6ES7518-4AP00-0AB0詳細說明

紙機傳動特性與變頻器機械特性

　　造紙機傳動屬于恒轉(zhuǎn)矩負載，所以要求電機采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。要求變頻器工作在恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速控制狀態(tài)，所以應(yīng)該選用恒轉(zhuǎn)矩機械負載變頻器。

　　有的公司對于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速采用不同型號的變頻器，如西門子公司的ECO風機、水泵控制用變頻器和MDV、6SE70恒轉(zhuǎn)矩變頻器。有的公司對于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速采用同一型號的變頻器，對于同一臺變頻器采用不同的控制方式所接配的電機不同，變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)置不同。如ABB公司ACS400、ACS600系列變頻器。比如型號為ACS401-0030的變頻器在恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速控制接配電機22Kw，在風機、水泵恒功率控制接配電機為30Kw。所以用戶應(yīng)該了解變頻器的機械特性匹配。

2、頻率分辨率對紙機傳動性能的影響
　　頻率分辨率是衡量變頻器的重要指標。頻率分辨率包含頻率給定分辨率和頻率控制分辨率。

1、頻率給定分辨率指變頻器的給定通道對輸入信號的分辨率，一般指模擬輸入通道AD的位數(shù)。對于通訊通道一般給定精度遠遠大于模擬通道，所以模擬給定通道若能滿足要求，通訊通道是滿足的。
　　一般紙機對傳動調(diào)速的控制精度要求為0.1%，對于一臺確定的造紙機從頻率分辨率的角度來說，若能在低速滿足給定控制精度，則在高速運行是沒有問題的。下面我們舉例說明：
　　設(shè)本臺紙機在低速抄紙，變頻器運行頻率為10Hz，則要求給定精度為：10*0.1%=0.01Hz
　　所以要求變頻器的頻率分辨率必須能夠小于0.01Hz。
設(shè)本臺紙機在高速抄紙，變頻器運行頻率為50Hz，則要求給定精度為：
50*0.1%=0.05Hz
　　所以要求變頻器的頻率分辨率必須能夠小于0.05Hz。
　　所以我們在選擇傳動系統(tǒng)時注意紙機低速時變頻器能否滿足控制精度的要求。而不必擔心高速的給定精度。給定精度也可以通過變頻器參數(shù)來進行調(diào)節(jié)，但缺點是在改變工作狀態(tài)時需要重新調(diào)整參數(shù)。
如一臺用于流漿箱控制的上漿泵變頻器，其運行頻率一般在30~50Hz之間，控制采用SR73A調(diào)節(jié)器，但是流漿箱液位無法穩(wěn)定，上漿量忽大忽小，變頻器始終調(diào)節(jié)不能穩(wěn)定。原因變頻器設(shè)定分辨率不夠。給定忽大忽小，1mA對應(yīng)2.5Hz。我們可以調(diào)節(jié)參數(shù)，變頻器的小給定為30Hz，即給定0mA對應(yīng)30Hz，給定20mA對應(yīng)50Hz，這樣1mA對應(yīng)1Hz，給定頻率分辨率提高了2.5倍。

2、頻率控制分辨率指變頻器的輸出小分辨率，通常說變頻器是無級調(diào)速是相對而言的。變頻器有它的小分辨率，每次調(diào)速頻率的小變化。現(xiàn)在變頻器的小分辨率一般為0.01Hz。用戶在選擇變頻器時應(yīng)該注意頻率分辨率是否能滿足設(shè)備需要

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西門子變頻器MM430面板基本操作方法

　　西門子變頻器MM430系列是西門子變頻器MM4系列中經(jīng)濟性適中的一款產(chǎn)品，用戶可以配置操作面板來實現(xiàn)對它的快速調(diào)試，在調(diào)試過程中，用戶需要掌握常用參數(shù)的用法，以便可以快速準確的對設(shè)備進行調(diào)試，下面來介紹一下面板的基本操作方法：

　　西門子變頻器MM430使用的面板是BOP-2面板，它的基本操作方法如下：

　　1. 按下綠色按鍵，功能為起動電動機。

　　2. 在電動機轉(zhuǎn)動時按下上升鍵，可以增加頻率，直到使電動機升速到50 Hz。

　　3. 在電動機達到50 Hz時按下下降鍵，電動機速度和它的顯示值都會下降。

　　4. 按Hand鍵，則激活手動操作方式。

　　5. 按Auto鍵，則激活自動操作方式。

　　6. 用紅色按鍵，功能為停止電動機。

　西門子變頻器有多個系列，其中MM系列中分為MM420，MM430，MM440，它們分別用在不同功率等級，不同類型負載，不同功能需求的場合。在使用過程中，如果變頻器出現(xiàn)故障，會相應(yīng)的顯示故障代碼，從而幫助用戶進行故障原因的判斷，以便更好的解決為。本文下面針對西門子變頻器MM430的故障解決方式做一個介紹，供用戶進行參考。
　　二、西門子變頻器MM43*解決方法
　　下面以西門子變頻器MM430為例，說明故障的解決方式，例如，MM430變頻器報故障代碼F0001：
　　1. 故障代碼F0001的含義是過流，可能造成的原因有一下幾點：
　?。?）負載（可能是電機）的功率大小和變頻器的功率大小不一致；
　?。?）變頻器和負載的接地不良，可能存在接地故障；
　?。?）負載與變頻器之間的連接電纜長度太長；
　?。?）負載的連接電纜接地存在問題。
　　2. 如果出現(xiàn)故障代碼F0001，可以按照如下的方式進行排查：
　?。?）檢查變頻器是否安裝制動電阻，如果安裝，首先將其拆下，并測量其是否對地有短路情況出現(xiàn)；
　　（2）檢查負載的電纜連接線對地是否有短路現(xiàn)象；
　?。?）將變頻器的參數(shù)回復(fù)到出廠默認狀態(tài)，再重新上電，看故障是否還存在；
　　（4）如果故障復(fù)位后無法消除，可能是變頻器本身的硬件故障，建議進行維修。

西門子變頻器MM4系列在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，尤其是對于風機和泵類的負載控制效果理想，為企業(yè)提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。其中西門子變頻器MM430是該系列中的一種，它設(shè)計小巧，功能強大，擴展性強，用戶通過配置操作面板可以完成參數(shù)設(shè)定，參數(shù)顯示，快速調(diào)試，故障診斷等操作，為用戶在調(diào)試過程中提高了效率。本文下面就來介紹一下西門子變頻器MM430系列的常見故障，例如F0070，供用戶在調(diào)試過程中進行參考。

　　二、西門子變頻器MM43*分析

　　西門子變頻器MM430的故障信息F0070表示PROFIBUS總線通訊故障，這個故障的原因和解決方法如下：

　　1. 故障原因

　?。?）干擾問題，包括PROFIBUS接頭終端電阻設(shè)置不正確，安裝布線不合理，通訊受到系統(tǒng)其它設(shè)備干擾等；

　?。?）硬件問題，包括DP通訊電纜故障或DP插頭未連接緊，或PROFIBUS通訊模板與西門子變頻器接觸不良等；

　?。?）PROFIBUS DP主站出現(xiàn)異常，包括DP主站停機，通訊過程中DP主站發(fā)送無效控制字等；

　　2. 解決方法

　　當西門子變頻器MM430提示F007*報警時，用戶需檢查如下幾項：

　?。?）排查干擾問題，例如：檢查DP主站和變頻器是否接地正確，檢查PROFIBUS通訊電纜屏蔽層是否接地正確，檢查DP電纜連接頭的終端電阻是否設(shè)置正確，檢查DP電纜的通訊速率是否設(shè)定合適，檢查DP電纜長度是否符合要求等。

　?。?）排查硬件問題，例如：檢查DP電纜是否有斷線情況，DP插頭是否松動，PROFIBUS通訊模塊是否正確安裝等；

　　（3）主站出現(xiàn)異常時，用戶需要檢查DP主站狀態(tài)，并檢查控制字的設(shè)定；

西門子變頻器控制電機方法

　　變頻器與電機之間的影響

　　1、電動機絕緣強度問題

　　目前中小型變頻器，不少是采用PWM的控制方式。他的載波頻率約為幾千到十幾千赫，這就使得電動機定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當于對電動機施加陡度很大的沖擊電壓，使電動機的匝間絕緣承受較為嚴酷的考驗。另外，由PWM變頻器產(chǎn)生的矩形斬波沖擊電壓疊加在電動機運行電壓上，會對電動機對地絕緣構(gòu)成威脅，對地絕緣在高壓的反復(fù)沖擊下會加速老化。

　　2、電動機的效率和溫升的問題

　　不論那種形式的變頻器，在運行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動機在非正弦電壓、電流下運行。拒資料介紹，以目前普遍使用的正弦波PWM型變頻器為例，其低次諧波基本為零，剩下的比載波頻率大一倍左右的高次諧波分量為：2u+1(u為調(diào)制比)。高次諧波會引起電動機定子銅耗、轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗、鐵耗及附加損耗的增加顯著的是轉(zhuǎn)子銅(鋁)耗。因為異步電動機是以接近于基波頻率所對應(yīng)的同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的，因此，高次諧波電壓以較大的轉(zhuǎn)差切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)條后，便會產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)子損耗。除此之外，還需考慮因集膚效應(yīng)所產(chǎn)生的附加銅耗。這些損耗都會使電動機額外發(fā)熱，效率降低，輸出功率減小，如將普通三相異步電動機運行于變頻器輸出的非正弦電源條件下，其溫升一般要增加10%--20%。

　　3、電動機對頻繁啟動、制動的適應(yīng)能力

　　由于采用變頻器供電后，電動機可以在很低的頻率和電壓下以無沖擊電流的方式啟動，并可利用變頻器所供的各種制動方式進行快速制動，為實現(xiàn)頻繁啟動和制動創(chuàng)造了條件，因而電動機的機械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下，給機械結(jié)構(gòu)和絕緣結(jié)構(gòu)帶來疲勞和加速老化問題。

　　4、諧波電磁噪聲與震動

　　普通異步電動機采用變頻器供電時，會使由電磁、機械、通風等因素所引起的震動和噪聲變的更加復(fù)雜。變頻電源中含有的各次時間諧波與電動機電磁部分的固有空間諧波相互干涉，形成各種電磁激振力。當電磁力波的頻率和電動機機體的固有振動頻率一致或接近時，將產(chǎn)生共振現(xiàn)象，從而加大噪聲。由于電動機工作頻率范圍寬，轉(zhuǎn)速變化范圍大，各種電磁力波的頻率很難避開電動機的各構(gòu)件的固有震動頻率。

　　5、低轉(zhuǎn)速時的冷卻問題

　　首先，異步電動機的阻抗不盡理想，當電源頻率較底時，電源中高次諧波所引起的損耗較大。其次，普通異步電動機再轉(zhuǎn)速降低時，冷卻風量與轉(zhuǎn)速的三次方成比例減小，致使電動機的低速冷卻狀況變壞，溫升急劇增加，難以實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出