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综上所述,西门子变频器SINAMICS G120系列为用户提供了多种安全功能,其中有自带的标准安全功能,也有通过授权后可以扩展的安全功能。在使用过程中,用户可以根据实际需求,选择相应的安全功能,从而确保自动化驱动控制系统安全稳定的运行。用户在使用和调试过程中,可以参考本文提供的方法进行处理,并确保安全运行。如果用户需要更多的了解和使用西门子变频器,我们也会更好的提供相关技术支持。
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**。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0.55kW到18.5kW。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。[1]编辑本段日常维护 操作人员必须熟悉西门子变频器的基本工作原理、功能特点,? 西门子变频器(图3)
具有电工操作常识。在对变频器日常维护之前,必须保证设备总电源全部切断;并且在变频器显示完全消失的3-30分钟(根据变频器的功率)后再进行。应注意检查电网电压,改善变频器、电机及线路的周边环境,定期清除变频器内部灰尘,通过加强设备管理较大限度地降低变频器的故障率。
1、冷却风扇 变频器的功率模块是发热较严重的器件,其连续工作所产生的热量必须要及时排出,一般风扇的寿命大约为20kh~40kh。按变频器连续运行折算为3~5年就要更换一次风扇,避免因散热不良引发故障。
2、滤波电容 中间电路滤波电容:又称电解电容,该电容的作用:滤除整流后的电压纹波,还在整流与逆变器之间起去耦作用,以消除相互干扰,还为电动机提供必要的无功功率,要承受较大的脉冲电流,所以使用寿命短,因其要在工作中储能,所以必须长期通电,它连续工作产生的热量加上变频器本身产生的热量都会加速其电解液的干涸,直接影响其容量的大小。正常情况下电容的使用寿命为5年。建议每年定期检查电容容量一次,一般其容量减少20%以上应更换。
3、防腐剂的使用 因一些公司的生产特性,各电气mcc室的腐蚀气体浓度过大,致使很多电气设备因腐蚀损坏(包括变频器)。 为了解决以上问题可安装一套空调系统,用正压新鲜风来改善环境条件。为减少腐蚀性气体对电路板上元器件的腐蚀,还可要求变频器生产厂家对线路板进行防腐加工,维修后也要喷涂防腐剂,有效地降低了变频器的故障率,提高了使用效率。
4、给变频器除尘:变频器根据使用环境的不同,应定期检查散热通道、及电路板中有无积累灰尘,一般每半年清理一次,至少也要一年清理一次,以确保变频器散热良好,使其避免因散热不良而引发故障。
在保养的同时要仔细检查变频器,定期送电,带电机工作在2hz 的低频约10分钟,以确保变频器工作正常
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**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-200kW;
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,标准调试软件;
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。
概述 (续)
SINAMICS G120 是由多种不同功能单元组成的模块化变频器。
构成变频器两个必须的主要模块为:
● 控制单元(CU)
● 功率模块(PM)
控制单元 可以通过不同的方式对功率模块和所接的电机进行控制和监控。它支持与本地或中央控制的通信并且支持通过监控设备和输入/输出端子的直接控制。
功率模块 可以驱动电机的功率范围为 0.37 kW 到 250 kW(0.5hp到 400 hp)。功率模块由于控制单元里的微处理器进行控制。高性能的 IGBT 及电机电压脉宽调制技术和可选择的脉宽调制频率的采用,使得电机运行较为灵活可靠。多方面的保护功能可以为功率模块和电机提供更高一级的保护。
通过创新的冷却理念和加涂层的电子模块可以使变频器的使用寿命和高效运行时间显着加长。这一特点主要基于以下几个方面:
● 所有热损耗的散热通过外置的散热片
● 通风风道中没有电子器件
● 控制单元采用标准的自然对流散热
● 所有冷却空气流经散热片
变频器调试软件 STARTER 可以对 SINAMICS G120 变频器进行调试和维护。对于简单的调试,它可以提供操作向导以加快调试过程,同时也提供界面友好的,与传动相关的复杂解决方案。
用户受益
● 面向未来的模块化设计理念,提供了变频器的高度
灵活性:
-可以在带电的状态下进行模块更换(热插拔)
-可拆卸的接线端子
-模块的更换更加简单,使维护较为方便友好
● 安全保护功能的集成,使得它更好的应用于有安全保护要求的设备和工厂
● 提供强大的通讯,支持 PROFINET 或 PROFIBUS 及 PROFIdrive Profile 4.0
-减少了接口数量
-全厂范围内组态
-操作更加简单
● PM250 创新的电路设计 (输入侧双向整流以及“减容”的直流环节)允许负载的动能回馈到电网。由于再生的能量不再通过制动电阻转化成热能消耗掉,这样就为节能提供了巨大的空间。
● 方便的 USB 接口使本地调试和故障诊断更加简单。
● 通过 Bico 技术可以实现多种集成的功能。
● 创新的冷却系统和带涂层的电路板可以显着提高变频器的稳定
性和使用寿命:
-外部散热片冷却
-冷却风道中不包含电子模块
-控制单元能够通过对流独立散热
-重要的部件增加了额外的涂层
● 设备更换更加简单,通过基本操作面板和 MMC 卡进行参数克隆更加省时。
● 采用高的脉冲频率,保证电机的低噪声运行
● 紧凑,节省安装空间的设计
● 通过参数即可完成 50 Hz 或 60 Hz 电机 (IEC 或 NEMA 电机) 的设置
● 可进行数字量输入的 2/3 线选择(电平/脉冲信号)完成常用的控制方式的设置
● 可以通过通用工具 SIZER,STARTER 和 Drive ES 进行工程设置和调试,保证了组态的简单和调试的方便 — 由于 Drive ES BasicSTARTER 集成在 STEP 7 中,这就保证了数据的集中保存和通信的连续性
● 符合世界范围的认证: CE、UL、cUL、c-tick 以及集成的安全保护标准 IEC 61508 SIL 2
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2.变频器的常见故障及维修对策 目前,大多数国内企业中,由于维修人员素质、能力、实践经验及设备管理不到位等原因,在设备维修工作上,主要采取设备元部件整体更换的维修工作方式。对于设备中变频器维修,也普遍采取整机报废、更换(或更新)维修方式。故企业内废旧整机变频器数量很多,每年要花费大量资金购置新的变频器,以维持实际设备运行需要。另外,由于变频器在使用中故障频繁,从维修人员到管理层普遍认为只有进口机型,才有高质量、低故障的**。对变频器使用环境、维护不重视,将各类异常故障归结于质量问题,故出现了设备完成变频器技术改造的几年后,又提出了新的设备变频器技改项目(这种技改其实是变频器更新工作),使一台设备多次实施技改,浪费了大量资金,影响着企业生产成本降低和效益的提高
3.变频器故障分类 根据变频器发生故障或损坏的特征,一般可分为两类; 一种是在运行中频繁出现的自动停机现象,并伴随着一定的故障显示代码,其处理措施可根据随机说明书上提供的指导方法,进行处理和解决。这类故障一般是由于变频器运行参数设定不合适,或外部工况、条件不满足变频器使用要求所产生的一种保护动作现象; 另一类是由于使用环境恶劣,高温、导电粉尘引起的短路、潮湿引起的绝缘降低或击穿等突发故障(严重时,会出现打火、爆炸等异常现象)。这类故障发生后,一般会使变频器无任何显示,其处理方法是先对变频器解体检查,重点查找损坏件,根据故障发生区,进行清理、测量、更换,然后全面测试,再恢复系统,空载试运行,观察触发回路输出侧的波形,当6组波形大小、相位差相等后,再加载运行,达到解决故障的目的。本文主要阐述第二类故障的分析和处理方法。 主电路故障 根据对变频器实际故障发生次数和停机时间统计,主电路的故障率占60%以上;运行参数设定不当,导致的故障占20%左右;控制电路板出现的故障占15%;操作失误和外部异常引起的故障占5%。从故障程度和处理困难性统计,此类故障发生必然造成元器件的损坏和报废。是变频器维修费用的主要消耗部分。
(1)整流块的损坏 变频器整流桥的损坏也是变频器的常见故障之一,早期生产的变频器整流块均以二极管整流为主,目前部分整流块采用晶闸管的整流方式(调压调频型变频器)。中、大功率普通变频器整流模块一般为三相全波整流,承担着变频器所有输出电能的整流,*热,也易击穿,其损坏后一般会出现变频器不能送电、保险熔断等现象,三相输入或输出端呈低阻值(正常时其阻值达到兆欧以上)或短路。在更换整流块时,要求其在与散热片接触面上均匀地涂上一层传热性能良好的硅导热膏,再紧固螺丝。如果没有同型号整流块时,可用同容量的其它类型的整流块替代,其固定螺丝孔,必须重新钻孔、攻丝,再安装、接线。例如,一台80年代中期西门子生产的变频器(7.5kVA)整流模块(椭圆形)击穿后,因无同类整流块配件,采用三垦生产的同容量整流块(矩形)替代后,已运行多年,目前仍然能正常使用。
(2)充电电阻易损坏 导致变频器充电电阻损坏原因一般是:如主回路接触器吸合不好时,造成通流时间过长而烧坏;或充电电流太大而烧坏电阻;或由于重载启动时,主回路通电和RUN信号同时接通,使充电电阻既要通过充电电流,同时又要通过负载逆变电流,故易被烧坏。其损坏的特征,一般表现为烧毁、外壳变黑、炸裂等损坏痕迹。也可根据万用表测量其电阻(不同容量的机器,其阻值不同,可参考同一种机型的阻值大小确定)判断。