西門子430變頻器6SE6430-2UD37-5FA0

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德國(guó)西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。 西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、高性能要求的PLC（如S7-400）等

SIEMENS上海翰粵自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司

SIEMENS西門子

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：瞿曉明（）

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24銷售技術(shù)：

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：132-4375-156

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MM430變頻器:

MICROMASTER430變頻器適用于多種變速驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。其靈活性使之具有極為廣泛的應(yīng)用范圍。它特別適合與工業(yè)泵和風(fēng)機(jī)一起使用。此變頻器具有
以用戶為導(dǎo)向的性能和易于使用的特性。 它比MICROMASTER420 （即帶人工和自動(dòng)切換的優(yōu)化的操作員面板） 有更多的輸入和輸出，并且有適配
軟件的功能。MICROMASTER 430 變頻器采用模塊化設(shè)計(jì)。 操作員面板和通訊模塊很容易更換。主要特性，引導(dǎo)調(diào)試簡(jiǎn)單模塊化結(jié)構(gòu)允許組態(tài)的zui
靈活性六個(gè)可編程的獨(dú)立數(shù)字量輸入，兩個(gè)可量測(cè)的模擬量輸入(0V到10V，0mA 到 20mA) 也可以被用作第7個(gè)/第 8個(gè)數(shù)字量輸入兩個(gè)可編程模擬
量輸出（0mA到0mA）三個(gè)可編程繼電器輸出30VDC/5A，阻性負(fù)載250VAC/2A，感性負(fù)載因高脈沖頻率而獲得低噪音電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),可調(diào)節(jié)（如果必要可
降額運(yùn)行）。電機(jī)和變頻器保護(hù)在PID控制 （電機(jī)分級(jí)）的基礎(chǔ)上，zui多可以控制3臺(tái)附加驅(qū)動(dòng)接在主電源（帶外部旁路電路）上運(yùn)行驅(qū)動(dòng)低能量方
式檢測(cè)泵的干運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)（皮帶故障檢測(cè)）選件（概述）線性換向扼流圈，輸出扼流圈LC濾波器和正弦濾波器，密封盤基本操作員面板 2（BOP-2）用
于參數(shù)化變頻器，通訊模塊PROFIBUS裝配套件，用于在控制柜門上安裝操作員面板PC啟動(dòng)工具，可在 Windows 98/NT/2000/ME/XP Professional系
統(tǒng)中執(zhí)行通過(guò) DriveES實(shí)現(xiàn)TIA集成標(biāo)準(zhǔn)MICROMASTER430變頻器符合歐盟低壓電器規(guī)范的要求。MICROMASTER430變頻器帶有CE標(biāo)記。符合
u和cu認(rèn)證模塊化設(shè)計(jì)工作溫度： –10 °C to +40 °C (+14 °F to +104 °F)功率密度高，外殼結(jié)構(gòu)緊湊簡(jiǎn)單的分離電纜連接，電源和電機(jī)連接，獲取*
電磁兼容性可拆卸式操作面板，可拆卸式 I/O 板上無(wú)螺絲控制端子性能特點(diǎn)，較新IGBT技術(shù)數(shù)字式微處理器控制，磁通電流控制(FCC)，用于提高動(dòng)
態(tài)響應(yīng)以及優(yōu)化電機(jī)控制線性V/f 特性曲線平方V/f特性曲線，多點(diǎn)特性曲線（可編程V/f特性曲線）快速重啟，滑動(dòng)補(bǔ)償電源失靈或故障之后自動(dòng)重啟
裝置節(jié)能模式?（例如：使低速運(yùn)行的泵停機(jī)）電機(jī)分級(jí)（連接或斷開(kāi)另外的電機(jī)，把一臺(tái)逆變器用作泵串級(jí)中的控制驅(qū)動(dòng)）手動(dòng) /自動(dòng)模式負(fù)載轉(zhuǎn)矩
監(jiān)控（皮帶故障檢測(cè), 檢測(cè)泵的干運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)）高級(jí)內(nèi)置PID控制器，用于簡(jiǎn)單過(guò)程控制可編程加/減速，0s到650s，斜坡平滑用于無(wú)脫扣操作的快速電
流限制(FCL)快速，可重復(fù)數(shù)字量輸入響應(yīng)時(shí)間使用兩個(gè)高分辨率10位模擬量輸入的精密調(diào)節(jié)用于快速控制制動(dòng)的復(fù)合制動(dòng)器，四個(gè)跳越頻率用于IT系
統(tǒng)的可移動(dòng)式“Y” 電容器(帶不接地電源，此“Y”電容器必須被拆掉，并且要安裝一個(gè)輸出電抗器)。保護(hù)特征過(guò)載能力7.5kW到90kW： 過(guò)載電流1.4 x3s 
額定輸出電流 （即 140 % 過(guò)載能力） 以及 ?1.1 x 60s額定輸出電流 （即 110 % 過(guò)載能力）, 周期時(shí)間 300 s110kW到50kW：過(guò)載電流 1.5 x 1s額定輸出
電流 （即 150 % 過(guò)載能力）以及 ?1.1 x 59 s 額定輸出電流 （即 110 % 過(guò)載能力）, 周期時(shí)間 00s過(guò)電壓/欠電壓保護(hù)逆變器過(guò)熱保護(hù)用于PTC或者KTY 
的特殊直接連接，以保護(hù)電機(jī)。

西門子變頻器是由德國(guó)西門子公司研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的變頻器品牌，主要用于控制和調(diào)節(jié)三相交流異步電機(jī)的速度。并以其穩(wěn)定的性能、豐富的
組合功能、高性能的矢量控制技術(shù)、低速高轉(zhuǎn)矩輸出、良好的動(dòng)態(tài)特性、強(qiáng)的過(guò)載能力、創(chuàng)新的BiCo（內(nèi)部功能互聯(lián)）功能以及*的靈活性
在變頻器市場(chǎng)占據(jù)著重要的地位。

西門子變頻器以其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)，打破了以前日本品牌變頻器在中國(guó)市場(chǎng)上的壟斷地位，據(jù)有關(guān)專業(yè)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)
構(gòu)的統(tǒng)計(jì)，西門子的高低壓變頻器在中國(guó)市場(chǎng)上已位居*一。 

西門子變頻器在中國(guó)市場(chǎng)的使用zui早是在鋼鐵行業(yè)，

西門子變頻器（圖1 

然而在當(dāng)時(shí)西門子430變頻器6SE6430-2UD37-5FA0
電機(jī)調(diào)速還是以直流調(diào)速為主，變頻器的應(yīng)用還是一個(gè)新興的市場(chǎng)，但隨著電子元器件的不斷發(fā)展以及控制理論的不斷成熟，變頻調(diào)速已逐步取代了
直流調(diào)速，成為驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的主流，西門子變頻器因其強(qiáng)大的品牌效應(yīng)在這巨大的中國(guó)市場(chǎng)中取得了超規(guī)模的發(fā)展，西門子在中國(guó)變頻器市場(chǎng)的成功發(fā)
展應(yīng)該說(shuō)是西門子品牌與技術(shù)的*結(jié)合。在中國(guó)市場(chǎng)上我們能碰到的早期的西門子變頻器主要有電流源的SIMOVERT A,以及電壓源的SIMOVERTP，
這些變頻器也主要由于設(shè)備的引進(jìn)而一起進(jìn)入了中國(guó)的市場(chǎng)，目前仍有少量的使用，而其后在中國(guó)市場(chǎng)大量銷售的主要有MICRO MASTER和MIDI MA
提供了在造紙，化纖等特殊行業(yè)要求使用的多電機(jī)傳動(dòng)的直流母線方案。當(dāng)然西門子也推出了在我個(gè)人看來(lái)技術(shù)上比較失敗然而在市場(chǎng)上卻相當(dāng)成功
的ECO變頻器，在技術(shù)上的失敗主要是由于它有太高的故障率，市場(chǎng)上的成功主要是因?yàn)樗搅烁皇孔冾l器成為中國(guó)市場(chǎng)的*一品牌?，F(xiàn)在西門子
在中國(guó)市場(chǎng)上的主要機(jī)型就是MM420，MM440.6SE70系列。 

變頻器的設(shè)定參數(shù)多，每個(gè)參數(shù)均有一定選擇范圍， 

西門子變頻器（圖2）

使用中常常
遇到因個(gè)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，般要根據(jù)
控制精度，需要進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)辨識(shí)。 

較低運(yùn)行頻率：即電機(jī)運(yùn)行的zui小轉(zhuǎn)速，電機(jī)在低轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，其散熱性能很差，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行低轉(zhuǎn)速
下，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒毀。而且低速時(shí)，其電纜中的電流也會(huì)增大，也會(huì)導(dǎo)致電纜發(fā)熱。

較高運(yùn)行頻率：一般的變頻器較大頻率到60Hz，有的甚至400Hz
高頻率將使電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，這對(duì)普通電機(jī)來(lái)說(shuō)，其軸承不能長(zhǎng)時(shí)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(zhǎng)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、較大頻率，這些參數(shù)可以從電機(jī)銘牌中直接得到。 

跳頻在某個(gè)頻率點(diǎn)上，有可能發(fā)生共振現(xiàn)象，特別在整個(gè)裝置比較高時(shí)；在
控制壓縮機(jī)時(shí)，要避免壓縮機(jī)的喘振點(diǎn)。 

由于西門子變頻器在中國(guó)市場(chǎng)的一個(gè)龐大的銷售量，在使用中必然會(huì)碰到許多問(wèn)題，以下就西門子變頻器一
些常見(jiàn)故障在這里說(shuō)明；

西門子變頻器應(yīng)該是進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)較早的一個(gè)品牌，

西門子變頻器（圖4）

所以有些老的產(chǎn)品象MICRO MASTER ,MIDIMAST
ER仍有大量的用戶在使用。對(duì)于MICROMASTER系列變頻器zui常見(jiàn)的故障就是通電無(wú)顯示，該系列變頻器的開(kāi)關(guān)電源采用一塊UC2842芯片作為波形
發(fā)生器，該芯片的損壞會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)電源無(wú)法工作，從而也無(wú)法正常顯示，此外該芯片的工作電源不正常會(huì)使得開(kāi)關(guān)電源無(wú)法正常工作。對(duì)于MIDIMA
STER系列變頻器較常見(jiàn)的故障主要有驅(qū)動(dòng)電路的損壞，以及IGBT模塊的損壞，MIDI MASTER的驅(qū)動(dòng)電路由一對(duì)對(duì)管去驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的，而這對(duì)管也
是zui容易損壞的元器件，損壞原因常由于IGBT模塊的損壞，而導(dǎo)致高壓電流竄入驅(qū)動(dòng)回路，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電路的元器件損壞。

對(duì)于6SE70系列變頻器，由
于質(zhì)量較好，故障率明顯降低，經(jīng)常會(huì)碰到的故障現(xiàn)象有（直流電壓低），由于是直接通過(guò)電阻降壓來(lái)取采樣信號(hào)，所以故障F008的出現(xiàn)主要是由于
采樣電阻的損壞而導(dǎo)致的。此外，還會(huì)碰到F025、F026、F027關(guān)于輸入相缺失的報(bào)警，故障原因一是由于6SE70系列本身帶輸入相檢測(cè)功能，輸入檢
測(cè)電路的損壞會(huì)導(dǎo)致輸入缺相報(bào)警，如排除此故障原因，報(bào)警信號(hào)還不能消除，那故障很有可能就是CU板的損壞了。此外F011（過(guò)電流）故障是一個(gè)
常見(jiàn)的故障，電流傳感器的損壞是引起此故障的原因之一，此外，在維修中經(jīng)常會(huì)碰到驅(qū)動(dòng)電路和開(kāi)關(guān)電源上的一些貼片的濾波電容損壞也會(huì)引起F0
11報(bào)警，要特別注意由于這種原因而引起的故障報(bào)警。 

對(duì)于ECO的變頻器，碰到zui多的就是電源板的燒壞以及功率模塊的損壞，引起的原因主要是由
于強(qiáng)電側(cè)（功率模塊）與弱電側(cè)（驅(qū)動(dòng)電路）沒(méi)有隔離電路，導(dǎo)致強(qiáng)電進(jìn)入了控制電路，引起驅(qū)動(dòng)電路及開(kāi)關(guān)電源大面積燒壞，此外充電回路損壞也
是常見(jiàn)故障（30KW以上），由于限流回路設(shè)計(jì)在交流輸入側(cè)，只要有三相交流電源任意一路送電時(shí)有時(shí)序上的超前和滯后，都有可能引起自身一路或
其余兩路充電時(shí)電流過(guò)大，而使得限流電阻和切入繼電器燒毀。F231故障也是ECO變頻器的一種常見(jiàn)故障，引起原因就是因?yàn)椴蓸与娮璧膿p壞。

西門子變頻器故障分析及處理方法：

一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)遇到西門子變頻器故障時(shí)，再上電之前首先要用萬(wàn)用表檢查一下整流橋和IGBT模塊有沒(méi)有燒，線路板上有沒(méi)有明顯燒損的痕跡。 

具體
方法是：用萬(wàn)用表（較好是用模擬表）的電阻1K檔，黑表棒接變頻器的直流端()極，用紅表棒分別測(cè)量變頻器的三相輸入端和三相輸出端的電阻，其
阻值應(yīng)該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒(méi)有充放電現(xiàn)象。然后，反過(guò)來(lái)將紅表棒接變頻器的直流端極，黑
表棒分別測(cè)量變頻器三相輸入端和三相輸出端的電阻，其阻值應(yīng)該在5K-10K之間，三相阻值要一樣，輸出端的阻值比輸入端略小一些，并且沒(méi)有充放
電現(xiàn)象。否則，說(shuō)明模塊損壞。這時(shí)候不能盲目上電，特別是整流橋損壞或線路板上有明顯的燒損痕跡的情況下尤其禁止上電，以免造成更大的損失。

如果以上測(cè)量西門子變頻器故障結(jié)果表明模塊基本沒(méi)問(wèn)題，可以上電觀察。

上電后面板顯示[F231]或[F002](MM3變頻器)，這種故障一般有兩種可能。
常見(jiàn)的是由于電源驅(qū)動(dòng)板有問(wèn)題，也有少部分是因?yàn)橹骺匕逶斐傻?，可以先換一塊主控板試一試，否則問(wèn)題肯定在電源驅(qū)動(dòng)板部分了。 

上電后面板
無(wú)顯示(MM4變頻器)，面板下的指示燈[綠燈不亮，黃燈快閃]，這種現(xiàn)象說(shuō)明整流和開(kāi)關(guān)電源工作基本正常，問(wèn)題出在開(kāi)關(guān)電源的某一路不正常(整流二
極管擊穿或開(kāi)路，可以用萬(wàn)用表測(cè)量開(kāi)關(guān)電源的幾路整流二極管，很容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。換一個(gè)相應(yīng)的整流二極管問(wèn)題就解決了。這種問(wèn)題一般是二極管
的耐壓偏低，電源脈動(dòng)沖擊造成的。 

有時(shí)顯示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4)，敲擊機(jī)殼或動(dòng)一動(dòng)面板和主板時(shí)而能正常，一般屬于接插件的問(wèn)題，
檢查一下各部位接插件。也發(fā)現(xiàn)有個(gè)別機(jī)器

是因?yàn)榫€路板上的阻容元件質(zhì)量問(wèn)題或焊接不良所致。 

上電后顯示[-----](MM4)，一般是主控板問(wèn)題。多數(shù)
情況下?lián)Q一塊主控板問(wèn)題就解決了，一般是因?yàn)?/span>

外圍控制線路有強(qiáng)電干擾造成主控板某些元件（如帖片電容、電阻等）損壞所至，或與主控板散熱不
好也有一定的關(guān)系。但也有個(gè)別問(wèn)題出在電源板上。

上電后顯示正常，一運(yùn)行即顯示過(guò)流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣，一般這種現(xiàn)象
說(shuō)明IGBT模塊損壞或驅(qū)動(dòng)板有問(wèn)題，需更換IGBT模塊并仔

細(xì)檢查驅(qū)動(dòng)部分后才能再次上電，不然可能因?yàn)轵?qū)動(dòng)板的問(wèn)題造成IGBT模塊再次損壞！這
種問(wèn)題的出現(xiàn)，一般是因?yàn)樽冾l器多次過(guò)載或電源電壓波動(dòng)較大

(特別是偏低)使得變頻器脈動(dòng)電流過(guò)大主控板CPU來(lái)不及反映并采取保護(hù)措施所造成。

總結(jié)以上，大的原器件如IGBT功率模塊出問(wèn)題的比例倒是不多，因

為一些低端的簡(jiǎn)單原器件問(wèn)題和裝配問(wèn)題引發(fā)的故障比例較多，如果有圖紙和零件，
這些問(wèn)題便不難解決而且費(fèi)用不高，否則解決這些問(wèn)題還是不容易的。

zui簡(jiǎn)單的辦法就是換整塊的線路板！

西門子公司不同類型的變頻器，用戶可以根據(jù)自己的實(shí)際工藝要求和運(yùn)用場(chǎng)合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時(shí)因注意以下幾點(diǎn)注意事頊：

根據(jù)負(fù)載特性選擇變頻器，如負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載需選擇西門子mmv/mdv、mm420/mm440變頻器，如負(fù)載為風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載應(yīng)選擇西門子430變頻器。

選擇變頻器時(shí)應(yīng)以實(shí)際電動(dòng)機(jī)電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電動(dòng)機(jī)的額定功率只能作為參考。另外，應(yīng)充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波，

會(huì)使電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)和效率變差。因此·用變頻器給電動(dòng)機(jī)供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較，電動(dòng)機(jī)的電流會(huì)增加10%而溫升會(huì)增加20%左右。所以在
選擇電動(dòng)機(jī)和變頻器時(shí)應(yīng)考慮到這種情況，適當(dāng)留有余量，以防止溫升過(guò)高，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命。

變頻器若要長(zhǎng)電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)應(yīng)該采取措施
抑制長(zhǎng)電纜對(duì)地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應(yīng)放大一、兩擋選擇或在變頻器的輸

出端安裝輸出電抗器。

當(dāng)變頻器用于控制并
聯(lián)的幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，一定要考慮變頻器到電動(dòng)機(jī)的電纜的長(zhǎng)度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。如果超過(guò)規(guī)定值，要放大兩擋來(lái)選擇變頻

器，另外在此種
情況下，變頻器的控制方式只能為v/f控制方式，并且變頻器無(wú)法實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的過(guò)流、過(guò)載保護(hù)，此時(shí)，需在每臺(tái)電動(dòng)機(jī)側(cè)加熔斷器來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

對(duì)于
一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如高環(huán)境溫度、高開(kāi)關(guān)頻率、高海拔等，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器需放大一擋選擇。

使用變頻器控制高速電動(dòng)機(jī)時(shí)由
于高速電動(dòng)機(jī)的電抗小，會(huì)產(chǎn)生較多的高次諧波。而這些高次諧波會(huì)使變頻器的輸出電流值增加。因此，選擇用于高速電動(dòng)機(jī)的變頻器時(shí)，應(yīng)比普通
電動(dòng)機(jī)的變頻器稍大一些。

變頻器用于變極電動(dòng)機(jī)時(shí)，應(yīng)充分注意選擇變頻器的容量，使其較大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運(yùn)
行中進(jìn)行極數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)先停止電動(dòng)機(jī)工作，否則，會(huì)造成電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn),惡劣時(shí)會(huì)造成變頻器損壞。

驅(qū)動(dòng)防爆電動(dòng)機(jī)時(shí)，變頻器沒(méi)有防爆構(gòu)造，應(yīng)將變
頻器設(shè)置在危險(xiǎn)場(chǎng)所之外。

使用變頻器驅(qū)動(dòng)齒輪減速電動(dòng)機(jī)時(shí)，使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)部分潤(rùn)滑方式的制約。潤(rùn)滑油潤(rùn)滑時(shí)，在低速范圍內(nèi)沒(méi)有限制;
在超過(guò)額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi)，有可能發(fā)生潤(rùn)滑油用光的危險(xiǎn)。因此，不要超過(guò)較高轉(zhuǎn)速容許值。

變頻器驅(qū)動(dòng)繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)時(shí)，大多是利
用已有的電動(dòng)機(jī)。繞線電動(dòng)機(jī)與普通的鼠籠電動(dòng)機(jī)相比，繞線電動(dòng)機(jī)繞組的阻抗小。因此，容易發(fā)生由于紋波電流而引起的過(guò)電流跳閘現(xiàn)象，所以應(yīng)
選擇比通常容量稍大的變頻器。一般繞線電動(dòng)機(jī)多用于飛輪力矩gd2較大的場(chǎng)合，在設(shè)定加減速時(shí)間時(shí)應(yīng)多注意。

MM430變頻器相關(guān)型號(hào)：

6SE6430-2UD27-5CA0    6SE6430-2UD31-1CA0    6SE6430-2UD31-5CA0

6SE6430-2UD31-8DB0    6SE6430-2UD32-2DB0    6SE6430-2UD33-0DB0

6SE6430-2UD33-7EB0     6SE6430-2UD34-5EB0    6SE6430-2UD35-5FB0

6SE6430-2UD37-5FB0     6SE6430-2UD38-8FB0     6SE6430-2UD41-1FB0

6SE6430-2UD41-3FB0     6SE6430-2UD41-6GB0     6SE6430-2UD42-0GB0

6SE6430-2UD42-5GB0

低壓通用變頻輸出電壓為380～650V，輸出功率為0.75～400kW，工作頻率為0～400Hz，它的主電路都采用交—直—交電路。其控制方式經(jīng)歷了以下四代。

*代

1U/f=C的正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式：

其特點(diǎn)是控制電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，機(jī)械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動(dòng)的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，這種控制方式在低頻時(shí)，由于輸出電壓較低，轉(zhuǎn)矩受定子電阻壓降的影響比較顯著，使輸出zui大轉(zhuǎn)矩減小。另外，其機(jī)械特性終究沒(méi)有直流電動(dòng)機(jī)硬，動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩能力和靜態(tài)調(diào)速性能都還不盡如人意，且系統(tǒng)性能不高、控制曲線會(huì)隨負(fù)載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢、電機(jī)轉(zhuǎn)矩利用率不高，低速時(shí)因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差等。因此人們又研究出矢量控制變頻調(diào)速。

第二代西門子430變頻器6SE6430-2UD35-5FA0

電壓空間矢量(SVPWM)控制方式：

它是以三相波形整體生成效果為前提，以逼近電機(jī)氣隙的理想圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)軌跡為目的，一次生成三相調(diào)制波形，以內(nèi)切多邊形逼近圓的方式進(jìn)行控制的。經(jīng)實(shí)踐使用后又有所改進(jìn)，即引入頻率補(bǔ)償，能消除速度控制的誤差；通過(guò)反饋估算磁鏈幅值，消除低速時(shí)定子電阻的影響；將輸出電壓、電流閉環(huán)，以提高動(dòng)態(tài)的精度和穩(wěn)定度。但控制電路環(huán)節(jié)較多，且沒(méi)有引入轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，所以系統(tǒng)性能沒(méi)有得到*。

第三代

矢量控制(VC)方式：

矢量控制變頻調(diào)速的做法是將異步電動(dòng)機(jī)在三相坐標(biāo)系下的定子電流Ia、Ib、Ic、通過(guò)三相－二相變換，等效成兩相靜止坐標(biāo)系下的交流電流Ia1Ib1，再通過(guò)按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向旋轉(zhuǎn)變換，等效成同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流電流Im1、It1(Im1相當(dāng)于直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流；It1相當(dāng)于與轉(zhuǎn)矩成正比的電樞電流)，然后模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，求得直流電動(dòng)機(jī)的控制量，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的坐標(biāo)反變換，實(shí)現(xiàn)對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的控制。其實(shí)質(zhì)是將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，分別對(duì)速度，磁場(chǎng)兩個(gè)分量進(jìn)行獨(dú)立控制。通過(guò)控制轉(zhuǎn)子磁鏈，然后分解定子電流而獲得轉(zhuǎn)矩和磁場(chǎng)兩個(gè)分量，經(jīng)坐標(biāo)變換，實(shí)現(xiàn)正交或解耦控制。矢量控制方法的提出具有劃時(shí)代的意義。然而在實(shí)際應(yīng)用中，由于轉(zhuǎn)子磁鏈難以準(zhǔn)確觀測(cè)，系統(tǒng)特性受電動(dòng)機(jī)參數(shù)的影響較大，且在等效直流電動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中所用矢量旋轉(zhuǎn)變換較復(fù)雜，使得實(shí)際的控制效果難以達(dá)到理想分析的結(jié)果。

第四代

直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)方式：西門子430變頻器6SE6430-2UD34-5EB0

1985年，德國(guó)魯爾大學(xué)的DePenbrock教授提出了直接轉(zhuǎn)矩控制變頻技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上解決了上述矢量控制的不足，并以新穎的控制思想、簡(jiǎn)潔明了的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的動(dòng)靜態(tài)性能得到了迅速發(fā)展。該技術(shù)已成功地應(yīng)用在電力機(jī)車牽引的大功率交流傳動(dòng)上。 直接轉(zhuǎn)矩控制直接在定子坐標(biāo)系下分析交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型，控制電動(dòng)機(jī)的磁鏈和轉(zhuǎn)矩。它不需要將交流電動(dòng)機(jī)等效為直流電動(dòng)機(jī)，因而省去了矢量旋轉(zhuǎn)變換中的許多復(fù)雜計(jì)算；它不需要模仿直流電動(dòng)機(jī)的控制，也不需要為解耦而簡(jiǎn)化交流電動(dòng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型。

矩陣式交—交控制方式：

VVVF變頻、矢量控制變頻、直接轉(zhuǎn)矩控制變頻都是交—直—交變頻中的一種。其共同缺點(diǎn)是輸入功率因數(shù)低，諧波電流大，直流電路需要大的儲(chǔ)能電容，再生能量又不能反饋回電網(wǎng)，即不能進(jìn)行四象限運(yùn)行。為此，矩陣式交—交變頻應(yīng)運(yùn)而生。由于矩陣式交—交變頻省去了中間直流環(huán)節(jié)，從而省去了體積大、價(jià)格貴的電解電容。它能實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為l，輸入電流為正弦且能四象限運(yùn)行，系統(tǒng)的功率密度大。該技術(shù)雖尚未成熟，但仍吸引著眾多的學(xué)者深入研究。其實(shí)質(zhì)不是間接的控制電流、磁鏈等量，而是把轉(zhuǎn)矩直接作為被控制量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體方法是：

1、控制定子磁鏈引入定子磁鏈觀測(cè)器，實(shí)現(xiàn)無(wú)速度傳感器方式；

2、自動(dòng)識(shí)別(ID)依靠精確的電機(jī)數(shù)學(xué)模型，對(duì)電機(jī)參數(shù)自動(dòng)識(shí)別；

3、算出實(shí)際值對(duì)應(yīng)定子阻抗、互感、磁飽和因素、慣量等算出實(shí)際的轉(zhuǎn)矩、定子磁鏈、轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制；

4、實(shí)現(xiàn)Band—Band控制按磁鏈和轉(zhuǎn)矩的Band—Band控制產(chǎn)生PWM信號(hào)，對(duì)逆變器開(kāi)關(guān)狀態(tài)進(jìn)行控制。

矩陣式交—交變頻具有快速的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)(<2ms)，很高的速度精度(±2%，無(wú)PG反饋)，高轉(zhuǎn)矩精度(<+3%)；同時(shí)還具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及高轉(zhuǎn)矩精度，尤其在低速時(shí)(包括0速度時(shí))，可輸出150%～200%轉(zhuǎn)矩。

VVC的控制原理：西門子430變頻器6SE6430-2UD35-5FA0

VVC的控制原理是將矢量調(diào)制的原理應(yīng)用于固定電壓源PWM逆變器。這一控制建立在一個(gè)改善了的電機(jī)模型上，該電機(jī)模型較好的對(duì)負(fù)載和轉(zhuǎn)差進(jìn)行了補(bǔ)償。

因?yàn)橛泄蜔o(wú)功電流成分對(duì)于控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都是很重要的，控制電壓矢量的角度可顯著的改善0-12HZ范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)性能，而在標(biāo)準(zhǔn)的PWM U/F驅(qū)動(dòng)中0-10HZ范圍一般都存在著問(wèn)題。

利用SFAVM或60°AVM原理來(lái)計(jì)算逆變器的開(kāi)關(guān)模式，可使氣隙轉(zhuǎn)矩的脈動(dòng)很?。ㄅc使用同步PWM的變頻器相比）

MICROMASTER 430

變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過(guò)改變電機(jī)工作電源頻率方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。

我們使用的電源分為交流電源和直流電源，一般的直流電源大多是由交流電源通過(guò)變壓器變壓，整流濾波后得到的。交流電源在人們使用電源中占總使用電源的95%左右。

無(wú)論是用于家庭還是用于工廠，單相交流電源和三相交流電源，其電壓和頻率均按各國(guó)的規(guī)定有一定的標(biāo)準(zhǔn)，如我國(guó)大陸規(guī)定，直接用戶單相交流電壓為220V，三相交流電線電壓為380V，頻率為50Hz，其它國(guó)家的電源電壓和頻率可能與我國(guó)的電壓和頻率不同，如有單相100V/60Hz，三相200V/60Hz等等，標(biāo)準(zhǔn)的電壓和頻率的交流供電電源叫工頻交流電。

通常，把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。

為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC），這個(gè)過(guò)程叫整流。

一般逆變器是把直流電源逆變?yōu)橐欢l率和一定電壓的逆變電源。對(duì)于逆變電源頻率和電壓可調(diào)的逆變器我們稱為變頻器。

變頻器輸出的波形是模擬正弦波，主要是用在三相異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速用，又叫變頻調(diào)速器。

對(duì)于主要用在儀器儀表的檢測(cè)設(shè)備中的波形要求較高的可變頻率逆變器，要對(duì)波形進(jìn)行整理，可以輸出標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，叫變頻電源。一般變頻電源是變頻器價(jià)格的15--20倍。

變頻器也可用于家電產(chǎn)品。使用變頻器的家電產(chǎn)品中，不僅有電機(jī)（例如空調(diào)等），還有熒光燈等產(chǎn)品。

用于電機(jī)控制的變頻器，既可以改變電壓，又可以改變頻率。但用于熒光燈的變頻器主要用于調(diào)節(jié)電源供電的頻率。

變頻器的工作原理被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。例如計(jì)算機(jī)電源的供電，在該項(xiàng)應(yīng)用中，變頻器用于抑制反向電壓、頻率的波動(dòng)及電源的瞬間斷電。

變頻器主要采用交—直—交方式（VVVF變頻或矢量控制變頻），先把工頻交流電源通過(guò)整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再將直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動(dòng)機(jī)。

變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動(dòng)單元、驅(qū)動(dòng)單元、檢測(cè)單元微處理單元等組成的。

變頻器元件

編輯

整流電路西門子430變頻器6SE6430-2UD31-8DB0

由VD1-VD6六個(gè)整流二極管組成不可控全波整流橋。對(duì)于380V的額定電源，一般二極管反向耐壓值應(yīng)選1200V，二極管的正向電流為電機(jī)額定電流的1.414-2倍。

電容C1

吸收電容,整流電路輸出是脈動(dòng)的直流電壓，必須加以濾波，

變壓器

一種常見(jiàn)的電氣設(shè)備，可用來(lái)把某種數(shù)值的交變電壓變換為同頻率的另一數(shù)值的交變電壓，也可以改變交流電的數(shù)值及變換阻抗或改變相位。

壓敏電阻

有三個(gè)作用：一、過(guò)電壓保護(hù)；二、耐雷擊要求；三、安規(guī)測(cè)試需要.

熱敏電阻：過(guò)熱保護(hù)

霍爾元件

安裝在UVW的其中二相,用于檢測(cè)輸出電流值。選用時(shí)額定電流約為電機(jī)額定電流的2倍左右。

充電電阻

作用是防止開(kāi)機(jī)上電瞬間電容對(duì)地短路，燒壞儲(chǔ)能電容開(kāi)機(jī)前電容二端的電壓為 0V；所以在上電（開(kāi)機(jī)）的瞬間電容對(duì)地為短路狀態(tài)。如果不加充電電阻在整流橋與電解電容之間，則相當(dāng)于380V電源直接對(duì)地短路，瞬間整流橋通過(guò)無(wú)窮大的電流導(dǎo)致整流橋炸掉。一般而言變頻器的功率越大，充電電阻越小。充電電阻的選擇范圍一般為：10-300Ω。

儲(chǔ)能電容西門子430變頻器6SE6430-2UD31-8DB0

又叫電解電容，在充電電路中主要作用為儲(chǔ)能和濾波。PN端的電壓工作范圍一般在 430VDC～700VDC 之間，而一般的高壓電容都在 400VDC左右，為了滿足耐壓需要就必須是二個(gè)400VDC的電容串起來(lái)作800VDC。容量選擇≥60uf/A

均壓電阻：防止由于儲(chǔ)能電容電壓的不均燒壞儲(chǔ)能電容；因?yàn)槎€(gè)電解電容不可能做成**，這樣每個(gè)電容上所承受的電壓就可能不同，承受電壓高的發(fā)熱嚴(yán)重（電容里面有等效串聯(lián)電阻）或超過(guò)耐壓值而損壞。

C2電容

吸收電容,主要作用為吸收IGBT的過(guò)流與過(guò)壓能量。

電源板

開(kāi)關(guān)電源電路向操作面板、主控板、驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路及風(fēng)扇等提供低壓電源，開(kāi)關(guān)電源提供的低壓電源有：±5V、±15V 、±24V向CPU其附屬電路、控制電路、顯示面板等提供電源。

驅(qū)動(dòng)板

主要是將CPU生成的PWM脈沖經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生符合要求的驅(qū)動(dòng)信號(hào)激勵(lì)I(lǐng)GBT輸出電壓。

控制板

也叫CPU板，相當(dāng)人的大腦，處理各種信號(hào)以及控制程序等部分

元器件如圖：

變頻器基礎(chǔ)原理

編輯

控制方式

1: VVVF 是 Variable Voltage and Variable Frequency 的縮寫，意為改變電壓和改變頻率，也就是人們所說(shuō)的變壓變頻。

2: CVCF 是 Constant Voltage and Constant Frequency 的縮寫，意為恒電壓、恒頻率，也就是人們所說(shuō)的恒壓恒頻。

VVC的控制原理

在VVC中，控制電路用一個(gè)數(shù)學(xué)模型來(lái)計(jì)算電機(jī)負(fù)載變化時(shí)的電機(jī)勵(lì)磁，并對(duì)負(fù)載加以補(bǔ)償。

此外集成于ASIC電路上的同步60°PWM方法決定了逆變器半導(dǎo)體器件（IGBTS）的開(kāi)關(guān)時(shí)間。

決定開(kāi)關(guān)時(shí)間要遵循以下原則：

數(shù)值上zui大的一相在1/6個(gè)周期（60°）內(nèi)保持它的正電位或負(fù)電位不變。

380-480V 3相輸入電壓 無(wú) EMC 濾波器

序號(hào) 訂貨號(hào) 功率 額定輸入電流 額定輸出電流

kW hp A A

1 MM430-750/3 6SE6430-2UD27-5CA0 7.5 10 16 19

2 MM430-1100/3 6SE6430-2UD31-1CA0 11 15 22.5 26

3 MM430-1500/3 6SE6430-2UD31-5CA0 15 20 30.5 32

4 MM430-1850/3 6SE6430-2UD31-8DB0 18.5 25 37.2 38

5 MM430-2200/3 6SE6430-2UD32-2DB0 22 30 43.3 45

6 MM430-3000/3 6SE6430-2UD33-0DB0 30 40 59.3 62

7 MM430-3700/3 6SE6430-2UD33-7EB0 37 50 71.7 75

8 MM430-4500/3 6SE6430-2UD34-5EB0 45 60 86.6 90

9 MM430-5500/3 6SE6430-2UD35-5FB0 55 75 103.6 110

10 MM430-7500/3 6SE6430-2UD37-5FB0 75 100 138.5 145

11 MM430-9000/3 6SE6430-2UD38-8FB0 90 120 168.5 178

12 MM430-110K/3 6SE6430-2UD41-1FB0 110 150 204.5 205

13 MM430-132K/3 6SE6430-2UD41-3FB0 132 200 244.5 250

14 MM430-160K/3 6SE6430-2UD41-6GB0 160 250 296.4 302

15 MM430-200K/3 6SE6430-2UD42-0GB0 200 300 354 370

16 MM430-250K/3 6SE6430-2UD42-5GB0 250 350 442 477

選件西門子430變頻器6SE6430-2UD31-1CA0

17 　 6SE6400-0BE00-0AA0 BOP-2 　 　 　

18 　 6SE6400-1PB00-0AA0 PROFIBUS模板 　 　

19 　 6SE6400-0PM00-0AA0 柜門安裝組合件 　 　 　

20 　 6SE6400-1DN00-0AA0 DeviceNet模板 　 　

21 　 6SE6400-1CB00-0AA0 CANopen模板 　 　

22 　 6GK1500-0FC00 RS485/RPOFIBUS總線電纜插接器

23 　 6SE6400-1PC00-0AA0 PC至變頻器的連接組合件

西門子MicroMaster430全新一代節(jié)能型標(biāo)準(zhǔn)變頻器 西門子MM430變頻器 *

西門子DP電纜 型號(hào)6XV1830-0EH10

西門子MicroMaster430全新一代節(jié)能型標(biāo)準(zhǔn)變頻器

風(fēng)機(jī)和泵類變轉(zhuǎn)矩控制專家

西門子430變頻器6SE6430-2UD31-1CA0

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?？刂栖浖梢詫?shí)現(xiàn)功能：多泵切換、手動(dòng)/自動(dòng)切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測(cè)、節(jié)能運(yùn)行方式等。

1.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；

牢固的EMC（電磁兼容性）設(shè)計(jì)；

控制信號(hào)的快速響應(yīng)；

2.控制功能：

線性v/f控制，并帶有增強(qiáng)電機(jī)動(dòng)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(gè)，模擬量輸入2個(gè)，模擬量輸出2個(gè)，繼電器輸出3個(gè)；

具有15個(gè)固定頻率，4個(gè)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)和泵類功能：

多泵切換

旁路功能

手動(dòng)/自動(dòng)切換

斷帶及缺水檢測(cè)

節(jié)能方式

3.保護(hù)功能：

過(guò)載能力為140％額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間3秒和110％額定負(fù)載電流，持續(xù)時(shí)間60秒;

過(guò)電壓、欠電壓保護(hù)；

變頻器過(guò)溫保護(hù)；

接地故障保護(hù)，短路保護(hù)；

I2t電動(dòng)機(jī)過(guò)熱保護(hù)；

PTC/KTY電機(jī)保護(hù)。