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话说就西门子变频器的那些事

信息来源: 澳门永利402.com     发布时间:2017-03-28 11:21:32      点击次数:0
 话说工控男都很累,除非你不会。至于为啥累,因为这世界懒人太多,自动化发展是为懒人服务滴,所以不停的有新品出现,然后你就不停的需要学习,学得多累的多,有同感么?有同感的同学请举手点赞哈!

作为一个现场维护应用工程师,虽然谈不上研究啥高大上的项目,但是本人一贯坚持那啥累人原则----“别人会的你可以不会,别人不会的必须的想办法学会用“,虽然谈不上孜孜不倦(即使想也因为囊中羞涩买不起啊,据说土豪才能干的哦,现在的书很贵的哦),幸好现在互联网时代,有了互联网,想学啥都行哈,咱就逛百网、溜百群、混微信、闹论坛,只为了掌握一点点别人掌握过的技巧,为我所用,也算是蛮拼了吧!业余生活除了锻炼,就是在打开网络的求知路上。

清明过后三月三,田间到处在插秧,日晴夜雨地如洗,万事万物皆惊醒,估摸大伙也忙着了,今天就来掰掰另一个自动化的大佬,小西家的变频器,这也是一个高大尚的产品,据说钢铁行业用的比较多,而我这个行业用的倒是不多,个人猜测,这个应该和西门子的销售策略貌似有点关系,钢铁老大哥都是大家伙,都是大生意哈。铝行业都是风机和泵的,没啥技术含量,虽然也有来过,不过貌似都是工程企业的,抓大放小,可以理解;用的不多,并不代表没有使用过,也并不影响咱们对西门子变频器的关注哈,作为一个应用工程师,首先你得懂得西门子变频器分类哈,西门子变频器型号蛮全的,可以根据现场工艺选择不同类型的变频器。

一、西门子变频器系列如下:

MICROMASTER ECO
   MicroMaster 4
系列标准变频器 
    
矢量型MicroMaster440 
    
节能型MicroMaster430 
    
基本型MicroMaster420 
    
紧凑型MicroMaster410 
   SIMOVERT Masterdrives 6SE70
   SIMODRIVE 611 
伺服调速器
   SINAMICS 
G110系列变频器 
   SINAMICS V10
变频器 
   SINAMICS V50
   SINAMICS G120 
系列变频器 
   SINAMICS G120 D 
变频器 
   SINAMICS G150 
变频调速柜
   SINAMICS S120
   SIMATIC ET200S FC
变频器

   这么多系列咋选,咋分得清呢?迷糊了吧,接着往下看,西门子是分订货号的,

变频器6SE70举例:
6SE7037-0TE60-Z
6SE70
是指6SE70系列产品
3
是额定输出电流基本值的倍率。10.1倍。21倍,310倍,4100倍。
7-0
是额定输出电流基本值,这里是70.因为前面是3,表示10倍。就是700A
T
是进线电压:T代表逆变器,进线510V-650V DC
E
是结构代号
6
是控制板代号,6代表CUVC
0
代表无安全停车功能
Z
是代表有选件。

MM440的变频器序列号如下:ZYW92566400026 我了解了一下,ZY是产地,W是指出厂年份,出厂年份还A C D E F G J K L M N P R S T U V X,一个字母能代表的年份哦

code year                  code month
A 1950 1970 1990 2010     1 JAN
B 1951 1971 1991 2011     2 FEB
C 1952 1972 1992 2012     3 MAR
D 1953 1973 1993 2013     4 APR
E 1954 1974 1994 2014     5 MAY
F 1955 1975 1995 2015     6 JUNE
G 1956 1976 1996 2016     7 JULY
J 1957 1977 1997 2017     8 AUG
K 1958 1978 1998 2018     9 SEP
L 1959 1979 1999 2019    0 OCT
M 1960 1980 2000 2020    N NOV
N 1961 1981 2001 2021     D DEC
P 1962 1982 2002 2022  
R 1963 1983 2003 2023  
S 1964 1984 2004 2024  
T 1965 1985 2005 2025  
U 1966 1986 2006 2026  
V 1967 1987 2007 2027  
W 1968 1988 2008 2028  
X 1969 1989 2009 2029

二、西门子各个系列的变频器功能先容:

不同类别的变频器都有啥功能呢,有啥区别呢?这个才是大家选型的时候需要关注滴,据传有攻略哦,这不是祖传的功夫,分享也是种快乐:

1) MicroMaster440

西门子变频器MicroMaster440是全新一代可以广泛应用的多功能标准变频器。

它采用高性能的矢量控制技术,提供低速高转矩输出和良好的动态特性,同时具备超强的过载能力,以满足广泛的应用场合。创新的BiCo(内部功能互联)功能有无可比拟的灵活性。

主要特征:

200V-240V ±10%,单相/三相,交流,0.12kW-45kW 380V-480V±10%,三相,交流,0.37kW-250kW

矢量控制方式,可构成闭环矢量控制,闭环转矩控制;

高过载能力,内置制动单元;

三组参数切换功能。控制功能: 线性v/f控制,平方v/f控制,可编程多点设定v/f控制,磁通电流控制免测速矢量控制,闭环矢量控制,闭环转矩控制,节能控制模式;

标准参数结构,标准调试App;

数字量输入6个,模拟量输入2个,模拟量输出2个,继电器输出3个;

独立I/O端子板,方便维护;

采用BiCo技术,实现I/O端口自由连接;

内置PID控制器,参数自整定;

集成RS485通讯接口,可选PROFIBUS-DP/Device-Net通讯模块;

具有15个固定频率,4个跳转频率,可编程;

可实现主/从控制及力矩控制方式;

在电源消失或故障时具有"自动再起动"功能;

灵活的斜坡函数发生器,带有起始段和结束段的平滑特性;

快速电流限制(FCL),防止运行中不应有的跳闸;

有直流制动和复合制动方式提高制动性能。

保护功能:

过载能力为200%额定负载电流,持续时间3秒和150%额定负载电流,持续时间60秒;

过电压、欠电压保护;

变频器、电机过热保护;

接地故障保护,短路保护;

闭锁电机保护,防止失速保护;

采用PIN编号实现参数连锁。

2) MicroMaster430

西门子变频器MicroMaster430是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专家。功率范围7.5kW250kW。它按照专用要求设计,并使用内部功能互联(BiCo)技术,具有高度可靠性和灵活性。控制App可以实现专用功能:多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。

主要特征:

380V-480V±10%,三相,交流,7.5kW-250kW

风机和泵类变转矩负载专用;

牢固的EMC(电磁兼容性)设计;

控制信号的快速响应;

控制功能:

线性v/f控制,并带有增强电机动态响应和控制特性的磁通电流控制(FCC),多点v/f控制;

内置PID控制器;

快速电流限制,防止运行中不应有的跳闸;

数字量输入6个,模拟量输入2个,模拟量输出2个,继电器输出3个;

具有15个固定频率,4个跳转频率,可编程;

采用BiCo技术,实现I/O端口自由连接;

集成RS485通讯接口,可选PROFIBUS-DP通讯模块;

灵活的斜坡函数发生器,可选平滑功能;

三组参数切换功能:电机数据切换,命令数据切换;

风机和泵类专用功能:

多泵切换;

旁路功能;

手动/自动切换;

断带及缺水检测 

节能方式;

保护功能:

过载能力为140%额定负载电流,持续时间3秒和110%额定负载电流,持续时间60;

过电压、欠电压保护;

变频器过温保护;

接地故障保护,短路保护;

I2t电动机过热保护;

PTC Y电机保护。

3) 西门子变频器MicroMaster420---此系列据传已经淘汰哈,不过还是有应用的,所以还给它留个位置,万一那天坏了呢,找个替代功能的可以参考哈

西门子变频器MicroMaster420是全新一代模块化设计的多功能标准变频器。它友好的用户界面,让你的安装、操作和控制象玩游戏一样灵活方便。全新的IGBT技术、强大的通讯能力、精确的控制性能、和高可靠性都让控制变成一种乐趣。

主要特征:

200V-240V ±10%,单相/三相,交流,0.12kW-5.5kW

380V-480V±10%,三相,交流,0.37kW-11kW

模块化结构设计,具有最多的灵活性;

标准参数访问结构,操作方便。

控制功能:

线性v/f控制,平方v/f控制,可编程多点设定v/f控制;

磁通电流控制(FCC),可以改善动态响应特性;

最新的IGBT技术,数字微处理器控制;

数字量输入3个,模拟量输入1个,模拟量输出1个,继电器输出1个;

集成RS485通讯接口,可选PROFIBUS-DP通讯模块/Device-Net模板;

具有7个固定频率,4个跳转频率,可编程;

捕捉再起动功能;

在电源消失或故障时具有“自动再起动”功能;

灵活的斜坡函数发生器,带有起始段和结束段的平滑特性;

快速电流限制(FCL),防止运行中不应有的跳闸;

有直流制动和复合制动方式提高制动性能;

采用BiCo技术,实现I/O端口自由连接。

保护功能:

过载能力为150%额定负载电流,持续时间60秒;

过电压、欠电压保护;

变频器过温保护;

接地故障保护,短路保护;

I2t电动机过热保护;

采用PTC通过数字端接入的电机过热保护;

采用PIN编号实现参数连锁;

闭锁电机保护,防止失速保护。

4) 西门子G120C紧凑型变频器

SINAMICS G120C紧凑型变频器,在许多方面为同类变频器的设计树立了典范。包括它紧凑的尺寸,便捷的快速调试,简单的面板操作,方便友好的维护以及丰富的集成功能都将成为新的标准。

SINAMICS G120C是专门为满足OEM用户对于高性价比和节省空间的要求而设计的变频器,同时它还具有操作简单和功能丰富的特点。这个系列的变频器与同类相比相同的功率具有更小的尺寸,并且它安装快速,调试简便,以及它友好的用户接线方式和简单的调试工具都使它与众不同。集成众多功能:安全功能(STO,可通过端子或PROFIsafe激活),多种可选的通用的现场总线接口,以及用于参数拷贝的存储卡槽。

SINAMICS G120C 变频器包含三个不同的尺寸功率范围从0.55kW18.5kW。为了提高能效,变频器集成了矢量控制实现能量的优化利用并自动降低了磁通。该系列的变频器是全集成自动化的组成部分,并且可选PROFIBUS, Modbus RTU,CAN以及USS 等通讯接口。操作控制和调试可以快速简单地采用PC机通过USB接口,或者采用BOP-2(基本操作面板)或IOP(智能操作面板)来实现。

   

      工程型变频器和标准变频器的区别:

    记得西门子工程师有时候会说工程型变频器滴,那么西门子工程变频器和标准变频的区别是啥呢?

1、西门子工程变频器的设定参数多,每个参数均有一定的选择范围,

  使用中常常遇到因个别参数设置不当,导致变频器不能正常工作的现象。

  控制方式:即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后,一般要根据控制精度,需要进行静态或动态辨识。

  最低运行频率:即电机运行的最小转速,电机在低转速下运行时,其散热性能很差,电机长时间运行在低转速下,会导致电机烧毁。而且低速时,其电缆中的电流也会增大,也会导致电缆发热。

  最高运行频率:一般的变频器最大频率到60Hz,有的甚至到400 Hz,高频率将使电机高速运转,这对普通电机来说,其轴承不能长时间的超额定转速运行,电机的转子是否能承受这样的离心力。

  载波频率:载波频率设置的越高其高次谐波分量越大,这和电缆的长度,电机发热,电缆发热变频器发热等因素是密切相关的。

  电机参数:变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率,这些参数可以从电机铭牌中直接得到。

  跳频:在某个频率点上,有可能会发生共振现象,特别在整个装置比较高时;在控制压缩机时,要避免压缩机的喘振点。

2、标准变频器:

1:变频器输出为PWM波,含有较多的高次谐波。变频功率传感器通过对输入的电压、电流信号进行交流采样,再将采样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入变频功率分析仪,数字量输入变频功率分析仪对电压、电流的采样值进行运算,可以获取电压有效值、电流有效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、谐波功率等参数。

3、小结

1MM440是标准/通用变频器,6SE是工程变频器,扩展功能更强;

2MM440支撑功率最大只能到250KWSE70可以到2000KW甚至更高;

3MM440使用的控制器是日立的控制器,6SE系列使用的是西门子的C161

46SE系列响应速度更快,更适合高精度控制场合,如轧钢;

56SE系列通讯功能更稳定,更强大;

6)根据负载特性选择变频器,如负载为恒转矩负载需选siemensMM420/MM440变频器,如负载为风机、泵类负载应选择MM430变频器

   四、MM440变频器维修:

估摸能看到这,都是同行,上面那些估摸都看得不耐烦了,选型手册上都有先容的,何必先容的那么详细呢,码字么,也是很累的,理解一下下,下面的或许你可能已经看到过,哈哈,江湖中还真有哥的传说

 话说当年混在越南,电话告知现场一台30KWMM440变频器运行中冒烟了,带上万用表和螺丝刀,冒雨爬上30多米的平台去拆机检查,拆开后,事故点很明显哈:

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烧黑了,很明显的:

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  靖哥哥以前只是用过西门子变频器,也没怎么修过的西门子变频器啊,艺高人胆大,比划比划啊。。。。。。。

         当然可以不必要这么麻烦,30KWMM440变频器,直流母线正和负---对输出UVW的电阻,正向反向都是几百欧姆,昨天我测量的是352欧姆,测试期间走了点弯路,用福禄克376的钳形电流表的电阻挡,测试结果不一样,换福禄克179测试,结果正常,然后判断昨天明显有短路现象的控制板没有坏,然后赶紧把黑色的擦擦,用清洁电脑主板的清洁剂洗洗,然后装机测试,试机正常。

 

哈哈,一番折腾,变频器因为受潮引起的,电吹风吹了吹就好了。不管怎么说,这次经历还是蛮珍贵的。大家别笑啊,我新手中的菜鸟啊!

哈哈,最后再说一个小西变频器的设计缺陷,其实欧美品牌的都有这个缺陷。风机的风竟然直接吹到线路板上,环境不好的直接就炸机了,希翼能做出适合中国国情的变频器。不知道这条建议西门子企业看到会给我发个红包不?


 

   既然拆开了,顺便了解一下吧,此变频器居然没有传说中的充电接触器的,不过人家有这玩意哈:

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拆开后,看到这个玩意,就是预充电继电器了,其他变频器一般都用接触器的,西门子为啥用继电器呢?真心不懂,省成本?我看这玩意貌似也不便宜,看到那两个电阻了么?那就是预充电电阻了。这整个板上--可以看到2个这样的继电器,4个这样的电阻,两个并联的。一个继电器短接2个电阻,另外两个电阻不是这样排列的,是挨着排列的,也是并联,万用表测量2个并联后的阻值是340欧姆。继电器后面的插脚--单独在上面的是线圈,后面22个挨一起的是触电,此型号全是常开触点,不过触点的排列--和查到的资料略有不同,或许这标识MADE IN CHINA,有点不一样。看看下图,可以测量出来的,没上电的时候,触点的电阻测量值就是340欧姆。黄线下面--那是一个继电器的线圈、然后2对常开点;左上那也是这样的,这图位置,上下是一对触点。

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哈哈,一番折腾,变频器因为受潮引起的,电吹风吹了吹就好了。不管怎么说,这次经历还是蛮珍贵的。大家别笑啊,我新手中的菜鸟啊!

哈哈,最后再说一个小西变频器的设计缺陷,其实欧美品牌的都有这个缺陷。风机的风竟然直接吹到线路板上,环境不好的直接就炸机了,希翼能做出适合中国国情的变频器。不知道这条建议西门子企业看到会给我发个红包不?

 

靖哥哥寻找到一篇文章,大家看看有用吗?

五、MM440常见故障修复办法

一)西门子MM440变频器报F0001(过电流)伴随报A501,是一个常见故障,原因也比较复杂。查手册,引起报F0001伴随A501故障的可能原因为:
1
电机的功率参数(P0307)与变频器的功率参数(P0206)不对应;
2
电动机电缆太长;
3
电机导线短路;
4
有接地故障。
当不接负载,上电就报故障,且不可复位消除时,在排除外部原因和参数设置原因后,可以确认是变频器电路故障,需要维修。
二)对西门子MM440  30KW15KW电路相似),重点检查以下电路:
1
IGBT30KW是用2个模块,每个模块的2相并联扩展容量的;
2
UVW输出电流检测(检测电路故障引起误报):
3A786J及周边电路;
A786J输入侧供电电源:A786J1脚对8脚应为+5.1V左右;
A786J输出侧供电电源:取自CPU板送来的Vcc=+5V(Vcc=+5V是开关电源的+8V送给CPU板稳压为Vcc=5V后返回驱动板的,所以A786J14脚对9脚应为+5V左右);
3
、驱动电路(无驱动或驱动不足):
6HCNW4506及周边电路;
上臂供电电源:开关变压器3个独立绕组经整流滤波后由FZT651稳压形成3路独立的(VV+=+20VVV-=-5.1V)(VU+=+20VVU-=-5.1V)(VW=+20VVW-=-5.1V)电源;注意,3A786J的输入侧电源也分别取自这里的3+20V
下臂供电电源:开关变压器1个有抽头(接地)的绕组,其中一边经整流滤波后,形成V+=+15V,另一边经整流滤波后,再经7905稳压,输出V-=-5V
4
IGBT门极回路(无驱动或驱动损耗过大):
2个反向串联的保护稳压二极管有无击穿短路;
查串接的小阻值电阻有无断路或阻值增大;
)西门子MM440  30KW电源驱动板可以取下单独上电维修。电源驱动板外接入530V直流的位置,见图一、二、三、四,红线为530V正极,黑线为负极。

 

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