6ES7518-4AP00-0AB0詳細(xì)說明

紙機(jī)傳動特性與變頻器機(jī)械特性

　　造紙機(jī)傳動屬于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，所以要求電機(jī)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(jī)械負(fù)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(fēng)機(jī)、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(jī)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(jī)22Kw，在風(fēng)機(jī)、水泵恒功率控制接配電機(jī)為30Kw。所以用戶應(yīng)該了解變頻器的機(jī)械特性匹配。

2、頻率分辨率對紙機(jī)傳動性能的影響
　　頻率分辨率是衡量變頻器的重要指標(biāo)。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(yuǎn)遠(yuǎn)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(jī)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(jī)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(yùn)行是沒有問題的。下面我們舉例說明：
　　設(shè)本臺紙機(jī)在低速抄紙，變頻器運(yùn)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(jī)在高速抄紙，變頻器運(yùn)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(jī)低速時變頻器能否滿足控制精度的要求。而不必?fù)?dān)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(jìn)行調(diào)節(jié)，但缺點(diǎn)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(yùn)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?，F(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(jì)性適中的一款產(chǎn)品，用戶可以配置操作面板來實(shí)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(zhǔn)確的對設(shè)備進(jìn)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(jī)。

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

　　3. 在電動機(jī)達(dá)到50 Hz時按下下降鍵，電動機(jī)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(jī)。

　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(fù)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(jìn)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(jìn)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(bào)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(diǎn)：
　?。?）負(fù)載（可能是電機(jī)）的功率大小和變頻器的功率大小不一致；
　　（2）變頻器和負(fù)載的接地不良，可能存在接地故障；
　?。?）負(fù)載與變頻器之間的連接電纜長度太長；
　　（4）負(fù)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(jìn)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(fù)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(rèn)狀態(tài)，再重新上電，看故障是否還存在；
　?。?）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(jìn)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(fēng)機(jī)和泵類的負(fù)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(jì)小巧，功能強(qiáng)大，擴(kuò)展性強(qiáng)，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(jìn)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(jī)，通訊過程中DP主站發(fā)送無效控制字等；

　　2. 解決方法

　　當(dāng)西門子變頻器MM430提示F007*報(bào)警時，用戶需檢查如下幾項(xiàng)：

　　（1）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；

　?。?）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(jī)方法

　　變頻器與電機(jī)之間的影響

　　1、電動機(jī)絕緣強(qiáng)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(jī)定子繞組要承受很高的電壓上升率，相當(dāng)于對電動機(jī)施加陡度很大的沖擊電壓，使電動機(jī)的匝間絕緣承受較為嚴(yán)酷的考驗(yàn)。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(jī)運(yùn)行電壓上，會對電動機(jī)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(jī)的效率和溫升的問題

　　不論那種形式的變頻器，在運(yùn)行中均產(chǎn)生不同程度的諧波電壓和電流，使電動機(jī)在非正弦電壓、電流下運(yùn)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(jī)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?yàn)楫惒诫妱訖C(jī)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(jī)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(jī)運(yùn)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(jī)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(jī)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(jìn)行快速制動，為實(shí)現(xiàn)頻繁啟動和制動創(chuàng)造了條件，因而電動機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)和電磁系統(tǒng)處于循環(huán)交變力的作用下，給機(jī)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(jī)采用變頻器供電時，會使由電磁、機(jī)械、通風(fēng)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(jī)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(dāng)電磁力波的頻率和電動機(jī)機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)的阻抗不盡理想，當(dāng)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(jī)再轉(zhuǎn)速降低時，冷卻風(fēng)量與轉(zhuǎn)速的三次方成比例減小，致使電動機(jī)的低速冷卻狀況變壞，溫升急劇增加，難以實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩輸出