變頻器原理及西門子6SE70變頻器維修及調(diào)試

1、西門子6SE70系列變頻器維修及調(diào)試課程 堅持學(xué)習(xí)和運動,這是保持熱情的秘決薛軍第一章：變頻調(diào)速基礎(chǔ)知識在本章您將學(xué)到：在本章您將學(xué)到：q三相異步電機調(diào)速原理q三相異步電機調(diào)速方式q變頻調(diào)速的特點及發(fā)展q變頻調(diào)速的基本原理q變頻同時需要調(diào)壓的原因q調(diào)壓調(diào)頻實現(xiàn)的方法SPWMN=60F/P(1-S) P：極對數(shù) F：頻率N：轉(zhuǎn)速 S：轉(zhuǎn)差率 p2pn0nMns備 注12300029001000.0335.57.5kW2930700.0231118.5 kW2970300.0145160 kW2415001460400.0271115 kW1470300.0218.530 kW1480200.01

2、337315 kW361000960400.0435.5 kW970300.037.530 kW980200.0237250 kW早早晚晚發(fā)發(fā) 展展 時時 間間l在變頻器出現(xiàn)前同步電機無法實現(xiàn)調(diào)速功能，因此只能在定速傳動領(lǐng)域使用l三相交流鼠籠電機盡管調(diào)速性能不佳，但其結(jié)構(gòu)堅固、經(jīng)久耐用且價格低廉 還是在一些性能較低的傳動現(xiàn)場使用變頻調(diào)速概述及其特點變頻技術(shù)變頻技術(shù)交流變頻是強弱電混合綜合性技術(shù)，既要處理大電能的轉(zhuǎn)換（整流、逆變），又要處理信息的收集、變換和傳輸，因此它的技術(shù)分成功率轉(zhuǎn)換和弱電控制兩大部分。前者要解決與高壓大電流有關(guān)的技術(shù)問題和新型電力電子器件的應(yīng)用技術(shù)問題，后者要解決基于現(xiàn)代控

3、制理論的控制策略和智能控制策略的硬、軟件開發(fā)問題，目前廣泛應(yīng)用的是全數(shù)字控制技術(shù)。 變頻器的控制對象變頻器的控制對象 三相交流異步電機和三相交流同步電機，標準適配電機極數(shù)是2/4極序號 優(yōu)點1平滑軟啟，降低啟動電流，減少變壓器占有量，確保電機安全2在機械允許的情況下可通過提高變頻器的輸出頻率提高工作速度3無級調(diào)速，調(diào)速精度大大提高4電機正反向無需通過接觸器切換5非常方便接入通訊網(wǎng)絡(luò)控制，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化控制 變頻調(diào)速的優(yōu)勢（與其它交流電機調(diào)速方式對比）變頻調(diào)速的優(yōu)勢（與其它交流電機調(diào)速方式對比）變頻調(diào)速的發(fā)展歷程電機控制算法功率半導(dǎo)體技術(shù)V/F控制SCRGTR矢量控制IGBT計算機技術(shù)單片機DS

4、P IGBT大容量化更高速率和容量如：矩陣式變頻器大功率傳動使用變頻器，體積大，價格高未來發(fā)展方向完美無諧波PWM技術(shù)SPWM技術(shù)PWM優(yōu)化新一代開關(guān)技術(shù)無速度矢量控制電流矢量V/F70年代80年代60年代90年代高速DSP專用芯片00年代超靜音變頻器開始流行解決了GTR噪聲問題變頻器性能大幅提升大批量使用，取代直流算法優(yōu)化 更大容量 更高開關(guān)頻率PWM技術(shù)空間電壓矢量調(diào)制技術(shù)變頻器體積縮小，開始在中小功率電機上使用變頻器簡要工作原理整流部分儲能環(huán)節(jié)逆變部分M交流交流低壓交直交通用變頻器系統(tǒng)框圖交流低壓交直交通用變頻器系統(tǒng)框圖直流直流交流整流器：將交流電變換成直流的電力電子裝置，其輸入電壓為正

5、弦波，輸入電流非 正弦，帶有豐富的諧波逆變器：將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的電力電子裝置，其輸出電壓為非正弦波，輸出電 流近似正弦控制系統(tǒng)更為直觀的交直交變頻原理框圖M3電壓檢測泵升限制電流檢測溫度檢測電流檢測單片機顯示設(shè)定接口PWM發(fā)生器驅(qū)動電路URUIR0R1R2RbVTbKR0R1RbR2Rb:制動電阻R0:預(yù)充電電阻R1R2:均壓電阻為什么變頻同時需變壓為什么變頻同時需變壓 1、從能量關(guān)系看主磁通的變化、從能量關(guān)系看主磁通的變化 2、從反電動勢看主磁通的變化、從反電動勢看主磁通的變化 E1KEfX1 1KF XfE1保持磁通不變的途徑保持磁通不變的途徑 1、從能量角度看 2、從電動勢的角度看E

6、1KEf1C1C頂替辦法：C1C變頻的同時也要變壓，所以變頻器常稱為VVVF fE1fU1變頻又變壓的具體方法變頻又變壓的具體方法 q正弦脈寬調(diào)制（）正弦脈寬調(diào)制（） a）電壓波形b）電流波形 正弦脈寬調(diào)制的實現(xiàn)正弦脈寬調(diào)制的實現(xiàn)1 q單極性調(diào)制 a）電壓較大b）電壓較小 正弦脈寬調(diào)制的實現(xiàn)正弦脈寬調(diào)制的實現(xiàn)2q雙極性調(diào)制 第二章第二章 交直交變頻器的主電路交直交變頻器的主電路 在本章您將了解到：在本章您將了解到：q整流濾波電路q逆變電路q逆變器工作原理q均壓電阻的作用q限流電阻的作用q續(xù)流二極管的作用q逆變器的工作條件及發(fā)展整流與濾波電路整流與濾波電路1q濾波電容要均壓濾波電容要均壓注意注意

7、: 要理解均壓的正確意義要理解均壓的正確意義整流與濾波電路整流與濾波電路2q充電過程要限流充電過程要限流 a）直接充電b）加入限流電阻思考思考:為什么限流電阻要并上為什么限流電阻要并上KM2, 它是什么它是什么, 起什么作用起什么作用? 注意注意: 一切皆要用心一切皆要用心, 寸心不昧寸心不昧, 萬法皆明萬法皆明!逆變電路逆變電路 q逆變電路的結(jié)構(gòu)逆變電路的結(jié)構(gòu) a）逆變電路b）輸出電壓實際波形c）輸出電壓等效波形思考思考:每個逆變器旁并的是什么每個逆變器旁并的是什么, 起什么作用起什么作用? 單相逆變原理圖114 單相逆變橋原理a）單相逆變橋電路b）負載所得電壓波形三相逆變原理圖115 三相

8、逆變橋a）三相逆變電路b）輸出電壓波形逆變器必須滿足的條件 逆變器件的工作條件逆變器件的工作條件:（2）允許長時間頻繁地接通和關(guān)斷。（3）接通和關(guān)斷的控制必須十分方便。（1）能承受足夠大的電壓和電流。逆變器件的發(fā)展逆變器件的發(fā)展 1SCR逆變原理圖）逆變電路 ）電壓波形 ）電流波形q起步始于晶閘管起步始于晶閘管 逆變器件的發(fā)展逆變器件的發(fā)展 2圖118GTR逆變）逆變電路 ）電壓波形 ）電流波形 q普及歸功普及歸功GTR（BJT）逆變器件的發(fā)展逆變器件的發(fā)展 3圖119 IGBT逆變）逆變電路 ）電壓波形 ）電流波形 q提高全靠提高全靠IGBT逆變電路的電流路徑逆變電路的電流路徑1 q電動機狀

9、態(tài)nMn0 a）空載示意圖b）矢量圖c）電路圖d）電壓、電流曲線 注意電壓失量與電流失量的相位差問題注意電壓失量與電流失量的相位差問題逆變電路的電流路徑逆變電路的電流路徑2q發(fā)電機狀態(tài)（nMn0） a）重載示意圖b）矢量圖c）電路圖d）電壓、電流曲線 可否注意可否注意, 從圖上看從圖上看, 續(xù)流二極管的作用已經(jīng)一目了然續(xù)流二極管的作用已經(jīng)一目了然! 如還不明白沒關(guān)系如還不明白沒關(guān)系, 請看下頁請看下頁!續(xù)流二極管的作用續(xù)流二極管的作用q由上兩頁圖可以看出，可控硅在交流電壓過零時，電流很大，減小時由于電感的自感電勢而無法關(guān)斷；所以要將自感電流導(dǎo)走；q有了續(xù)流二極管，自感電勢被短接，電流通過二極管

10、形成回路；q在可控整流電路，如果可控硅在交流電壓過零時不能關(guān)斷，就會進入交流負半周，輸出負壓，使直流輸出電壓下降；這在整流器的應(yīng)用非常重要！ 第三章 西門子6SE70系列變頻器維修維護在本章您將了解到以下內(nèi)容：在本章您將了解到以下內(nèi)容：q6SE70變頻器分類q變頻器故障維修方法q用戶數(shù)據(jù)備份的方法和途徑qDriveMonitor在維修中的應(yīng)用q變頻器通用模塊與元器件介紹q變頻器故障信息的查看方法q更換CU板后的功率定義注：本章開始，再提及變頻器皆指西門子注：本章開始，再提及變頻器皆指西門子6SE70型變頻器型變頻器6SE70變頻器分類書本型（2.237KW） 變頻器與逆變器，整流器，整流/逆變

11、器裝機柜型（452300KW） 變頻器，逆變器，整流器與整流/逆變器增強書本型（0.518.5KW） 包括變頻/逆變器，整流器裝置的定貨號與硬件版本號q通過定貨號我們可以確定此系統(tǒng)是變頻器、逆變器還是整流器，是工作在什么樣的進線電壓下的，以及其結(jié)構(gòu)尺寸，是我們報修和訂購備件的最基本信息q硬件版本號對采購正確的備件非常重要，采購備件時需報出裝置的定貨號及硬件版本號，硬件版本不同，其硬件結(jié)構(gòu)形態(tài)或電性能會存在某種差異，沒有硬件版本狀態(tài)信息，不一定能夠訂到正確的備件注意：不要覺得定貨號硬件版本號離我們很遠，其實里面大有學(xué)問！注意：不要覺得定貨號硬件版本號離我們很遠，其實里面大有學(xué)問！當一個學(xué)習(xí)對象的

12、各角度知識匯集一起在你腦中，你會很快找到豁然開朗的感覺！當一個學(xué)習(xí)對象的各角度知識匯集一起在你腦中，你會很快找到豁然開朗的感覺！變頻器故障維修方法1 望望即目視檢查,以發(fā)現(xiàn)形態(tài)上的異常,重點注意以下內(nèi)容:變頻器前端整流元件有無爆裂？預(yù)充電電阻是否有燒毀（表面是否灰白色或掉渣）的跡象預(yù)充電電阻的切除繼電器是否有拉弧、燒壞跡象快熔是否熔斷直流母線電容器是否有爆裂與飛弧的熏黑跡象與功率元件相連的阻容吸收元件、壓敏器件有無爆裂？各線路板上是否有元器件爆裂、燒毀、開焊等現(xiàn)象？系統(tǒng)內(nèi)是否存在異物，小動物或昆蟲尸體，有無液體侵入，大量灰塵堆積等情況？望、聞、問、切望、聞、問、切 診療法！診療法！變頻器故障維

13、修方法2q聞系統(tǒng)中是否留有元件爆裂、飛弧、燒毀等焦糊味道q問仔細詢問對故障發(fā)生過程中經(jīng)歷的人員故障發(fā)生的現(xiàn)象和過程q切若前面的檢查無所發(fā)現(xiàn)，則按后面步驟進行。注意：望聞問切診療法不僅適用變頻器，也可以適用于其它如軟啟動器等電氣器件！注意：望聞問切診療法不僅適用變頻器，也可以適用于其它如軟啟動器等電氣器件！希望我們以后沿此思路規(guī)范我們各項作業(yè)，古人留下的精髓不能只用于老外的設(shè)備！希望我們以后沿此思路規(guī)范我們各項作業(yè)，古人留下的精髓不能只用于老外的設(shè)備！主要的非通電檢查1q用萬用表二極管檔做常規(guī)檢查二極管檔變頻器端子正常值二極管檔變頻器端子正常值負表筆C/L+正表筆C/L+正表筆X1:U10.30

14、.6V三相平衡負表筆X1:U1無窮大正表筆X1:V10.30.6V三相平衡負表筆X1:V1無窮大正表筆X1:W10.30.6V三相平衡負表筆X1:W1無窮大正表筆D/L-負表筆D/L-負表筆X1:U10.30.6V三相平衡正表筆X1:U1無窮大負表筆X1:V10.30.6V三相平衡正表筆X1:V1無窮大負表筆X1:W10.30.6V三相平衡正表筆X1:W1無窮大注意：一開始就要養(yǎng)成萬用表的正確使用習(xí)慣，不要弄錯檔位，表筆不要插錯孔，注意：一開始就要養(yǎng)成萬用表的正確使用習(xí)慣，不要弄錯檔位，表筆不要插錯孔，特別是電壓檔與直流檔的正確選擇，否則將可能燒毀萬用表！特別是電壓檔與直流檔的正確選擇，否則將

15、可能燒毀萬用表！主要的非通電檢查2q用萬用表測量輸出側(cè)的IGBT橋二極管檔變頻器端子正常值二極管檔變頻器端子正常值負表筆C/L+正表筆C/L+正表筆X2:U10.20.5V三相平衡負表筆X2:U1無窮大正表筆X2:V10.20.5V三相平衡負表筆X2:V1無窮大正表筆X2:W10.20.5V三相平衡負表筆X2:W1無窮大正表筆D/L-負表筆D/L-負表筆X2:U10.20.5V三相平衡正表筆X2:U1無窮大負表筆X2:V10.20.5V三相平衡正表筆X2:V1無窮大負表筆X2:W10.20.5V三相平衡正表筆X2:W1無窮大注意：不要用手直接觸摸注意：不要用手直接觸摸IGBT的觸發(fā)極，否則可能

16、直接損壞的觸發(fā)極，否則可能直接損壞IGBT元件！元件！主要的非通電檢查3q用高阻表做絕緣檢查 將變頻器的U1、V1、W1、C、D、U2、V2、W2各點用一組測試短路線（如帶有鱷魚的短路線，應(yīng)自制）短路成一點。其高阻檢測表的正極性表筆接上述短路點，負表筆接系統(tǒng)外殼（PE），測試電壓可選DC-500V或DC-1000V在上述端子外側(cè)無其它連接的情況下，測得的電阻值應(yīng)2兆歐姆（多在2兆歐姆-10兆歐姆之間）。但這個結(jié)果有時會受現(xiàn)場環(huán)境濕度的影響，端子外部保有連接的情況下也會對此值有大的影響。注意注意:上述八點必須可靠短接成一點上述八點必須可靠短接成一點,再用高阻表進行檢測再用高阻表進行檢測,否則會損

17、壞變頻器否則會損壞變頻器!變頻器/逆變器的正確拆裝1q1、在設(shè)備斷電和完全放電后進行。q2、場地干凈，拆、裝工具與部件、結(jié)構(gòu)件應(yīng)有區(qū)域存放。q3、有正確、適用的拆裝工具。q4、準備好清洗劑（無水酒精）、耗材，注意防火。q5、拆卸過程中做好記錄，“好記性不如爛筆頭”，以備回裝時查用。q6、操作時穿著防靜電工作服，佩帶防靜電完腕扣。注意經(jīng)常執(zhí)行靜電釋放動作。避免身體的靜電損壞線路板及半導(dǎo)體元、器件。 注意注意: 重要設(shè)備的拆裝請嚴格按培訓(xùn)教材步驟進行作業(yè)重要設(shè)備的拆裝請嚴格按培訓(xùn)教材步驟進行作業(yè), 一招失足留千古恨一招失足留千古恨!變頻器/逆變器的正確拆裝2q7、有些無禁固部件的放置形態(tài)（如D尺寸

18、裝置中的電流互感器）需要注意安放方向標記。q8、拆裝前必須完成裝置的數(shù)據(jù)備份。在有工藝調(diào)節(jié)板（T400，T300，T100等）時，要將工藝板的參數(shù)備份或記錄完整。另一種方法是將原CU原封不動暫存，用另一塊CU板在維修期間暫用。q9、緊固可控硅與IGBT等功率器件時，應(yīng)按照指明的緊固力矩植，用力矩扳手操作。q10、可控硅與IGBT模塊在與散熱器接觸的底面上涂有導(dǎo)熱硅脂，器件拆下后，用無水酒精將安裝基面擦洗干凈，器件安裝時要重新涂覆導(dǎo)熱硅脂。注意不是多多益善，越薄、越均勻越好。注意注意: 防靜電工作極為重要防靜電工作極為重要,某些小元件的損壞某些小元件的損壞,若沒有備件若沒有備件, 就只能拆東補西

19、了就只能拆東補西了!現(xiàn)場維修所需工具材料q 力矩扳手；0.525NM，20NM60NM各1把q 呆扳手、梅花扳手各一套；q 套筒扳手；套筒頭8#、10#、13#、17#、19#q 套裝螺釘工具（一字、十字各種規(guī)格、內(nèi)六角方型、內(nèi)六角花型（T8T40）；q 熱吹風機用于處理熱縮套管；q 剪鉗、端子壓接鉗、尖嘴鉗；q 電烙鐵、焊絲、焊膏（中性）；q 毛刷、壁紙刀、手電筒；q 無水酒精、各種尺寸熱縮套管，尼龍扎帶q 導(dǎo)熱硅脂，更換二極管、可控硅、IGBT模塊時使用q 各種大小螺釘、螺母、墊圈、彈簧墊圈等 注意注意:搞電氣的使用正確可靠工具非常重要搞電氣的使用正確可靠工具非常重要, 關(guān)系著工作質(zhì)量關(guān)系

20、著工作質(zhì)量, 工作心情工作心情, 還有面子還有面子!現(xiàn)場維修所需測試工具q 一塊狀態(tài)較好的萬用表；q 高阻檢測表（能產(chǎn)生DC1000V測試電壓）；q 6SE70系列的逆變器測試盒；q 測試工具電源；q PC裝有STEP7、DRIVE ES BASIC與DRIVEMONITOR軟件；q CP5611 DP網(wǎng)卡（筆記本用CP5512）；q 通訊電纜：1）帶有軟件升級開關(guān)的RS232軟件接口、通訊電纜； 2）帶有R232/RS485轉(zhuǎn)換接口的RS485接口通訊電纜；3）PROFIBU通訊電纜，6XV1830-1CH15。注意注意: 6SE70系列變頻器的系列變頻器的RS232電纜可以自制電纜可以自制

21、, 注意嚴格按照大全上的制做方法注意嚴格按照大全上的制做方法, 注意焊接安全注意焊接安全!6SE70逆變器測試盒的使用方法q1、可用于書本型、架裝型與柜裝型，但不可直接用與增強書本型。q2、測量中間電壓（端子：“C”和“D”）使中間電壓小于50V。拆掉裝置與電機的連線。q3、拆下調(diào)節(jié)組件“CU”，接上測試線，將測試盒上的所有開關(guān)都撥到“0”擋。q4、通過插頭X9接通24V電源（2428V）X9/1=P24， X9/2=M適合的電源為0-30V/5A。q5、可開始按培訓(xùn)教材上步驟進行測試。注意注意:逆變器測試盒屬貴重檢測儀器，輕拿輕放，價值逆變器測試盒屬貴重檢測儀器，輕拿輕放，價值1萬人民幣，請

22、自重！萬人民幣，請自重！變頻器輸出電纜長度及濾波器使用q功率越低允許的電纜長度越短；q采用輸出電抗器及濾波器可以增加電纜長度；q采用屏蔽電纜電容效應(yīng)增強，允許電纜長度變短，但降低對外部的干擾，噪聲電流通過屏蔽層流回變頻柜；q降低觸發(fā)頻率可延長電纜長度；q空間失量調(diào)制采用正弦濾波器可大大延長至電機的電纜長度。跟工程人員要注意此問題，不合適的電纜長度，會影響變頻器及電機壽命！跟工程人員要注意此問題，不合適的電纜長度，會影響變頻器及電機壽命！用戶數(shù)據(jù)備份注意事項q 維修開始前必須做好用戶數(shù)據(jù)的備份工作，用戶數(shù)據(jù)丟失或損壞可能比硬件損壞更為糟糕。q 系統(tǒng)中如果有T300或T400等工藝模板，數(shù)據(jù)備份時

23、一定要在DriveMonitor軟件Upload的選項中選中工藝參數(shù)。q 有工藝模板時，開始時的基本設(shè)置中一定要正確地選擇工藝板軟件包的類型與版本，之后在Upload的操作中才會激活工藝板數(shù)據(jù)備份選項。q 還有一種設(shè)備廠商自行開發(fā)的工藝板軟件，這種情況是無法備份數(shù)據(jù)的，應(yīng)當設(shè)備交付時搞清處理方式并交清備份注意注意:數(shù)據(jù)備份問題不能小覷，重要設(shè)備調(diào)試好的數(shù)據(jù)丟失，屬重大責任事故！數(shù)據(jù)備份問題不能小覷，重要設(shè)備調(diào)試好的數(shù)據(jù)丟失，屬重大責任事故！用戶數(shù)據(jù)備份的方法和途徑q 6SE70變頻器用戶數(shù)據(jù)備份需借助PC機DriveMonitor或Simovis軟件來實現(xiàn)，PC機與變頻器聯(lián)結(jié)有以下幾種途徑：P

24、MU上X300與PC相聯(lián)，需RS232串口通訊聯(lián)線X101的USS2接口，這是另一個RS485接口，需通過RS232/RS485接口轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)通訊通過CBP2板連接，需要PROFIBUS聯(lián)結(jié)線，PC上需安裝DriveES及DriveMonitor軟件q 還有一種簡易方法通過OP1S，它可以通過PMU上X300端口直連，最多可存8組數(shù)據(jù)注意注意:據(jù)使用經(jīng)驗，據(jù)使用經(jīng)驗，OP1S保存數(shù)據(jù)不很可靠，且易誤操作損壞或丟失數(shù)據(jù)，重要保存數(shù)據(jù)不很可靠，且易誤操作損壞或丟失數(shù)據(jù)，重要設(shè)備參數(shù)盡量做設(shè)備參數(shù)盡量做PC機備份，最好在另外可靠的移動存儲器做雙備份！機備份，最好在另外可靠的移動存儲器做雙備份！PMU

25、上RS232接口的重要性qPMU上X300具有RS232和RS485雙重接口方式的數(shù)據(jù)接口，但注意RS485接口是在RS232接口的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)換出來的，如果RS232接口損壞，RS485接口必然損壞qRS232接口不支持帶電插拔，插拔時至少需停掉一側(cè)裝置電源，否則易損壞接口硬件qRS232接口方式擔負一些其它通訊不支持的功能，如CU模板軟件的升級刷新，若此接口損壞，系統(tǒng)軟件就無法升級刷新了。q基于以上原因，日常應(yīng)用應(yīng)節(jié)約使用RS232接口。注意注意:無論以前如何操作無論以前如何操作,請現(xiàn)在開始養(yǎng)成規(guī)范操作習(xí)慣請現(xiàn)在開始養(yǎng)成規(guī)范操作習(xí)慣,亡羊補牢亡羊補牢,為時不晚！為時不晚！DriveMonito

26、r在維修中的應(yīng)用DriveMonitor功能強大，在維修工作中主要體現(xiàn)以下功能：q數(shù)據(jù)文件的上傳與下載，用于用戶數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)q數(shù)據(jù)文件的比較功能，用于查找數(shù)據(jù)設(shè)置方面的錯誤q軟面板操作功能，用于維修后的試機qTRACE功能，可用于觀測連接量K或Bq選件模板的升級注意注意: 盡量使用高版本盡量使用高版本, 落后版本可能不認新版本機落后版本可能不認新版本機CUVC, 比較麻煩比較麻煩!系統(tǒng)軟件的升級刷新操作q需借助系統(tǒng)的RS232接口q需使用帶有升級開關(guān)的RS232通訊電纜q注意通訊電纜連接好后再對變頻器系統(tǒng)上電qPMU上顯示“E”，這種狀態(tài)下可以執(zhí)行CU板的軟升級刷新q以上只針對CU板，其它

27、控制模板需定購寫有軟件的EPROM，換插即可。q在升級刷新過程中如果由于斷電、通訊電纜斷開等原因使軟件升級中斷，則直接導(dǎo)致CU板損壞，必須將CU板送西門子維修部維修。注意注意: 非專業(yè)人士堅決杜絕此操作非專業(yè)人士堅決杜絕此操作, 否則會導(dǎo)致極大的備件浪費否則會導(dǎo)致極大的備件浪費!變頻器通用模塊與元器件q CUVC主要用控制交流異步電機，可實現(xiàn)帶或不帶測速機的失量控制，也可實現(xiàn)F/V=C的各種控制等等，為CU1、CU2的升級換代產(chǎn)品，可用于6SE70系列書本型、裝機柜型的變頻器及逆變器。q CUVP軟、硬件功能與CUVC類似，用于增強書本型。q 其它控制模板功用見培訓(xùn)教材。q IGBT模塊是6S

28、E70產(chǎn)品中的逆變器件q 熱敏電阻用于檢測系統(tǒng)過溫狀態(tài)，安裝于主元件的散熱器上?？赏ㄟ^r833參數(shù)值與環(huán)境溫度比較，判斷變頻器是否過溫q 電流互感器CT是電流實際值的測量元件，同時需要在失量控制方式中與被控電機的失量模型結(jié)合，還要參與逆變器主回路IGBT器件的保護，因此逆變器所使用的CT精度高、反應(yīng)快，工作時有正負15V的工作電源，相對來說，整流單元的CT要簡單的多，一般難以損壞，要求也不高。注意注意: 若要開展變頻器維修事業(yè)若要開展變頻器維修事業(yè), 準備些易損元件的備件是有必要的準備些易損元件的備件是有必要的!變頻器及其電磁兼容性EMC變頻器的EMC干擾問題主要由以下幾部分：q變頻器高次諧波

29、干擾由變頻器輸入側(cè)的非線性整流和輸出側(cè)PWM脈寬調(diào)制引起q變頻器投入運行時電網(wǎng)各種狀況引起的干擾q變頻器調(diào)節(jié)控制時的頻譜干擾q具體內(nèi)容詳見失量控制大全注意注意: 從工程一開始就注意按從工程一開始就注意按EMC規(guī)則施工規(guī)則施工, 會避免麻煩的會避免麻煩的EMC問題問題!變頻器故障信息的查看變頻器故障可通過以下參數(shù)查看：變頻器故障可通過以下參數(shù)查看：q r947 故障號q r949 故障值q r951 故障表q P952 故障數(shù)目q r782 故障時間注意：關(guān)機前未復(fù)位的故障在下次開機時仍然存在，若故障沒有注意：關(guān)機前未復(fù)位的故障在下次開機時仍然存在，若故障沒有被復(fù)位，裝置不能進入運行狀態(tài)。被復(fù)位

30、，裝置不能進入運行狀態(tài)。更換CUVC板后需要設(shè)定的參數(shù)q更換CUVC板后，將備份的用戶參數(shù)重新裝入，但還要進行功率部分的重新設(shè)定，應(yīng)查找對應(yīng)的裝置代號，參照大全中6.3，進行正確的設(shè)定，然后再上電，否則裝置可能損壞。q如果使用網(wǎng)絡(luò)通訊，還要檢查網(wǎng)絡(luò)地址，要與控制裝置中的硬件配置一致，否則將無法與控制設(shè)備通訊。注意：更換注意：更換CUVC板前一定要斷掉變頻器主電源及板前一定要斷掉變頻器主電源及24V輔助電源輔助電源,還要防止靜電還要防止靜電, 確認原參數(shù)已經(jīng)正確備份確認原參數(shù)已經(jīng)正確備份!第四章 變頻器的調(diào)試及參數(shù)設(shè)定本章您將了解到以下內(nèi)容：本章您將了解到以下內(nèi)容：q變頻器控制電路q變頻器的控制

31、與參數(shù)設(shè)定方式q變頻器簡單應(yīng)用參數(shù)設(shè)定q變頻器專家應(yīng)用參數(shù)設(shè)定qBICO技術(shù)q控制字及狀態(tài)字qSIMOLINK點到點功能q變頻器控制方式的正確選擇西門子書本型變頻器控制電路點擊打開書本型變頻器控制原理圖原圖各原件及端子說明uX101，開關(guān)量輸入輸出端子4DI/DO,3DI，RS485串口接線端子uX102，模擬量輸入輸出端子2AI，2AOuX103，編碼器接線端子uPMU，參數(shù)設(shè)定單元，帶X300串口（連OP1S或PC）uOP1S，操作面板，選件，可與X300直連uX9，24V電源輸入端子及輸出控制主接觸器uX3，直流母線與制動單元相連uX1，三相交流電源輸入端子uX2，變頻器輸出接負載的端子

32、uX6，制動單元外接制動電阻的端子注意注意: 正確接線是上電的基礎(chǔ)正確接線是上電的基礎(chǔ), 不同型號變頻器端子意義可能不同不同型號變頻器端子意義可能不同,一定按大全一定按大全中接線圖作業(yè)中接線圖作業(yè),特別是特別是24V電源不能接錯電源不能接錯,否則會燒毀元件否則會燒毀元件!變頻器的控制命令源q PMU面板控制q OP1S面板控制q 端子控制q USS協(xié)議通訊控制,最多32個站,RS485總線書本型或裝機柜型有以下接口支持USS通訊: X101的485端子 PMU上的X300串口 擴展板SCB2板(注:增強書本型不可用)q DP協(xié)議通訊控制,需要安裝CBP2板,最多124個站,采用總線方式最多32

33、個結(jié)點,超過32個結(jié)點需采用中繼器,PROFIBUS總線q SIMOLINK通訊控制,最多201個主站,SLB板,光纖連接串行通訊協(xié)議注意注意:以上列的是控制變頻器啟停、給定的命令源以上列的是控制變頻器啟停、給定的命令源, 不要與參數(shù)設(shè)定源弄混不要與參數(shù)設(shè)定源弄混!變頻器的參數(shù)設(shè)定源常用的參數(shù)設(shè)定渠道有以下幾種：qPMU面板，在變頻器上直接設(shè)定qOP1S面板，可與PMU上X300串口直連qPC通過X300連接，需RS232通訊聯(lián)線，PC上需安裝DriveMonitor或Simovis軟件qPC通過CBP2板連接，需要PROFIBUS聯(lián)結(jié)線，PC需安裝DriveES及DriveMonitor軟件

34、注意注意:變頻器供貨時會自帶變頻器供貨時會自帶PMU,所以熟練所以熟練PMU參數(shù)設(shè)定方法很重要參數(shù)設(shè)定方法很重要, 但但PC參數(shù)參數(shù)設(shè)定和備份都非常方便設(shè)定和備份都非常方便, 一定要加強掌握一定要加強掌握.簡單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置步驟qP0603，進入簡單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置q控制方式選擇q電機參數(shù)輸入q選擇設(shè)定值和命令源q輸入USS或DP地址qP3701，啟動簡單應(yīng)用參數(shù)設(shè)置注意注意:簡單與專家并論簡單與專家并論, 與復(fù)雜無關(guān)與復(fù)雜無關(guān), 具體用簡單還是專家要視控制方式而定具體用簡單還是專家要視控制方式而定!專家應(yīng)用參數(shù)化步驟q功率單元定義P0608，輸入正確的裝置號。q電子版組態(tài)P0604，進行電子版配置

35、，在r826及r069兩個參數(shù)中可以檢查對照所使用的模板的位置和軟件版本是否正確。q系統(tǒng)設(shè)置P0605，控制方式選擇、電機參數(shù)輸入、編碼器設(shè)定、調(diào)制方式及脈沖頻率選擇、負載及頻率電流限定、加減速時間設(shè)定、電機靜態(tài)識別（電機不轉(zhuǎn)）、電機模型空載測量（電機轉(zhuǎn)動）、電機模型調(diào)節(jié)器優(yōu)化（電機轉(zhuǎn)動）注意注意:功率單元與模版組態(tài)常被技術(shù)人員忽略功率單元與模版組態(tài)常被技術(shù)人員忽略, 學(xué)習(xí)會讓人脫離業(yè)余學(xué)習(xí)會讓人脫離業(yè)余,走向?qū)I(yè)走向?qū)I(yè)!BICO技術(shù)1q BiCo 功能是一種很靈活的把輸入和輸出功能聯(lián)系在一起的設(shè)置方法。 同時，它也是西門子變頻器特有的功能，可以方便客戶根據(jù)實際工藝需求來靈活定義端口。q B

36、I 就是二進制互聯(lián)輸入，即參數(shù)可以選擇和定義輸入的二進制信號，通常與“P 參數(shù)”相對應(yīng)。q BO 就是二進制互聯(lián)輸出，即參數(shù)可以選擇輸出的二進制功能，或作為用戶定義的二進制，通常與“r 參數(shù)”相對應(yīng)。 BI 參數(shù)可以與 BO 參數(shù)相連接，只要將 BO 參數(shù)值添寫到 BI 參數(shù)中即可。例如:BO參數(shù) r0751，BI 參數(shù) P0731，P0731-P0731=751 這就將模擬的輸入狀態(tài)通過繼電器的輸出顯現(xiàn)出來，為監(jiān)控模擬的輸入狀態(tài)提供很大的方便。 如圖所示，利用BICO技術(shù)，只需簡單的參數(shù)設(shè)定，就可實現(xiàn)功能塊的不同組合，滿足實際的應(yīng)用 注意注意:BICO技術(shù)的應(yīng)用是控制功能完善的重要手段技術(shù)的

37、應(yīng)用是控制功能完善的重要手段,一定要掌握一定要掌握!BICO技術(shù)2qCI 就是內(nèi)部互聯(lián)輸入，即參數(shù)可以選擇和定義輸入量的信號源，通常與“P 參數(shù)”相對應(yīng)。qCO 就是內(nèi)部互聯(lián)輸出，即參數(shù)可以選擇輸出量的功能，或作為用戶定義的信號輸出.通常與“ r 參數(shù)”相對應(yīng)。q CI 參數(shù)可以與 CO 參數(shù)相連接，只要將 CO 參數(shù)值添寫到 CI 參數(shù)中即可。 例如：qCO 參數(shù) 21，CI 參數(shù) P0771，P0771-P0771=21 這就將變頻器的實際頻率狀態(tài)通過模擬量輸出 1 顯示出來，可方便監(jiān)控變頻器的實際頻率。注意注意:BICO靈活應(yīng)用可使問題輕而易舉的解決靈活應(yīng)用可使問題輕而易舉的解決, 不過

38、正它的靈活性帶來了學(xué)習(xí)不過正它的靈活性帶來了學(xué)習(xí)的難度的難度, 體現(xiàn)了經(jīng)驗的重要體現(xiàn)了經(jīng)驗的重要!控制字及狀態(tài)字q控制字及狀態(tài)字其實是變頻器控制命令來源及控制狀態(tài)監(jiān)控對外的接口q控制字的每個位都有自己的控制意義，與變頻器內(nèi)部都是聯(lián)結(jié)好的，通過控制字控制位的狀態(tài)就可以方便實現(xiàn)對變頻器靈活的控制，狀態(tài)字是對外反饋變頻器運行工作狀態(tài)的接口，變頻器將各種狀態(tài)以位或字的形式放在固定的地址中，外界設(shè)備可以方便取到變頻器的工作狀態(tài)q控制字及狀態(tài)字可以通過BICO功能方便靈活地通過前面提到的控制命令源相聯(lián)，實現(xiàn)變頻器的控制及狀態(tài)顯示，詳見功能圖180及190注意注意:與控制字及狀態(tài)字相關(guān)的參數(shù)很重要與控制字及

39、狀態(tài)字相關(guān)的參數(shù)很重要, 有些設(shè)定操作可直接啟動機器有些設(shè)定操作可直接啟動機器, 一一定做好安全措施再進行控制字及狀態(tài)字參數(shù)設(shè)定定做好安全措施再進行控制字及狀態(tài)字參數(shù)設(shè)定! (生命危險生命危險)SIMOLINK點到點功能qSIMOLINK驅(qū)動接口是用來在不同的傳動系統(tǒng)間快速地交換數(shù)據(jù)的，并相對一個共同的系統(tǒng)時鐘周期來同步它們的控制。SIMOLINK是一個所有的節(jié)點連接在它上面的閉合回路。在各個節(jié)點之間數(shù)據(jù)經(jīng)過光纖電纜互相交換。用玻璃或塑料制作的光纖可用作傳輸線。qSLB選件板(SIMOLINK板)在SIMOREG驅(qū)動和SIMOLINK系統(tǒng)之間起接口的作用。此板上有三個發(fā)光二極管，可以顯示當前的

40、運行狀態(tài)。注意注意: SIMOLINK點到點功能點到點功能,是變頻器高精度主從控制的核心技術(shù)是變頻器高精度主從控制的核心技術(shù),理解和應(yīng)理解和應(yīng)用用SIMOLINK功能功能,對提高變頻應(yīng)用技能很重要對提高變頻應(yīng)用技能很重要!變頻器控制方式1qU/f=C的正弦脈寬調(diào)制的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式控制方式 特點是控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，機械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，這種控制方式在低頻時，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出最大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機械特性終究沒有直流電動機硬，動態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如

41、人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會隨負載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。 注意注意: U/f=C控制方式控制方式,應(yīng)用很廣應(yīng)用很廣,簡單可靠簡單可靠,是精度要求不高的應(yīng)用首選是精度要求不高的應(yīng)用首選!變頻器控制方式2q電壓空間矢量電壓空間矢量(SVPWM)控制方式控制方式 它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進行控制的。經(jīng)實踐使用后又有所改進，即引入頻率補償，能消除速度控制的誤差；通過反饋估算磁鏈幅

42、值，消除低速時定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒有得到根本改善。變頻器控制方式3q 矢量控制矢量控制(VC)方式方式 矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動機在三相坐標系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過三相二相變換，等效成兩相靜止坐標系下的交流電流Ia1Ib1，再通過按轉(zhuǎn)子磁場定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的直流電流Im1、It1(Im1相當于直流電動機的勵磁電流；It1相當于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流)，然后模仿直流電動機的控制方法，求得直流電動機的控制量，經(jīng)過相應(yīng)的坐標反變換，實現(xiàn)對異步電動機的控制。其實

43、質(zhì)是將交流電動機等效為直流電動機，分別對速度，磁場兩個分量進行獨立控制。通過控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場兩個分量，經(jīng)坐標變換，實現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時代的意義。然而在實際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準確觀測，系統(tǒng)特性受電動機參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動機控制過程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實際的控制效果難以達到理想分析的結(jié)果。注意注意: 失量控制方式只能用于一托一控制失量控制方式只能用于一托一控制,請思考為什么請思考為什么?變頻器控制方式4q直接轉(zhuǎn)矩控制直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式方式 1985年，德國魯爾大學(xué)的DePenbrock教授首次提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。目前，該技術(shù)已成功地應(yīng)用在