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(SIEMENS)上海非俗工控自動化設備有限公司（西門子分銷商）

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昆山后創機電設備有限公司本著“以人為本、科技先導、顧客滿意、持續改進”的工作方針，致力于工業自動化控制領域的產品開發、工程配套和系統集成，擁有豐富的自動化產品的應用和實踐經驗以及雄厚的技術力量，尤其以 PLC復雜控制系統、傳動技術應用、伺服控制系統、數控備品備件、人機界面及網絡/軟件應用為公司的技術特長，幾年來，昆山后創公司在與德國 SIEMENS公司自動化與驅動部門的*緊密合作過中，建立良好的相互協作關系。          主要優勢產品西門子：S7-200CN、S7-200、Smart200、S7-300、S7-400、S7-1200、觸摸屏、DP電纜、DP接頭、6FC、6SN、S120、V10、V20、V60、V80、G110、G120、6RA、伺服數控備件、NCU、MM系列變頻器。 

西門子變頻器過熱保護

主要有以下幾點：

⑴風扇運轉保護 變頻器的內裝風扇是箱體內部散熱的主要手段，它將保證控制電路的正常工作。所以，如果風扇運轉不正常，應立即進行保護；

⑵逆變模塊散熱板的過熱保護 逆變模塊是變頻器內發生熱量的主要部件，也是變頻器中重要而又脆弱的部件。所以，各變頻器都在散熱板上配置了過熱保護器件；

⑶制動電阻過熱保護 制動電阻的標稱功率是按短時運行選定的。所以，一旦通電時間過長，就會過熱。這時，應暫停使用，待冷卻后再用。或選用較大一點功率電阻；

⑷冷卻風道的入口和出口不得堵塞，環境溫度也可能高于變頻器的允許值。如果還有問題，你可以打給我們。

在VVVF的實施，有兩種基本的調制方法：

1.脈幅調制 （PAM） 逆變器所得交流電壓的振幅值等于直流電壓值（Um=Ud)。因此，實現變頻也是變壓的容易想到的方法，便是在調節頻率的同時，也調節直流電壓；

這種方法的特點是，變頻器在改變輸出頻率的同時，也改變了電壓的振幅值，故稱為脈幅調制，常用PAM(Pulse Amplitude Modulation)表示。 PAM需要同時調節兩部分：整流部分和逆變部分，兩者之間還必須滿足Ku和Kf間的一定的關系，故其控制電路比較復雜。

2.脈寬調制（PWM） 把每半個周期內，輸出電壓的波形分割成若干個脈沖波，每個脈沖的寬度為T1，每兩個脈沖間的間隔寬度為T2，那么脈沖的占空比Υ=T1/（T1+T2）。

這時，電壓的平均值和占空比成正比，所以在調節頻率時，不改變直流電壓的幅值，而是改變輸出電壓脈沖的占空比，也同樣可以實現變頻也變壓的效果。當電壓周期增大（頻率降低），電壓脈沖的幅值不變，而占空比在減小，故平均電壓降低。

此法的特點是，變頻器在改變輸出頻率的同時，也改變輸出電壓的脈沖占空比（幅值不變）故稱為脈寬調制，常用PWM(Pulse width modulation)表示。

PWM只須控制逆變電路便可實現，與PAM相比，控制電路簡化了許多。

不論是PAM，還是PWM，其輸出電壓和電流的波形都是非正玄波，具有許多高次諧波成分。為了使輸出電流的波形接近與正玄波，又提出了正玄波脈寬調制的方式。下次接著講SPWM 各位朋友大家好，今天我要為大家講的是：正弦波脈寬調制(SPWM)

1、QPWM的概念 在進行脈寬調制時，使脈沖系列的占空比按正弦規律來安排。當正弦值為大值時，脈沖的寬度也大，而脈沖間的間隔則小，反之，當正弦值較小時，脈沖的寬度也小，而脈沖間的間隔則較大，這樣的電壓脈沖系列可以使負載電流中的高次諧波成分大為減小，稱為正弦波脈寬調制。

SPWM脈沖系列中，各脈沖的寬度以及相互間的間隔寬度是由正弦波(基準波或調制波)和等腰三角波(載波)的交點來決定的。具體方法如后所述。

2、單極性SPWM法　 (1)調制波和載波：曲線①是正弦調制波，其周期決定于需要的調頻比kf，振幅值決定于ku,曲線②是采用等腰三角波的載波，其周期決定于載波頻率，振幅不變，等于ku=1時正弦調制波的振幅值，每半周期內所有三角波的極性均相同(即單極性)。　 調制波和載波的交點，決定了SPWM脈沖系列的寬度和脈沖音的間隔寬度，每半周期內的脈沖系列也是單極性的。　 (2)單極性調制的工作特點：每半個周期內，逆變橋同一橋臂的兩個逆變器件中，只有一個器件按脈沖系列的規律時通時通時斷地工作，另一個*截止；而在另半個周期內，兩個器件的工況正好相反，流經負載ZL的便是正、負交替的交變電流。

3、雙極性SPWM法

(1)調制波和載波：調制波仍為正弦波，其周期決定于kf，振幅決定于ku,中曲線①，載波為雙極性的等腰三角波，其周期決定于載波頻率，振幅不變，與ku=1時正弦波的振幅值相等。

調制波與載波的交點決定了逆變橋輸出相電壓的脈沖系列，此脈沖系列也是雙極性的，但是，由相電壓合成為線電壓(uab=ua-ub;ubc=ub-uc;uca=uc-ua)時，所得到的線電壓脈沖系列卻是單極性的。

(2)雙極性調制的工作特點：逆變橋在工作時，同一橋臂的兩個逆變器件總是按相電壓脈沖系列的規律交替地導通和關斷，毫不停息，而流過負載ZL的是按線電壓規律變化的交變電流。

4、實施SPWM的基本要求

(1)必須實時地計算調制波(正弦波)和載波(三角波)的所有交點的時間坐標，根據計算結果，有序地向逆變橋中各逆變器件發出“通”和“斷”的動作指令。

(2)調節頻率時，一方面，調制波與載波的周期要同時改變(改變的規律本文不作介紹)；另一方面，調制波的振幅要隨頻率而變，而載波的振幅則不變，所以，每次調節后，所膠點的時間坐標都 必須重新計算。　 要滿足上述要求，只有在計算機技術取得長足進步的20世紀80年代才有可能，同時，又由于大規模集成電路的飛速發展，迄今，已經有能夠產生滿足要求的SPWM波形的集成電路了。 西門子420變頻器PID調試：總結在變頻器page5-13.14詳細講解在說明書page10-84.85..86.87.88.89.90.91.92.93.94 　重要幾個參數為1.P0004改為22. page10-6

2.P2200改為1 允許PID控制器投入

3. P2257 PID設定值的斜坡上升時間

p2258 PID設定值的斜坡下降時間

P2261 PID設定值的濾波時間常數

P2264 PID反饋信號

P2265 PID反饋濾波時間常數

P2267 PID反饋信號的上限值

P2268 PID反饋信號的下限值

P2269 PID反饋信號的增益

P2270 PID傳感器的反饋型式

P2280 PID比例增益系數

P2285 PID積分時間

P2291 PID輸出上限

P2292 PID輸出下限

P2293 PID限幅值的斜坡上升/下降時間 噪聲與振動及其對策

采用變頻器調速，將產生噪聲和振動，這是變頻器輸出波形中含有高次諧波分量所產生的影響。隨著運轉頻率的變化，基波分量、高次諧波分量都在大范圍內變化，很可能引起與電動機的各個部分產生諧振等。　噪聲問題及對策

（1）用變頻器傳動電動機時，由于輸出電壓電流中含有高次諧波分量，氣隙的高次諧波磁通增加，故噪聲增大。電磁噪聲由以下特征：由于變頻器輸出中的低次諧波分量與轉子固有機械頻率諧振，則轉子固有頻率附近的噪聲增大。變頻器輸出中的高次諧波分量與鐵心機殼軸承架等諧振，在這些部件的各自固有頻率附近處的噪聲增大。

變頻器傳動電動機產生的噪聲特別是刺耳的噪聲與PWM控制的開關頻率有關，尤其在低頻區更為顯著。一般采用以下措施平抑和減小噪聲：在變頻器輸出側連接交流電抗器。如果電磁轉矩有余量，可將U / f定小些。采用特殊電動機在較低頻的噪聲音量較嚴重時，要檢查與軸系統（含負載）固有頻率的諧振。

（2） 振動問題及對策　變頻器工作時，輸出波形中的高次諧波引起的磁場對許多機械部件產生電磁策動力，策動力的頻率總能與這些機械部件的固有頻率相近或重合，造成電磁原因導致的振動。對振動影響大的高次諧波主要是較低次的諧波分量，在PAM方式和方波PWM方式時有較大的影響。但采用正弦波PWM方式時，低次的諧波分量小，影響變小。

減弱或消除振動的方法，可以在變頻器輸出側接入交流電抗器以吸收變頻器輸出電流中的高次諧波電流成分。使用PAM方式或方波PWM方式變頻器時，可改用正弦波PWM方式變頻器，以減小脈動轉矩。從電動機與負載相連而成的機械系統，為防止振動，必須使整個系統不與電動機產生的電磁力諧波。　負載匹配及對策　生產機械的種類繁多，性能和工藝要求各異，其轉矩特性不同，因此應用變頻器前首先要搞清電動機所帶負載的性質，即負載特性，然后再選擇變頻器和電動機。負載有三種類型：恒轉矩負載、風機泵類負載和恒功率負載。不同的負載類型，應選不同類型的變頻器。

（3） 恒轉矩負載　恒轉矩負載又分為摩擦類負載和位能式負載。　摩擦類負載的起動轉矩一般要求額定轉矩的150%左右，制動轉矩一般要求額定轉矩的*左右，所以變頻器應選擇具有恒定轉矩特性，而且起動和制動轉矩都比較大，過載時間和過載能力大的變頻器，如FR-A540系列。　位能負載一般要求大的起動轉矩和能量回饋功能，能夠快速實現正反轉，變頻器應選擇具有四象限運行能力的變頻器，如FR-A241系列。

（4） 風機泵類負載　風機泵類負載是典型的平方轉矩負載，低速下負載非常小，并與轉速平方成正比，通用變頻器與標準電動機的組合合適。這類負載對變頻器的性能要求不高，只要求經濟性和可靠性，所以選擇具有U/f=const控制模式的變頻器即可，如FR-A540(L)。如果將變頻器輸出頻率提高到工頻以上時，功率急劇增加，有時超過電動機變頻器的容量，導致電動機過熱或不能運轉，故對這類負載轉矩，不要輕易將頻率提高到工頻以上。

（5） 恒功率負載　恒功率負載指轉矩與轉速成反比，但功率保持恒定的負載，如卷取機、機床等。對恒功率特性的負載配用變頻器時，應注意的問題：在工頻以上頻率范圍內變頻器輸出電壓為定值控制，，所以電動機產生的轉矩為恒功率特性，使用標準電動機與通用變頻器的組合沒有問題。而在工頻以下頻率范圍內為U/f定值控制，電動機產生的轉矩與負載轉矩又相反傾向，標準電動機與通用變頻器的組合難以適應，因此要專門設計。

發熱問題及對策

變頻器發熱是由于內部的損耗而產生的，以主電路為主，約占98%，控制電路占2%。為保證變頻器正常可靠運行，必須對變頻器進行散熱。主要方法有：

（1） 采用風扇散熱：變頻器的內裝風扇可將變頻器箱體內部散熱帶走。

（2） 環境溫度：變頻器是電子裝置，內含電子元件機電解電容等，所以溫度對其壽命影響較大。通用變頻器的環境運行溫度一般要求－10℃~+50℃，如果能降低變頻器運行溫度，就延長了變頻器的使用壽命，性能也穩定。我們一直忙于變頻器的保養。⑴可以延長變頻器的使用期⑵電器方面我們可以說減少維修率⑶也可以體現公司的管理，公司的形象！我司保養的具體方案如下：1、 變頻器須解體，查看內部是否有異常現象.（如：鏍絲松動、焊錫脫落、器件松動、器件燒焦、燒煳現象。）　2、 檢查變頻器內部易老化器件，如：風扇，功率器件，功率電容，及印板老化現象。　3、 清理變頻器內部粉塵，油污，腐蝕性及導體雜質。對主要印板如：主控板，驅動板，開關電源板。采用全新品進口電子清潔劑進行噴洗，去除其老化層及導電物質。　4、 對變頻器主要控制部分進行*的加膜處理。起到防塵，防老化，防導電物質，防水，及腐蝕性物質。

如果以上測量西門子變頻器故障結果表明模塊基本沒問題，可以上電觀察。 1、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。常見的是由于電源驅動板有問題，也有少部分是因為主控板造成的，可以先換一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅動板部分了。 2、上電后面板無顯示(MM4變頻器)，面板下的指示燈[綠燈不亮，黃燈快閃]，這種現象說明整流和開關電源工作基本正常，問題出在開關電源的某一路不正常(整流二極管擊穿或開路，可以用萬用表測量開關電源的幾路整流二極管，很容易發現問題。換一個相應的整流二極管問題就解決了。這種問題一般是二極管的耐壓偏低，電源脈動沖擊造成的。 3、有時顯示[F0022,F0001,A0501]不定(MM4)，敲擊機殼或動一動面板和主板時而能正常，一般屬于接插件的問題，檢查一下各部位接插件。也發現有個別機器是因為線路板上的阻容元件質量問題或焊接不良所致。 4、上電后顯示[-----](MM4)，一般是主控板問題。多數情況下換一塊主控板問題就解決了，一般是因為外圍控制線路有強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系。但也有個別問題出在電源板上。 5、上電后顯示正常，一運行即顯示過流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣，一般這種現象說明IGBT模塊損壞或驅動板有問題，需更換IGBT模塊并仔細檢查驅動部分后才能再次上電，不然可能因為驅動板的問題造成IGBT模塊再次損壞！這種問題的出現，一般是因為變頻器多次過載或電源電壓波動較大(特別是偏低)使得變頻器脈動電流過大主控板CPU來不及反映并采取保護措施所造成的。 總結以上，大的原器件如IGBT功率模塊出問題的比例倒是不多，因為一些低端的簡單原器件問題和裝配問題引發的故障比例較多，如果有圖紙和零件，這些問題便不難解決而且費用不高，否則解決這些問題還是不容易的。簡單的辦法就是換整塊的線路板！ 本人從事西門子自動化產品銷售行業已經很多年了，從客戶打來的個時的緊張到現在的交談輕松自如，我也磨練的非常非常多，剛可是從事這個行業的時候，什么都不懂，就連客戶隨便報的一個型號我都要對照資料查找老半天，這樣我也掉了不少的好客戶，丟失了不少的好的合作機會，所以我想了，為什么一個單，這別人那里做出來就輕輕松松，我卻覺得那么困難。這是什么原因 我一定要弄清楚，是不會和客戶溝通 還是對產品不了解，要是不會溝通，我就要多練習練習口才，如果是客戶覺得我對產品還不夠了解而放棄了和我合作，那么我就要多學習學習西門子供應自動化方面的知識了，到如今，我合作過的老客戶我自己也記不清楚有多少了，丟失的老客戶也一樣不記得了，可能都是成正比的吧，人在得到的同時，首先是要失去一些什么的，不可能做什么事都一帆風順。也不管是做什么行業，都必然會有磕磕碰碰的時刻。不要氣餒，成功不是別人的，要隨時告誡自己，我也有機會！！！！！西門子公司不同類型的變頻器，用戶可以根據自己的實際工藝要求和運用場合選擇不同類型的變頻器。在選擇變頻器時因注意以下幾點注意事頊：1、根據負載特性選擇變頻器，如負載為恒轉矩負載需選擇西門子mmv/mdv、mm420/mm440變頻器，如負載為風機、泵類負載應選擇西門子430變頻器。2、選擇變頻器時應以實際電動機電流值作為變頻器選擇的依據，電動機的額定功率只能作為參考。另外，應充分考慮變頻器的輸出含有豐富的高次諧波，會使電動機的功率因數和效率變差。因此，用變頻器給電動機供電與用工頻電網供電相比較，電動機的電流會增加10%而溫升會增加20%左右。所以在選擇電動機和變頻器時應考慮到這種情況，適當留有余量，以防止溫升過高，影響電動機的使用壽命。3、變頻器若要長電纜運行時，此時應該采取措施抑制長電纜對地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應放大一、兩擋選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。4、當變頻器用于控制并聯的幾臺電動機時，一定要考慮變頻器到電動機的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內。如果超過規定值，要放大兩擋來選擇變頻器，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，并且變頻器無法實現電動機的過流、過載保護，此時，需在每臺電動機側加熔斷器來實現保護。5、對于一些特殊的應用場合，如高環境溫度、高開關頻率、高海拔等，此時會引起變頻器的降容，變頻器需放大一擋選擇。6、使用變頻器控制高速電動機時，由于高速電動機的電抗小，會產生較多的高次諧波。而這些高次諧波會使變頻器的輸出電流值增加。因此，選擇用于高速電動機的變頻器時，應比普通電動機的變頻器稍大一些。7、變頻器用于變極電動機時，應充分注意選擇變頻器的容量，使其大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運行中進行極數轉換時，應先停止電動機工作，否則，會造成電動機空轉,惡劣時會造成變頻器損壞。8、驅動防爆電動機時，變頻器沒有防爆構造，應將變頻器設置在危險場所之外。9、使用變頻器驅動齒輪減速電動機時，使用范圍受到齒輪轉動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時，在低速范圍內沒有限;在超過額定轉速以上的高速范圍內，有可能發生潤滑油用光的危險。因此，不要超過高轉速容許值。10、變頻器驅動繞線轉子異步電動機時，大多是利用已有的電動機。繞線電動機與普通的鼠籠電動機相比，繞線電動機繞組的阻抗小。因此，容易發生由于紋波電流而引起的過電流跳閘現象，所以應選擇比通常容量稍大的變頻器。一般繞線電動機多用于飛輪力矩gd2較大的場合，在設定加減速時間時應多注意。

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