G120 變頻器技術(shù)及應(yīng)用 課件 1.3 G120變頻器的系統(tǒng)構(gòu)成

1.3變頻器的系統(tǒng)構(gòu)成講授內(nèi)容1.3.11.3.2功率模塊控制單元1.3.3G120外圍線路的連接1.3.4操作面板1.3.1控制單元SINAMICSG120系列變頻器的設(shè)計(jì)目標(biāo)是為交流電動(dòng)機(jī)提供經(jīng)濟(jì)的、高精度的速度/轉(zhuǎn)矩控制。按照尺寸（外形尺寸FSA～FSGX）功率范圍覆蓋0.37～250kW，這款通用性變頻器廣泛適用于變頻驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)合。

構(gòu)成變頻器的兩個(gè)必需的主要模塊為控制單元（CU，ControlUnit）和功率模塊（PM，PowerModule），如圖1-16所示。再加上接口單元（操作面板）可構(gòu)成完整的變頻器（通過軟件進(jìn)行變頻器的參數(shù)設(shè)置及運(yùn)行控制，操作面板可不選用）。圖1-16

G120系列變頻器的功率模塊（左）和控制單元（右）1.3.1控制單元控制單元是可以通過不同的方式對(duì)功率模塊和所接的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制和監(jiān)控。它支持與本地或中央控制的通信，并且支持通過監(jiān)控設(shè)備和輸入/輸出端子的直接控制?？刂茊卧吞?hào)的含義如圖1-17所示。圖1-17

G120系列變頻器控制單元型號(hào)含義1.3.1控制單元型

號(hào)通信類型集成安全功能I/O接口種類和數(shù)量CU230P-2HVACUSS，MODBUSRTUBACnetMS/TCP無6DI（數(shù)字量輸入）、3DO（四個(gè)字量輸出）、4AI（模擬量輸入）、2AO（模擬量輸出）CU230P-2DPPROFIBUS-DP無CU230P-2PNPROFINET無CU230P-2CANCANopen無1、CU230控制單元CU230控制單元專門針對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵和壓縮機(jī)類負(fù)載進(jìn)行控制，除此之外還可以根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)化，具體參數(shù)見表1-2。表1-2CU230控制單元參數(shù)表1.3.1控制單元2、CU240控制單元CU240控制單元為變頻器提供開環(huán)和閉環(huán)功能，除此之外還可以根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)化，具體參數(shù)見表1-3。表1-3CU240控制單元參數(shù)表型

號(hào)通信類型集成安全功能I/O接口種類和數(shù)量CU240B-2USSMODBUSRTU無4DI（數(shù)字量輸入）、1DO（四個(gè)字量輸出）、1AI（模擬量輸入）、1AO（模擬量輸出）CU240B-2DPPROFIBUS-DP無CU240E-2USSMODBUSRTUSTO6DI（數(shù)字量輸入）、3DO（四個(gè)字量輸出）、2AI（模擬量輸入）、2AO（模擬量輸出）CU240E-2DPPROFIBUS-DPSTOCU240E-2PNPROFINET無CU240E-2FUSS，MODBUSRTUPROFIsafeSTO、SS1、SLS、SSM、SDICU240E-2DP-FPROFIBUS-DPPROFIsafeCU240E-2PN-FPROFINETPROFIsafe1.3.2功率模塊1、PM230功率模塊PM230功率模塊是風(fēng)機(jī)、泵類和壓縮機(jī)專用模塊，其功率因數(shù)高、諧波小，它的特點(diǎn)是不帶內(nèi)置的制動(dòng)斬波器，最大直流母線電壓控制制動(dòng)斜坡。這類模塊不能進(jìn)行再生能量回饋，其制動(dòng)產(chǎn)生的能量通過外接制動(dòng)電阻轉(zhuǎn)換成熱量消耗。2、PM240功率模塊PM240功率模塊是按照不進(jìn)行再生能量回饋設(shè)計(jì)的，它的特點(diǎn)是FSA～FSF帶有內(nèi)置的制動(dòng)斬波器，F(xiàn)SGX尺寸的需要額外配置制動(dòng)斬波器。PM240功率模塊不能進(jìn)行再生能量回饋，其制動(dòng)產(chǎn)生的能量通過外接制動(dòng)電阻轉(zhuǎn)換成熱量消耗。1.3.2功率模塊3、PM240-2功率模塊PM240功率模塊是按照不進(jìn)行再生能量回饋設(shè)計(jì)的，它的特點(diǎn)是FSA～FSF帶有內(nèi)置的制動(dòng)斬波器。PM240-2功率模塊不能進(jìn)行再生能量回饋，其制動(dòng)產(chǎn)生的能量通過外接制動(dòng)電阻轉(zhuǎn)換成熱量消耗。PM240-2功率模塊允許采用穿墻式安裝，如果使用穿墻式安裝功率模塊，那么大部分損耗都會(huì)通過散熱片排出控制柜。4、PM250功率模塊PM250（3AC400V）功率模塊采用了一種創(chuàng)新的電路設(shè)計(jì)，它可以與電源之間能量交換，因此，PM250功率模塊能進(jìn)行再生能量回饋，其制動(dòng)產(chǎn)生的再生能量通過外接制動(dòng)電阻轉(zhuǎn)換成熱量消耗，也可以回饋給電網(wǎng)，達(dá)到節(jié)能的目的。1.3.2功率模塊

PM230PM240PM240-2PM250CU230P-2√√√√CU240B-2√√√√CU240E-2√√√√CU250S-2×√√√在變頻器選型時(shí)，控制單元和功率模塊之間的兼容性是必須要考慮的，控制單元和功率模塊兼容性見表1-5所示。表1-5控制單元與功率模塊兼容性列表注：“√”表示兼容；“×”表示不兼容。1.3.3操作面板

為了確保SINAMISCG120變頻器的操作及監(jiān)控便捷高效，西門子公司提供了三種不同的操作面板：基本操作面板（BOP-2）、智能操作面板（IOP-2）和智能連接模塊（G120SmartAccess）。1、基本操作面板操作面板是變頻器的可選單元，通過安裝在變頻器控制單元上的操作面板可設(shè)置變頻器的參數(shù)、啟停控制及速度控制，還能通過面板顯示變頻器的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)等。（1）BOP-2面板基本操作面板（BOP，BasicOperatorPanel）相當(dāng)智能操作面板和智能連接模塊來說，面板及顯示部分比較簡(jiǎn)單，其外形如圖1-18所示。圖1-18基本操作面板BOP-2外形1.3.3操作面板（2）BOP-2按鍵功能按鍵功能描述●菜單選擇時(shí)，表示確認(rèn)所選的菜單項(xiàng)；●當(dāng)參數(shù)選擇時(shí)，表示確認(rèn)所選的參數(shù)和參數(shù)值設(shè)置，并返回上一級(jí)畫面；●在故障診斷畫面，使用該按鈕可以清除故障信息。●在菜單選擇時(shí)，表示返回上一級(jí)的畫面；●當(dāng)參數(shù)修改時(shí)，表示改變參數(shù)號(hào)或參數(shù)值；●在“HAND”模式下，點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行方式下，長(zhǎng)時(shí)間同時(shí)按

和

可以實(shí)現(xiàn)以下功能：—若在正向運(yùn)行狀態(tài)下，則將切換反向狀態(tài)；—若在停止?fàn)顟B(tài)下，則將切換到運(yùn)行狀態(tài)。●在菜單選擇時(shí)，表示進(jìn)入下一級(jí)的畫面；●當(dāng)參數(shù)修改時(shí)，表示改變參數(shù)號(hào)或參數(shù)值?！袢舭丛摪粹o2秒以下，表示返回上一級(jí)菜單，或表示不保存所修改的參數(shù)值；●若按該按鈕3秒以上，將返回監(jiān)控畫面；注意：在參數(shù)修改模式下，此按鈕表示不保存所修改的參數(shù)值，除非之前已經(jīng)按

。●在“AUTO”模式下，該按鈕不起作用；●在“HAND”模式下，表示起動(dòng)命令?！裨凇癆UTO”模式下，該按鈕不起作用；●在“HAND”模式下，若連續(xù)按二次，將按“OFF2”方式自由停車；●在“HAND”模式下，若按一次，將按“OFF1”方式停車，即按參數(shù)P1121的下降時(shí)間停車。BOP（HAND）與總線或端子（AUTO）的切換按鈕。●在“HAND”模式下，按下該鍵，切換到“AUTO”模式。

和

按鍵不起作用。若自動(dòng)模式的啟動(dòng)命令在，變頻器自動(dòng)切換到“AUTO”模式下的速度給定值；●在“AUTO”模式下，按下該鍵，切換到“HAND”模式。

和

按鍵將起作用。切換到“HAND”模式，速度設(shè)定值保持不變；在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間可以實(shí)現(xiàn)“HAND”和“AUTO”模式的切找。1.3.3操作面板（3）BOP-2面板圖標(biāo)BOP-2面板上通過各種圖標(biāo)表示變頻器的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，具體圖標(biāo)描述如表1-7。圖標(biāo)功能狀態(tài)描述控制源手動(dòng)模式“HAND”模式下會(huì)顯示，“AUTO”模式下沒有。變頻器狀態(tài)運(yùn)行狀態(tài)表示變頻器處于運(yùn)行狀態(tài)，該圖標(biāo)是靜止的。JOG