- 電話: 010-64734946 64734947 64738638
- 傳真: 010-64738090
話說就西門子變頻器的那些事
作為一個現(xiàn)場維護(hù)應(yīng)用工程師，雖然談不上研究啥高大上的項(xiàng)目，但是本人一貫堅(jiān)持那啥累人原則----“別人會的你可以不會，別人不會的必須的想辦法學(xué)會用“，雖然談不上孜孜不倦（即使想也因?yàn)槟抑行邼I不起啊，據(jù)說土豪才能干的哦，現(xiàn)在的書很貴的哦…），幸好現(xiàn)在互聯(lián)網(wǎng)時代，有了互聯(lián)網(wǎng)，想學(xué)啥都行哈，咱就逛百網(wǎng)、溜百群、混微信、鬧論壇，只為了掌握一點(diǎn)點(diǎn)別人掌握過的技巧，為我所用，也算是蠻拼了吧！業(yè)余生活除了鍛煉，就是在打開網(wǎng)絡(luò)的求知路上。
清明過后三月三，田間到處在插秧，日晴夜雨地如洗，萬事萬物皆驚醒，估摸大伙也忙著了，今天就來掰掰另一個自動化的大佬，小西家的變頻器，這也是一個高大尚的產(chǎn)品，據(jù)說鋼鐵行業(yè)用的比較多，而我這個行業(yè)用的倒是不多，個人猜測，這個應(yīng)該和西門子的銷售策略貌似有點(diǎn)關(guān)系，鋼鐵老大哥都是大家伙，都是大生意哈。鋁行業(yè)都是風(fēng)機(jī)和泵的，沒啥技術(shù)含量，雖然也有來過，不過貌似都是工程公司的，抓大放小，可以理解；用的不多，并不代表沒有使用過，也并不影響咱們對西門子變頻器的關(guān)注哈，作為一個應(yīng)用工程師，首先你得懂得西門子變頻器分類哈，西門子變頻器型號蠻全的，可以根據(jù)現(xiàn)場工藝選擇不同類型的變頻器。
一、西門子變頻器系列如下：
MICROMASTER ECO：
MicroMaster 4系列標(biāo)準(zhǔn)變頻器
矢量型MicroMaster440
節(jié)能型MicroMaster430
基本型MicroMaster420
緊湊型MicroMaster410
SIMOVERT Masterdrives 6SE70
SIMODRIVE 611 伺服調(diào)速器
SINAMICS G110系列變頻器
SINAMICS V10變頻器
SINAMICS V50
SINAMICS G120 系列變頻器
SINAMICS G120 D 變頻器
SINAMICS G150 變頻調(diào)速柜
SINAMICS S120
SIMATIC ET200S FC變頻器
這么多系列咋選，咋分得清呢？迷糊了吧，接著往下看，西門子是分訂貨號的，
以變頻器6SE70舉例：
6SE7037-0TE60-Z
6SE70是指6SE70系列產(chǎn)品
3是額定輸出電流基本值的倍率。1是0.1倍。2是1倍，3是10倍，4是100倍。
7-0是額定輸出電流基本值，這里是70.因?yàn)榍懊媸?/span>3，表示10倍。就是700A
T是進(jìn)線電壓：T代表逆變器，進(jìn)線510V-650V DC
E是結(jié)構(gòu)代號
6是控制板代號，6代表CUVC
0代表無安全停車功能
Z是代表有選件。
MM440的變頻器序列號如下：ZYW92566400026 我了解了一下，ZY是產(chǎn)地，W是指出廠年份，出廠年份還A C D E F G J K L M N P R S T U V X，一個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、西門子各個系列的變頻器功能介紹：
不同類別的變頻器都有啥功能呢，有啥區(qū)別呢？這個才是我們選型的時候需要關(guān)注滴，據(jù)傳有攻略哦，這不是祖?zhèn)鞯墓Ψ颍窒硪彩欠N快樂：
1) MicroMaster440
西門子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應(yīng)用的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。
它采用高性能的矢量控制技術(shù)，提供低速高轉(zhuǎn)矩輸出和良好的動態(tài)特性，同時具備超強(qiáng)的過載能力，以滿足廣泛的應(yīng)用場合。創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能有無可比擬的靈活性。
主要特征：
200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-45kW； 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；
矢量控制方式，可構(gòu)成閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制；
高過載能力，內(nèi)置制動單元；
三組參數(shù)切換功能。控制功能： 線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環(huán)矢量控制，閉環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，節(jié)能控制模式；
標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試軟件；
數(shù)字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；
獨(dú)立I/O端子板，方便維護(hù)；
采用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接；
內(nèi)置PID控制器，參數(shù)自整定；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊；
具有15個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；
可實(shí)現(xiàn)主/從控制及力矩控制方式；
在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能；
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；
快速電流限制（FCL），防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；
有直流制動和復(fù)合制動方式提高制動性能。
保護(hù)功能：
過載能力為200%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間3秒和150%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間60秒；
過電壓、欠電壓保護(hù)；
變頻器、電機(jī)過熱保護(hù)；
接地故障保護(hù)，短路保護(hù)；
閉鎖電機(jī)保護(hù)，防止失速保護(hù)；
采用PIN編號實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖。
2) MicroMaster430
西門子變頻器MicroMaster430是全新一代標(biāo)準(zhǔn)變頻器中的風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載專家。功率范圍7.5kW至250kW。它按照專用要求設(shè)計(jì)，并使用內(nèi)部功能互聯(lián)（BiCo）技術(shù)，具有高度可靠性和靈活性。控制軟件可以實(shí)現(xiàn)專用功能：多泵切換、手動/自動切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節(jié)能運(yùn)行方式等。
主要特征：
380V-480V±10%，三相，交流，7.5kW-250kW；
風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩負(fù)載專用；
牢固的EMC（電磁兼容性）設(shè)計(jì)；
控制信號的快速響應(yīng)；
控制功能：
線性v/f控制，并帶有增強(qiáng)電機(jī)動態(tài)響應(yīng)和控制特性的磁通電流控制（FCC），多點(diǎn)v/f控制；
內(nèi)置PID控制器；
快速電流限制，防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；
數(shù)字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；
具有15個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；
采用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊；
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，可選平滑功能；
三組參數(shù)切換功能：電機(jī)數(shù)據(jù)切換，命令數(shù)據(jù)切換；
風(fēng)機(jī)和泵類專用功能：
多泵切換；
旁路功能；
手動/自動切換；
斷帶及缺水檢測 ；
節(jié)能方式；
保護(hù)功能：
過載能力為140%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間3秒和110%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間60秒;
過電壓、欠電壓保護(hù)；
變頻器過溫保護(hù)；
接地故障保護(hù)，短路保護(hù)；
I2t電動機(jī)過熱保護(hù)；
PTC Y電機(jī)保護(hù)。
3) 西門子變頻器MicroMaster420---此系列據(jù)傳已經(jīng)淘汰哈，不過還是有應(yīng)用的，所以還給它留個位置，萬一那天壞了呢，找個替代功能的可以參考哈
西門子變頻器MicroMaster420是全新一代模塊化設(shè)計(jì)的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術(shù)、強(qiáng)大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。
主要特征：
200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；
380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW；
模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有最多的靈活性；
標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)訪問結(jié)構(gòu)，操作方便。
控制功能：
線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制；
磁通電流控制（FCC），可以改善動態(tài)響應(yīng)特性；
最新的IGBT技術(shù)，數(shù)字微處理器控制；
數(shù)字量輸入3個，模擬量輸入1個，模擬量輸出1個，繼電器輸出1個；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；
具有7個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；
捕捉再起動功能；
在電源消失或故障時具有“自動再起動”功能；
靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；
快速電流限制（FCL），防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；
有直流制動和復(fù)合制動方式提高制動性能；
采用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接。
保護(hù)功能：
過載能力為150%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間60秒；
過電壓、欠電壓保護(hù)；
變頻器過溫保護(hù)；
接地故障保護(hù)，短路保護(hù)；
I2t電動機(jī)過熱保護(hù)；
采用PTC通過數(shù)字端接入的電機(jī)過熱保護(hù)；
采用PIN編號實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖；
閉鎖電機(jī)保護(hù)，防止失速保護(hù)。
4) 西門子G120C緊湊型變頻器
SINAMICS G120C緊湊型變頻器，在許多方面為同類變頻器的設(shè)計(jì)樹立了典范。包括它緊湊的尺寸，便捷的快速調(diào)試，簡單的面板操作，方便友好的維護(hù)以及豐富的集成功能都將成為新的標(biāo)準(zhǔn)。
SINAMICS G120C是專門為滿足OEM用戶對于高性價比和節(jié)省空間的要求而設(shè)計(jì)的變頻器，同時它還具有操作簡單和功能豐富的特點(diǎn)。這個系列的變頻器與同類相比相同的功率具有更小的尺寸，并且它安裝快速，調(diào)試簡便，以及它友好的用戶接線方式和簡單的調(diào)試工具都使它與眾不同。集成眾多功能：安全功能（STO,可通過端子或PROFIsafe激活），多種可選的通用的現(xiàn)場總線接口，以及用于參數(shù)拷貝的存儲卡槽。
SINAMICS G120C 變頻器包含三個不同的尺寸功率范圍從0.55kW到18.5kW。為了提高能效，變頻器集成了矢量控制實(shí)現(xiàn)能量的優(yōu)化利用并自動降低了磁通。該系列的變頻器是全集成自動化的組成部分，并且可選PROFIBUS, Modbus RTU,CAN以及USS 等通訊接口。操作控制和調(diào)試可以快速簡單地采用PC機(jī)通過USB接口，或者采用BOP-2（基本操作面板）或IOP（智能操作面板）來實(shí)現(xiàn)。
三 工程型變頻器和標(biāo)準(zhǔn)變頻器的區(qū)別：
記得西門子工程師有時候會說工程型變頻器滴，那么西門子工程變頻器和標(biāo)準(zhǔn)變頻的區(qū)別是啥呢？
1、西門子工程變頻器的設(shè)定參數(shù)多，每個參數(shù)均有一定的選擇范圍，
使用中常常遇到因個別參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，導(dǎo)致變頻器不能正常工作的現(xiàn)象。
控制方式：即速度控制、轉(zhuǎn)距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根據(jù)控制精度，需要進(jìn)行靜態(tài)或動態(tài)辨識。
最低運(yùn)行頻率：即電機(jī)運(yùn)行的最小轉(zhuǎn)速，電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時，其散熱性能很差，電機(jī)長時間運(yùn)行在低轉(zhuǎn)速下，會導(dǎo)致電機(jī)燒毀。而且低速時，其電纜中的電流也會增大，也會導(dǎo)致電纜發(fā)熱。
最高運(yùn)行頻率：一般的變頻器最大頻率到60Hz，有的甚至到400 Hz，高頻率將使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這對普通電機(jī)來說，其軸承不能長時間的超額定轉(zhuǎn)速運(yùn)行，電機(jī)的轉(zhuǎn)子是否能承受這樣的離心力。
載波頻率：載波頻率設(shè)置的越高其高次諧波分量越大，這和電纜的長度，電機(jī)發(fā)熱，電纜發(fā)熱變頻器發(fā)熱等因素是密切相關(guān)的。
電機(jī)參數(shù)：變頻器在參數(shù)中設(shè)定電機(jī)的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、最大頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。
跳頻：在某個頻率點(diǎn)上，有可能會發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個裝置比較高時；在控制壓縮機(jī)時，要避免壓縮機(jī)的喘振點(diǎn)。
2、標(biāo)準(zhǔn)變頻器：
1）:變頻器輸出為PWM波，含有較多的高次諧波。變頻功率傳感器通過對輸入的電壓、電流信號進(jìn)行交流采樣，再將采樣值通過電纜、光纖等傳輸系統(tǒng)與數(shù)字量輸入變頻功率分析儀，數(shù)字量輸入變頻功率分析儀對電壓、電流的采樣值進(jìn)行運(yùn)算，可以獲取電壓有效值、電流有效值、基波電壓、基波電流、諧波電壓、諧波電流、有功功率、基波功率、諧波功率等參數(shù)。
3、小結(jié)
1）MM440是標(biāo)準(zhǔn)/通用變頻器，6SE是工程變頻器，擴(kuò)展功能更強(qiáng)；
2）MM440支持功率最大只能到250KW，SE70可以到2000KW甚至更高；
3）MM440使用的控制器是日立的控制器，6SE系列使用的是西門子的C161；
4）6SE系列響應(yīng)速度更快，更適合高精度控制場合，如軋鋼；
5）6SE系列通訊功能更穩(wěn)定，更強(qiáng)大；
6）根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器，如負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載需選siemensMM420/MM440變頻器，如負(fù)載為風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載應(yīng)選擇MM430變頻器
四、MM440變頻器維修：
估摸能看到這，都是同行，上面那些估摸都看得不耐煩了，選型手冊上都有介紹的，何必介紹的那么詳細(xì)呢，碼字么，也是很累的，理解一下下，下面的或許你可能已經(jīng)看到過，哈哈，江湖中還真有哥的傳說…
話說當(dāng)年混在越南，電話告知現(xiàn)場一臺30KW的MM440變頻器運(yùn)行中冒煙了，帶上萬用表和螺絲刀，冒雨爬上30多米的平臺去拆機(jī)檢查，拆開后，事故點(diǎn)很明顯哈：
燒黑了，很明顯的：
靖哥哥以前只是用過西門子變頻器，也沒怎么修過的西門子變頻器啊，藝高人膽大，比劃比劃啊。。。。。。。
當(dāng)然可以不必要這么麻煩，30KW的MM440變頻器，直流母線正和負(fù)---對輸出UVW的電阻，正向反向都是幾百歐姆，昨天我測量的是352歐姆，測試期間走了點(diǎn)彎路，用福祿克376的鉗形電流表的電阻擋，測試結(jié)果不一樣，換福祿克179測試，結(jié)果正常，然后判斷昨天明顯有短路現(xiàn)象的控制板沒有壞，然后趕緊把黑色的擦擦，用清潔電腦主板的清潔劑洗洗，然后裝機(jī)測試，試機(jī)正常。
哈哈，一番折騰，變頻器因?yàn)槭艹币鸬模姶碉L(fēng)吹了吹就好了。不管怎么說，這次經(jīng)歷還是蠻珍貴的。大家別笑啊，我新手中的菜鳥啊！
哈哈，最后再說一個小西變頻器的設(shè)計(jì)缺陷，其實(shí)歐美品牌的都有這個缺陷。風(fēng)機(jī)的風(fēng)竟然直接吹到線路板上，環(huán)境不好的直接就炸機(jī)了，希望能做出適合中國國情的變頻器。不知道這條建議西門子公司看到會給我發(fā)個紅包不？
既然拆開了，順便了解一下吧，此變頻器居然沒有傳說中的充電接觸器的，不過人家有這玩意哈：
拆開后，看到這個玩意，就是預(yù)充電繼電器了，其他變頻器一般都用接觸器的，西門子為啥用繼電器呢？真心不懂，省成本？我看這玩意貌似也不便宜，看到那兩個電阻了么？那就是預(yù)充電電阻了。這整個板上--可以看到2個這樣的繼電器，4個這樣的電阻，兩個并聯(lián)的。一個繼電器短接2個電阻，另外兩個電阻不是這樣排列的，是挨著排列的，也是并聯(lián)，萬用表測量2個并聯(lián)后的阻值是340歐姆。繼電器后面的插腳--單獨(dú)在上面的是線圈，后面2個2個挨一起的是觸電，此型號全是常開觸點(diǎn)，不過觸點(diǎn)的排列--和查到的資料略有不同，或許這標(biāo)識MADE IN CHINA，有點(diǎn)不一樣。看看下圖，可以測量出來的，沒上電的時候，觸點(diǎn)的電阻測量值就是340歐姆。黃線下面--那是一個繼電器的線圈、然后2對常開點(diǎn)；左上那也是這樣的，這圖位置，上下是一對觸點(diǎn)。
哈哈，一番折騰，變頻器因?yàn)槭艹币鸬模姶碉L(fēng)吹了吹就好了。不管怎么說，這次經(jīng)歷還是蠻珍貴的。大家別笑啊，我新手中的菜鳥啊！
哈哈，最后再說一個小西變頻器的設(shè)計(jì)缺陷，其實(shí)歐美品牌的都有這個缺陷。風(fēng)機(jī)的風(fēng)竟然直接吹到線路板上，環(huán)境不好的直接就炸機(jī)了，希望能做出適合中國國情的變頻器。不知道這條建議西門子公司看到會給我發(fā)個紅包不？
靖哥哥尋找到一篇文章，大家看看有用嗎？
五、MM440常見故障修復(fù)辦法
一）西門子MM440變頻器報F0001（過電流）伴隨報A501，是一個常見故障，原因也比較復(fù)雜。查手冊，引起報F0001伴隨A501故障的可能原因?yàn)椋?/span>
1、電機(jī)的功率參數(shù)（P0307）與變頻器的功率參數(shù)（P0206）不對應(yīng)；
2、電動機(jī)電纜太長；
3、電機(jī)導(dǎo)線短路；
4、有接地故障。
當(dāng)不接負(fù)載，上電就報故障，且不可復(fù)位消除時，在排除外部原因和參數(shù)設(shè)置原因后，可以確認(rèn)是變頻器電路故障，需要維修。
二）對西門子MM440 30KW（與15KW電路相似），重點(diǎn)檢查以下電路：
1、IGBT：30KW是用2個模塊，每個模塊的2相并聯(lián)擴(kuò)展容量的；
2、U、V、W輸出電流檢測（檢測電路故障引起誤報）：
①3個A786J及周邊電路；
②A786J輸入側(cè)供電電源：A786J的1腳對8腳應(yīng)為+5.1V左右；
③A786J輸出側(cè)供電電源：取自CPU板送來的Vcc=+5V(Vcc=+5V是開關(guān)電源的+8V送給CPU板穩(wěn)壓為Vcc=5V后返回驅(qū)動板的，所以A786J的14腳對9腳應(yīng)為+5V左右）；
3、驅(qū)動電路（無驅(qū)動或驅(qū)動不足）：
①6個HCNW4506及周邊電路；
②上臂供電電源：開關(guān)變壓器3個獨(dú)立繞組經(jīng)整流濾波后由FZT651穩(wěn)壓形成3路獨(dú)立的(VV+=+20V、VV-=-5.1V)、(VU+=+20V、VU-=-5.1V)、(VW=+20V、VW-=-5.1V)電源；注意，3個A786J的輸入側(cè)電源也分別取自這里的3個+20V；
③下臂供電電源：開關(guān)變壓器1個有抽頭（接地）的繞組，其中一邊經(jīng)整流濾波后，形成V+=+15V，另一邊經(jīng)整流濾波后，再經(jīng)7905穩(wěn)壓，輸出V-=-5V。
4、IGBT門極回路（無驅(qū)動或驅(qū)動損耗過大）：
①查2個反向串聯(lián)的保護(hù)穩(wěn)壓二極管有無擊穿短路；
②查串接的小阻值電阻有無斷路或阻值增大；
三)西門子MM440 30KW電源驅(qū)動板可以取下單獨(dú)上電維修。電源驅(qū)動板外接入530V直流的位置，見圖一、二、三、四，紅線為530V正極，黑線為負(fù)極。