低于关断频率/P2167的情况下允许运行一段时间故障检测:P2181= 传动机构故障的检测方式0 禁止传动机构故障检测功能1 低于转矩/速度报警2 高于转矩/速度保健3 高于/低于转矩/速度报

26、警4 低于转矩/速度跳闸5 高于转矩/速度跳闸6 高于/低于转矩/速度跳闸MM440 常用参数2 :经常使用的相关参数:定时器功能(4个:P2851= 定时器1的工作方式0 ON(接通延时1 OFF(断开延时2 ON/OFF(接通/断开延时3 脉冲发生器比较器功能(2个:P2885= 比较器(CMP1定义比较器1的输入,比较器1的输出(比较结果在r2886中,参见<<使用大全>>10-186部分.MM440 注意事项 :DIP1:不供用户使用DIP2:ON(60Hz/hp OFF(50Hz/kWRS485MM440 常用控制方式 :1.AOP/BOP面板操作(本地操作:

27、除主回路接线外, 控制回路无需接线关键参数:P0700=1 BOP键盘设置P1000=1 电动电位计(MOP/UP-DOWN设定P1040=10.0 变频器起动后的初始频率P1031= MOP的设定值是否存储P1032= 禁止MOP的反向P1035= 使能MOP/UP-升速命令P1036= 使能MOP/DOWN-减速命令P1055= 使能正向点动P1056= 使能反向点动MM440 常用控制方式 :P1058= 正向点动频率P1059= 反向点动频率P1060= 点动的斜坡上升时间P1061= 点动的斜坡下降时间P1113= 反转功能(操作面板“反向键”参数显示:P0005=21 r0000=

28、实际频率=25 输出电压=26 直流回路电压=27 输出电流参数设置完毕后, 可利用BOP/AOP操作面板实现“起动/停止”、“加速/减速”、“正转/反转”及点动控制。MM440 常用控制方式 :MM44024V 9DIN1 5开关量 DIN1 控制变频器起/ 停参数设定:P1000 = 1 (MOP设定值P0700 = 2 (BOP/AOP键盘设置P0701 = 1 (DIN1 ON起动/OFF1停止 P1040 = x (起动后初始频率+ 若需要时设定电机参数起动后, 通过BOP/AOP面板上的UP-DOWN键实现加、减速。2.端子操作-固定速度(远程操作:控制回路接线如下图MM440 常

29、用控制方式 :3.端子操作-多段速度(远程操作:控制回路接线如下图MM44024V 9DIN1 5DIN2 6DIN3 7K1K2开关量 K1 控制变频器起/ 停开关量 K2、K3 组合为不同速度参数设定:P1000 = 3 (固定频率设定P0700 = 2 (由端子排输入P0701 = 1 (K1 ON起动/OFF1停止P0702 =15 (K2 闭合后增频P1002=5HzP0703 =15 (K3 闭合后增频P1003=10HzP1040 = x (起动后初始频率+ 若需要时设定电机参数变频器实际频率=P1040+P1002+P1003注: 参数P1002/P1003的值可调!K3MM4

30、40DIN2 6DIN3 724V 9DIN1 5按按钮加速、减速开关量输入控制变频器起/ 停参数设定:P0700 = 2 (由端子排输入P0701 = 1 (DIN1 ON/OFF1P0702 = 13 (DIN2 增加频率P0703 = 14 (DIN3 减少频率P1040 = (起动后初始频率P1031 = 1 (存储设定值/在停止之前存储当前设定频率+ 若需要时设定电机参数MM440 常用控制方式 :4.端子操作-速度可调(远程操作:控制回路接线如下图MM440 常用控制方式 :MM440+10V 10V 2AIN1+ 3AIN1- 424V 9DIN1 5旋转电位器加速、减速开关量输

31、入控制变频器起/ 停参数设定:P1000 = 2 (模拟输入P0700 = 2 (由端子排输入P0701 = 1 (DIN1 ON起动/OFF1停止P1040 = 5.0 (起动后初始频率P1031 = 0 (MOP设定值是否存储+ 若需要时设定电机参数5.端子操作-电位器调速(远程操作:控制回路接线如下图MM440 常用控制方式 :加 速、 减 速开 关 量 输 入 控 制 变 频 器 起/ 停参 数 设 定:P1000 = 2 (模拟输入 P0700 = 2 (由端子排输入P0701 = 1 (DIN1 ON 起动/OFF1停止P1040 = 5.0(起动后初始频率P1031 = 0 (M

32、OP 设定值是否存储+ 若 需 要 时 设 定 电 机 参 数6.端子操作-电流调速(远程操作:控制回路接线如下图MM440AIN1+ 3AIN1- 424V 9 DIN1 5DC0/420mAMM440 常用控制方式 :加 速、 减 速开 关 量 输 入 控 制 变 频 器 起/ 停参 数 设 定:P1000 = 2 (模拟输入 P0700 = 2 (由端子排输入P0701 = 1 (DIN1 ON 起动/OFF1停止P1070 = 755.0 (主设定值为AIN1P1075 = 755.1 (附加设定值为AIN2+ 若 需 要 时 设 定 电 机 参 数注:r1078 =AIN1+AIN27.端子操作-双重给定(远程操作:控制回路接线如下图MM440AIN1+ 3AIN1- 4AIN2+ 10AIN2- 1124V 9 DIN1 5DC0/420mADC0/420mAMM440 常用控制方式 :8.端子操作-PID闭环控制:控制回路接线如下图MM440AIN1+ 3AIN1- 424V 9DIN1 5DC0/420mA加速、减速开关量输入控制变频器起/ 停参数设定:P1000 = 2 (模拟输入1P0700 = 2 (由端子排输入P0701 = 1 (DIN1 ON起动/OFF1停止P1040