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        1. 潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司
          中級(jí)會(huì)員 | 第4年

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          西門(mén)子低壓交流器代理商
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          貨物所在地:上海上海市

          更新時(shí)間:2024-06-27 21:00:06

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          西門(mén)子低壓交流器代理商

          SIEMENS潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司
          本公司西門(mén)子自動(dòng)化產(chǎn)品,*,質(zhì)量保證,價(jià)格優(yōu)勢(shì)
          西門(mén)子PLC,西門(mén)子觸摸屏,西門(mén)子數(shù)控系統(tǒng),西門(mén)子軟啟動(dòng),西門(mén)子以太網(wǎng)
          西門(mén)子電機(jī),西門(mén)子變頻器,西門(mén)子直流調(diào)速器,西門(mén)子電線電纜
          我公司大量現(xiàn)貨供應(yīng),價(jià)格優(yōu)勢(shì),*,德國(guó)*

          西門(mén)子低壓交流器代理商            西門(mén)子低壓交流器代理商

           
          SIEMENS潯之漫智控技術(shù)(上海)有限公司
          本公司西門(mén)子自動(dòng)化產(chǎn)品,*,質(zhì)量保證,價(jià)格優(yōu)勢(shì)
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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(wèn)題中使用了這個(gè)功能,通過(guò)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(guò)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(hù)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(guò)電流或外部原因?qū)е逻^(guò)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(guò)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(guò)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(lái)建立電機(jī)溫度模型。對(duì)于西門(mén)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(hù)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(guò)程中,變頻器會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控實(shí)際輸出電流,通過(guò)I2t 計(jì)算來(lái)判斷電機(jī)是否過(guò)溫,當(dāng)I2t 計(jì)算結(jié)果超過(guò)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(mén)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(mén)子標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)中所有產(chǎn)品具備的功能。

          通過(guò)溫度傳感器進(jìn)行外部保護(hù)
          常見(jiàn)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(lái)(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(chēng)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(lái)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(lái)判斷電動(dòng)機(jī)是否過(guò)熱。PTC 溫度傳感器不能用來(lái)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(guò)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(guò)2000 歐姆,變頻器將顯示故障F0004(電動(dòng)機(jī)過(guò)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(guò)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(guò)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(méi)有提供溫度傳感器接口,我們能夠通過(guò)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(lái)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(guò)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(lái)觸發(fā)外部故障,如在西門(mén)子低壓產(chǎn)品中,有可以用來(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)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(lái)消除剩余能量。通過(guò)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(lái)防止直流母線上的電壓過(guò)高。通過(guò)控制在發(fā)電過(guò)程中制動(dòng)單元的工作/停止周期來(lái)防止直流電壓超過(guò)大值和直流側(cè)電容的過(guò)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(chē)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(lái)單獨(dú)保護(hù)電阻防止持續(xù)過(guò)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(kāi)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 :  

             

          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(guò)載系數(shù)來(lái)充分利用電阻的過(guò)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(guò)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(guò)調(diào)整制動(dòng)電阻的運(yùn)行/停止周期來(lái)實(shí)現(xiàn)按照實(shí)際速率消耗能量。

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