西门子6SE6440-2UC17-5AA1

MICROMASTER 440 无滤波器 200-240V+10/-10% 1 AC/1/三相交流 47-63Hz 恒定转矩 0.75kW 过载 150% 60S，200% 3S 二次矩 0.75kW 173x 73x 149（高x宽x深） 防护等级 IP20 环境温度 -10+50°C 无 AOP/BOP

西门子MM440变频器

在变频器领域，也存在着一些难以控制的东西。直到西门子功能强大的变频器问世之后，情况才有了改观。MICROMASTER 440 是专门针对与通常相比需要更加广泛的功能和更高动态响应的应用而设计的。这些高级矢量控制系统可确保*的高驱动性能，即使发生突然负载变化时也是如此。由于具有快速响应输入和定位减速斜坡，因此，甚至在不使用编码器的情况下也可以移动至目标位置。该变频器带有一个集成制动斩波器，即使在制动和短减速斜坡期间，也能以突出的精度工作。所有这些均可在 0.12 kW (0.16 HP) 直至 250 kW (350 HP) 的功率范围内实现。

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(SIEMENS)上海非俗工控自动化设备有限公司（西门子分销商）

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1   前 言

      自80年代通用变频器进入中国市场以来，在短短的十几年时间里得到了非常广泛的应用。目前，通用变频器以其智能化、数字化、网络化等优点越来越受到人们的青睐。随着通用变频器应用范围的扩大，暴露出来的问题也越来越多，主要有以下几方面:
      ① 谐波问题
      ② 变频器负载匹配问题
      ③ 发热问题
      以上这些问题已经引起了有关管理部门和厂矿的注意并制定了相关的技术标准。如谐波问题，我国于1984年和1993年通过了“电力系统谐波管理暂行规定”及 GB/T-14549-93标准，用以限制供电系统及用电设备的谐波污染。针对上述问题，本文进行了分析并提出了解决方案及对策。
2   谐波问题及其对策 

      通用变频器的主电路形式一般由三部分组成:整流部分、逆变部分和滤波部分。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变器部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM波形。对于双极性调制的变频器，其输出电压波形展开式为:
      （1）
      式中:n—谐波的次数n=1,3,5……;
      a1—开关角， i=1,2,3……N/2;
      Ed—变频器直流侧电压;
      N—载波比。
      由（1）式可见，各项谐波的幅值为
      （2）
      令n=1，则得出变频器输出电压的基波幅值为:
      （3）
      从（1）、（2）、（3）式可以看出，通用变频器的输出电压确实含有除基波以外的其他谐波。较低次谐波通常对电机负载影响较大，引起转矩脉动，而较高的谐波又使变频器输出电缆的漏电流增加，使电机出力不足，故变频器输出的高低次谐波都必须抑制。
      如前所述，由于通用变频器的整流部分采用二极管不可控桥式整流电路，中间滤波部分采用大电容作为滤波器，所以整流器的输入电流实际上是电容器的充电电流，呈较为陡峻的脉冲波，其谐波分量较大。为了消除谐波，可采用以下对策:
      ① 增加变频器供电电源内阻抗
      通常情况下，电源设备的内阻抗可以起到缓冲变频器直流滤波电容的无功功率的作用。这种内阻抗就是变压器的短路阻抗。当电源容量相对变频器容量越小时，则内阻抗值相对越大，谐波含量越小；电源容量相对变频器容量越大时，则内阻抗值相对越大，谐波含量越大。对于三菱FR-F540系列变频器，当电源内阻为4% 时，可以起到很好的谐波抑制作用。所以选择变频器供电电源变压器时，选择短路阻抗大的变压器。
      ② 安装电抗器
      安装电抗器实际上从外部增加变频器供电电源的内阻抗。在变频器的交流侧安装交流电抗器或在变频器的直流侧安装直流电抗器，或同时安装，抑制谐波电流。表一列出了三菱FR-A540变频器安装电抗器和不安装电抗器的含量对照表。
      ③ 变压器多相运行
      通用变频器的整流部分是六脉波整流器，所以产生的谐波较大。如果应用变压器的多相运行，使相位角互差30°如Y-△、△-△组合的两个变压器构成相当于12脉波的效果则可减小低次谐波电流28%，起到了很好的谐波抑制作用。
      ④ 调节变频器的载波比
      从（1）、（2）、（3）式可以看出，只要载波比足够大，较低次谐波就可以被有效地抑制，特别是参考波幅值与载波幅值小于1时，13次以下的奇数谐波不再出现。
      ⑤ 滤波器
      该滤波器用于检测变频器谐波电流的幅值和相位，并产生一个与谐波电流幅值相同且相位正好相反的电流，通到变频器中，从而可以非常有效地吸收谐波电流。

3   负载匹配问题及其对策 
      生产机械的种类繁多，性能和工艺要求各异，其转矩特性是复杂的，大体分为三种类型:恒转矩负载、风机泵类负载和恒功率负载。针对不同的负载类型，应选择不同类型的变频器。
      ① 恒转矩负载
      恒转矩负载是指负载转矩与转速无关，任何转速下，转矩均保持恒定。恒转矩负载又分为摩擦类负载和位能式负载。
      摩擦类负载的起动转矩一般要求额定转矩的150%左右，制动转矩一般要求额定转矩的*左右，所以变频器应选择那些具有恒定转矩特性,并且起动和制动转矩都比较大，过载时间长和过载能力大的变频器。如三菱变频器FR-A540系列。
      位能式负载一般要求大的起动转矩和能量回馈功能，能够快速实现正反转，变频器应选择具有四象限运行能力的变频器。如三菱变频器FR-A241系列。
      ② 风机泵类负载
      风机泵类负载是目前工业现场应用多的设备，虽然泵和风机的特性多种多样，但是主要以离心泵和离心风机应用为主，通用变频器在这类负载上的应用多。风机泵类负载是一种平方转矩负载，其转速n与流量Q，转矩T与泵的轴功率N有如下关系式:

西门子变频器的常见型号
西门子变频器 -常见型号 MicroMaster440 西门子变频器MicroMaster440是全新一代可以广泛应用的多功能标准变频器。 它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备*的过载能力，以满足广泛的应用场合。创新的BiCo（内部功能互联）功能有*的灵活性。 主要特征： 200V-240V±10%，单相/三相，交流，0.12kW-45kW；380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW； 矢量控制方式，可构成闭环矢量控制，闭环转矩控制； 高过载能力，内置制动单元； 三组参数切换功能。控制功能：线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制，磁通电流控制免测速矢量控制，闭环矢量控制，闭环转矩控制，节能控制模式； 标准参数结构，标准调试软件； 数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个； 独立I/O端子板，方便维护； 采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接； 内置PID控制器，参数自整定； 集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP/Device-Net通讯模块； 具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程； 可实现主/从控制及力矩控制方式； 在电源消失或故障时具有"自动再起动"功能； 灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性； 快速电流限制（FCL），防止运行中不应有的跳闸； 有直流制动和复合制动方式提高制动性能。 保护功能： 过载能力为200%额定负载电流，持续时间3秒和150%额定负载电流，持续时间60秒； 过电压、欠电压保护； 变频器、电机过热保护； 接地故障保护，短路保护； 闭锁电机保护，防止失速保护； 采用PIN编号实现参数连锁。 MicroMaster430 西门子变频器MicroMaster430是全新一代标准变频器中的风机和泵类变转矩负载专家。功率范围7.5kW至250kW。它按照要求设计，并使用内部功能互联（BiCo）技术，具有高度可靠性和灵活性。控制软件可以实现功能：多泵切换、手动/自动切换、旁路功能、断带及缺水检测、节能运行方式等。 主要特征： 380V-480V±10%，三相，交流，7.5kW-250kW； 风机和泵类变转矩负载； 牢固的EMC（电磁兼容性）设计； 控制信号的快速响应； 控制功能： 线性v/f控制，并带有增强电机动态响应和控制特性的磁通电流控制（FCC），多点v/f控制； 内置PID控制器； 快速电流限制，防止运行中不应有的跳闸； 数字量输入6个，模拟量输入2个，模拟量输出2个，继电器输出3个； 具有15个固定频率，4个跳转频率，可编程； 采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接； 集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP通讯模块； 灵活的斜坡函数发生器，可选平滑功能； 三组参数切换功能：电机数据切换，命令数据切换； 风机和泵类功能： 多泵切换； 旁路功能； 手动/自动切换； 断带及缺水检测； 节能方式； 保护功能： 过载能力为140%额定负载电流，持续时间3秒和110%额定负载电流，持续时间60秒; 过电压、欠电压保护； 变频器过温保护； 接地故障保护，短路保护； I2t电动机过热保护； PTCY电机保护。 西门子变频器MicroMaster420 西门子变频器MicroMaster420是全新一代模块化设计的多功能标准变频器。它友好的用户界面，让你的安装、操作和控制象玩游戏一样灵活方便。全新的IGBT技术、强大的通讯能力、精确的控制性能、和高可靠性都让控制变成一种乐趣。 主要特征： 200V-240V±10%，单相/三相，交流，0.12kW-5.5kW； 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW； 模块化结构设计，具有多的灵活性； 标准参数访问结构，操作方便。 控制功能： 线性v/f控制，平方v/f控制，可编程多点设定v/f控制； 磁通电流控制（FCC），可以改善动态响应特性； 新的IGBT技术，数字微处理器控制； 数字量输入3个，模拟量输入1个，模拟量输出1个，继电器输出1个； 集成RS485通讯接口，可选PROFIBUS-DP通讯模块/Device-Net模板； 具有7个固定频率，4个跳转频率，可编程； 捕捉再起动功能； 在电源消失或故障时具有“自动再起动”功能； 灵活的斜坡函数发生器，带有起始段和结束段的平滑特性； 快速电流限制（FCL），防止运行中不应有的跳闸； 有直流制动和复合制动方式提高制动性能； 采用BiCo技术，实现I/O端口自由连接。 保护功能： 过载能力为150%额定负载电流，持续时间60秒； 过电压、欠电压保护； 变频器过温保护； 接地故障保护，短路保护； I2t电动机过热保护； 采用PTC通过数字端接入的电机过热保护； 采用PIN编号实现参数连锁； 闭锁电机保护，防止失速保护。 西门子G120C紧凑型变频器 SINAMICSG120C紧凑型变频器，在许多方面为同类变频器的设计树立了*。包括它紧凑的尺寸，便捷的快速调试，简单的面板操作，方便友好的维护以及丰富的集成功能都将成为新的标准。 SINAMICSG120C是专门为满足OEM用户对于高性价比和节省空间的要求而设计的变频器，同时它还具有操作简单和功能丰富的特点。这个系列的变频器与同类相比相同的功率具有更小的尺寸，并且它安装快速，调试简便，以及它友好的用户接线方式和简单的调试工具都使它与众不同。集成众多功能：安全功能（STO,可通过端子或PROFIsafe激活），多种可选的通用的现场总线接口，以及用于参数拷贝的存储卡槽。 SINAMICSG120C变频器包含三个不同的尺寸功率范围从0.55kW到18.5kW。为了提高能效，变频器集成了矢量控制实现能量的优化利用并自动降低了磁通。该系列的变频器是全集成自动化的组成部分，并且可选PROFIBUS,ModbusRTU,CAN以及USS等通讯接口。操作控制和调试可以快速简单地采用PC机通过USB接口，或者采用BOP-2（基本操作面板）或IOP（智能操作面板）来实现。

西门MM440变频器：

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