西門子低壓交流器代理商

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使用以上設(shè)置，DIN1 上的脈沖使得變頻器以固定頻率1(0.0 Hz) + 模擬量設(shè)定值運(yùn)行。一旦變頻器啟動(dòng)，置位狀態(tài)位 52.2 (變頻器運(yùn)行)，該狀態(tài)位將使得變頻器以固定頻率2(0.0 Hz) + 模擬量設(shè)定值運(yùn)行。因此信號(hào)從DIN1上移除后，變頻器將繼續(xù)運(yùn)行。要停止變頻器時(shí)，需要在DIN3 上設(shè)置一個(gè)低電平的脈沖，發(fā)生OFF3 命令，變頻器使用 OFF3 斜坡下降時(shí)間停止運(yùn)行。

注意事項(xiàng)

1. 通常在MM4變頻器上，不可能有兩個(gè)單獨(dú)的啟動(dòng)命令同時(shí)生效。然而，固定頻率選擇的功能允許這樣做。在這個(gè)問題中使用了這個(gè)功能，通過DIN1選擇運(yùn)行+固定頻率1，52.2選擇運(yùn)行+固定頻率2。為了使用這種方法做啟動(dòng)命令，需要設(shè)置固定頻率作為設(shè)定值的源。同時(shí)，通過設(shè)置固定頻率為0Hz、模擬量作為附加給定（P1000=23）的方式，固定頻率不會(huì)影響到總的設(shè)定值。
2. 在以上示例中，52.2用于給出第二個(gè)啟動(dòng)命令。這樣會(huì)有一個(gè)限制，當(dāng)接收OFF3命令后，在52.2不再為高電平（如變頻器停機(jī)）之前，變頻器不能再次啟動(dòng)。根據(jù)用戶的實(shí)際應(yīng)用，可以使用一個(gè)不同的信號(hào)位（例如53.2 變頻器頻率>小頻率）作為第二個(gè)啟動(dòng)命令源，進(jìn)而優(yōu)化命令順序。

在變頻器應(yīng)用中，為了防止電機(jī)由于過電流或外部原因?qū)е逻^熱而被損壞，設(shè)定電機(jī)的溫度保護(hù)功能。即當(dāng)電機(jī)的溫度超過一定值時(shí)，變頻器跳閘(OFF2)。通常情況下，溫度保護(hù)有以下兩種方式：
通過電機(jī)的溫度模型對(duì)電機(jī)進(jìn)行保護(hù);
當(dāng)我們對(duì)變頻器進(jìn)行快速調(diào)試時(shí)，變頻器會(huì)根據(jù)電機(jī)相關(guān)參數(shù)，如功率、電流等參數(shù)來建立電機(jī)溫度模型。對(duì)于西門子標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)，電機(jī)模型數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確，但對(duì)于第三方電機(jī)，在完成快速調(diào)試之后，建議用戶做電機(jī)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別，如參數(shù)(P0340, P1910)，建立電機(jī)等效電路數(shù)據(jù)，以便更好地計(jì)算電機(jī)內(nèi)部能量損失。
在變頻器運(yùn)行過程中，變頻器會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)際輸出電流，通過I2t 計(jì)算來判斷電機(jī)是否過溫，當(dāng)I2t 計(jì)算結(jié)果超過P0614 (對(duì)于MM420), P0604(對(duì)于 MM440,MM430)里所限定的溫度時(shí)，變頻器會(huì)采取在P0610中所設(shè)定的措施，如報(bào)警、跳閘等。如下圖1所示：

圖 1 電機(jī)溫度保護(hù)模型西門子一級(jí)代理商交流變頻器

注：利用電機(jī)溫度模型對(duì)電機(jī)進(jìn)行溫度保護(hù)是西門子標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)中所有產(chǎn)品具備的功能。

通過溫度傳感器進(jìn)行外部保護(hù)
常見的溫度傳感器有兩種：PTC; KTY84。

1）PTC 傳感器：
PTC(Positive-Temperature-Characteristic)傳感器是一個(gè)具有正溫度特性的電阻。在常溫下，PTC 電阻的阻值不高（50-10O歐姆）。一般情況下，電動(dòng)機(jī)里是把三個(gè)PTC 溫度傳感器串聯(lián)連接起來（根據(jù)電動(dòng)機(jī)制造的設(shè)計(jì)），這樣，“冷態(tài)”下的PTC 電阻值范圍為150 至300 歐姆。PTC 溫度傳感器也常常稱為“冷導(dǎo)體”。但是，在某一特定溫度時(shí)，PTC 的阻值會(huì)急劇上升。電動(dòng)機(jī)制造是根據(jù)電動(dòng)機(jī)絕緣的常規(guī)運(yùn)行溫度來選擇這一特定溫度的。由于PTC 傳感器是安裝在電動(dòng)機(jī)的繞組中，這樣，就可以根據(jù)電阻值的變化來判斷電動(dòng)機(jī)是否過熱。PTC 溫度傳感器不能用來測(cè)量溫度的具體數(shù)值。
對(duì)于變頻器：MM440;MM430;G120提供了電機(jī)溫度傳感器的接口，PTC 傳感器保護(hù)可以與電機(jī)溫度模型同時(shí)工作。例如MM440,當(dāng)電動(dòng)機(jī)的PTC已經(jīng)接到MM440 變頻器的控制端14 和15 時(shí)，只要選擇P0601＝1（采用PTC 溫度傳感器）激活電動(dòng)機(jī)溫度傳感器的功能，那么，MM4變頻器就會(huì)知道電機(jī)的狀態(tài)，過熱時(shí)變頻器就會(huì)故障跳閘使電動(dòng)機(jī)得到保護(hù)。
如果PTC 電阻值超過2000 歐姆，變頻器將顯示故障F0004（電動(dòng)機(jī)過溫）。 如果PTC 電阻值低于100 歐姆，變頻器將顯示故障F0015（電動(dòng)機(jī)溫度檢測(cè)信號(hào)丟失）。這樣，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過熱和溫度傳感器斷線時(shí)，都能使電動(dòng)機(jī)得到保護(hù)。
此外，電動(dòng)機(jī)還受到變頻器中電動(dòng)機(jī)溫度模型的監(jiān)控，如下圖，傳感器與溫度模型構(gòu)成“或”關(guān)系，形成了一個(gè)電動(dòng)機(jī)過熱保護(hù)的冗余系統(tǒng)。

2）KTY84 傳感器：
KTY84 傳感器的原理是基于半導(dǎo)體溫度傳感器（二極管），其電阻值的變化范圍從0℃時(shí)的500 歐姆可到300℃時(shí)的2600歐姆。KTY84 具有正的溫度系數(shù)，但與PTC 不同，它的溫度特性幾乎是線性的。電阻的性能可以與具有很高溫度系數(shù)的測(cè)量電阻兼容。
如果KTY84 傳感器被激活(P0610=2)，變頻器會(huì)對(duì)KTY傳感器的阻值進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)變頻器也根據(jù)電動(dòng)機(jī)溫度模型自動(dòng)計(jì)算電動(dòng)機(jī)的溫度。KTY84 傳感器識(shí)別出斷線時(shí)，就發(fā)出報(bào)警信號(hào)A0512（電動(dòng)機(jī)溫度檢測(cè)信號(hào)丟失），并自動(dòng)切換到電動(dòng)機(jī)的溫度模型。如下圖2：

圖 2 溫度模型與傳感器回路

對(duì)于變頻器MM420、G110，沒有提供溫度傳感器接口，我們能夠通過電機(jī)溫度模型對(duì)電機(jī)進(jìn)行溫度保護(hù)，同時(shí)，我們也可以用數(shù)字端子觸發(fā)外部故障的方式來保護(hù)電機(jī)，因?yàn)閷?duì)于通常的溫度傳感器，其輸出阻抗會(huì)隨溫度成線性關(guān)系變化，如下圖3所示。因此傳感器的阻抗能夠反映當(dāng)前電機(jī)溫度，我們可以按照?qǐng)D4連接方式，隨著傳感器阻值增大，端子5上的電壓會(huì)逐漸增大。當(dāng)電壓超過數(shù)字量的觸發(fā)電壓時(shí)，數(shù)字端子有效，觸發(fā)外部故障跳閘。設(shè)置參數(shù)如下： P0701, P0702 or P0703 = 29.

圖 3 電阻與溫度關(guān)系曲線

圖 4 外部端子觸發(fā)故障

另外，我們也可以利用溫度繼電器來觸發(fā)外部故障，如在西門子低壓產(chǎn)品中，有可以用來測(cè)量電機(jī)溫度的繼電器，如3RS1000-1CK10，我們可以設(shè)定一個(gè)限定值，當(dāng)電機(jī)溫度超過此值時(shí)，繼電器動(dòng)作，觸發(fā)外部跳閘。

 當(dāng)一臺(tái)感應(yīng)電機(jī)被機(jī)械驅(qū)動(dòng)，并且有一臺(tái)變頻器給電機(jī)的出線端子提供某一電壓的時(shí)候，它將作為一臺(tái)發(fā)電機(jī)給變頻器回饋能量。
        通常，在交流電機(jī)和負(fù)載的減速階段，儲(chǔ)存的大部分能量將被電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能反饋到變頻器。當(dāng)一個(gè)高慣性負(fù)載突然減速時(shí)，會(huì)有過大的反饋能量不能被變頻器的直流母線所吸收，導(dǎo)致直流母線上電壓過高而跳閘。

        由于變頻器的直流側(cè)電容只能吸收很小一部分的反饋能量，對(duì)于超過系統(tǒng)本身?yè)p耗的的制動(dòng)力矩, 需提供一個(gè)動(dòng)力制動(dòng)電路來消除剩余能量。通過控制一個(gè)的制動(dòng)控制電路控制的制動(dòng)單元的工作/停止周期來防止直流母線上的電壓過高。通過控制在發(fā)電過程中制動(dòng)單元的工作/停止周期來防止直流電壓超過大值和直流側(cè)電容的過度充電。許多變頻器的固有特征是當(dāng)輸出頻率小于基礎(chǔ)頻率時(shí)，為恒定V/F比值控制（力矩恒定）；當(dāng)輸出頻率大于基礎(chǔ)頻率時(shí)，為恒電壓控制（功率恒定）。因?yàn)槠浜銐鹤冾l特性，基礎(chǔ)頻率之上的再生功率是恒定的，但在基礎(chǔ)頻率之下，將逐漸衰減至在速度為零時(shí)功率為零。當(dāng)停車時(shí)，系統(tǒng)固定損耗大多數(shù)情況為摩擦力使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)停止。
        當(dāng)運(yùn)行在基礎(chǔ)頻率之上任何速度，再生功率都為大值且保持恒定，此時(shí)制動(dòng)電阻器發(fā)揮大功效。大制動(dòng)扭矩與在恒定電壓下反比于電阻值的再生電流是一對(duì)函數(shù)關(guān)系。于是電阻值的選擇決定了制動(dòng)扭矩的大小。
        電阻的額定功率取決于制動(dòng)周期（制動(dòng)時(shí)間和循環(huán)時(shí)間）和電阻的冷卻。
        出于安全的考慮，通常使用一個(gè)熱繼電器來單獨(dú)保護(hù)電阻防止持續(xù)過載。這個(gè)熱繼電器應(yīng)該控制切斷變頻器輸入電源。

制動(dòng)電阻的應(yīng)用

        通常情況下，當(dāng)電源為380-460V時(shí)，變頻器的直流母線電壓大值為800V，電阻，電纜，絕緣需與此工作電壓匹配。
        電阻值及額定功率可以由需吸收的能量，即釋放的功率值和連續(xù)減速的延時(shí)時(shí)間算出。為了得到電阻的阻值需要知道要求的制動(dòng)扭矩；為了得到電阻的額定功率需要知道負(fù)載的能量有多大。
        電機(jī)和負(fù)載的動(dòng)能等于 0,5 J?2

在此    J = 電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(Kgm2 )
? = 角速度 (弧度值/秒), 或者

        因?yàn)槟芰颗c角速度的平方成正比，系統(tǒng)的大能量集中在高速狀態(tài)，會(huì)在開始減速的時(shí)候傳遞給電阻。假如電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在基礎(chǔ)頻率之上，傳遞給電阻的能量為定值，直到降至基礎(chǔ)頻率以下。用于制動(dòng)周期的制動(dòng)電阻應(yīng)能承受熱沖擊，推薦使用額定脈沖式電阻。

舉例：
轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為10 的負(fù)載由1500rpm減速到靜止。
計(jì)算制動(dòng)電阻值，額定功率。

需要的數(shù)據(jù):
        電機(jī)及驅(qū)動(dòng)                                             30kW
        電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩                                         191Nm
        減速時(shí)間                                                 待定
        重復(fù)周期時(shí)間                                         30 s
        負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 (J)                                    10 Kgm2
        電阻阻值(R)                                            未知
        電阻額定功率值（Pr）                         未知
        電阻工作電壓 (V)                                  750V

首先基本的一步是確定減速時(shí)間 (Tb ):

                                        

大減速發(fā)生在電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的150%。
大值         Mb max = 1.5 x 191 = 286.5
快的減速時(shí)間Tb :  

秒

可以確定一個(gè)實(shí)際的減速時(shí)間 , 對(duì)于這個(gè)例子，令 =7s
計(jì)算減速時(shí)間為7s時(shí)需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩

制動(dòng)功率為：

	Kw

     = 35.24 kW

制動(dòng)電阻阻值為：

        電阻的額定功率為：
        由于制動(dòng)電阻的工作為間歇性的，其額定功率可按間歇性的功率選擇而不必是連續(xù)功率。優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)電阻的過載系數(shù)來充分利用電阻的過載值（O/L), 這個(gè)系數(shù)可由一組冷卻曲線得出，這個(gè)曲線是由制動(dòng)電阻生產(chǎn)商或者供應(yīng)商提供的。
        在這個(gè)例子中，減速時(shí)間設(shè)置為7秒，循環(huán)周期時(shí)間為30秒。
        所選擇的電阻的額定功率為：

      
      = 17.5Kw

        實(shí)際上，在再生制動(dòng)過程中，電機(jī)和負(fù)載的機(jī)械損耗可耗散15%到20%的制動(dòng)能量。通常的情況下，實(shí)際上推薦的制動(dòng)電阻阻值是代表應(yīng)用中的小值，使用推薦的阻值有可能會(huì)產(chǎn)生額外的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。然而，由于負(fù)載慣量的能量反饋值是由減速度決定，制動(dòng)單元通過調(diào)整制動(dòng)電阻的運(yùn)行/停止周期來實(shí)現(xiàn)按照實(shí)際速率消耗能量。