上海翰粵自動化系統(tǒng)有限公司 ：黃莉（ 銷售專員 ）公司：www.hanyue.cc

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西門子變頻器MicroMaster420是全新一代模塊化設(shè)計(jì)的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術(shù)、強(qiáng)大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。

主要特征：

200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；

380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW；

模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有zui多的靈活性；

標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)訪問結(jié)構(gòu)，操作方便。

控制功能：

線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點(diǎn)設(shè)定v/f控制；

磁通電流控制（FCC），可以改善動態(tài)響應(yīng)特性；

的IGBT技術(shù)，數(shù)字微處理器控制；

數(shù)字量輸入3個，模擬量輸入1個，模擬量輸出1個，繼電器輸出1個；

集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；

具有7個固定頻率，4個跳轉(zhuǎn)頻率，可編程；

捕捉再起動功能；

在電源消失或故障時具有“自動再起動”功能；

靈活的斜坡函數(shù)發(fā)生器，帶有起始段和結(jié)束段的平滑特性；

快速電流限制（FCL），防止運(yùn)行中不應(yīng)有的跳閘；

有直流制動和復(fù)合制動方式提高制動性能；

采用BiCo技術(shù)，實(shí)現(xiàn)I/O端口自由連接。

保護(hù)功能：

過載能力為150%額定負(fù)載電流，持續(xù)時間60秒；

過電壓、欠電壓保護(hù)；

變頻器過溫保護(hù)；

接地故障保護(hù)，短路保護(hù)；

I2t電動機(jī)過熱保護(hù)；

采用PTC通過數(shù)字端接入的電機(jī)過熱保護(hù)；

采用PIN編號實(shí)現(xiàn)參數(shù)連鎖；

閉鎖電機(jī)保護(hù)，防止失速保護(hù)。

西門子G120C緊湊型變頻器

SINAMICS G120C緊湊型變頻器，在許多方面為同類變頻器的設(shè)計(jì)樹立了*。包括它緊湊的尺寸，便捷的快速調(diào)試，簡單的面板操作，方便友好的維護(hù)以及豐富的集成功能都將成為新的標(biāo)準(zhǔn)。

SINAMICS G120C是專門為滿足OEM用戶對于高性價比和節(jié)省空間的要求而設(shè)計(jì)的變頻器，同時它還具有操作簡單和功能豐富的特點(diǎn)。這個系列的變頻器與同類相比相同的功率具有更小的尺寸，并且它安裝快速，調(diào)試簡便，以及它友好的用戶接線方式和簡單的調(diào)試工具都使它與眾不同。集成眾多功能：安全功能（STO,可通過端子或PROFIsafe激活），多種可選的通用的現(xiàn)場總線接口，以及用于參數(shù)拷貝的存儲卡槽。

SINAMICS G120C 變頻器包含三個不同的尺寸功率范圍從0.55kW到18.5kW。為了提高能效，變頻器集成了矢量控制實(shí)現(xiàn)能量的優(yōu)化利用并自動降低了磁通。該系列的變頻器是全集成自動化的組成部分，并且可選PROFIBUS, Modbus RTU,CAN以及USS 等通訊接口。操作控制和調(diào)試可以快速簡單地采用PC機(jī)通過USB接口，或者采用BOP-2（基本操作面板）或IOP（智能操作面板）來實(shí)現(xiàn)。^[2] 

日常維護(hù)編輯

操作人員必須熟悉西門子變頻器的基本工作原理、功能特點(diǎn)，

西門子變頻器（圖3）

具有電工操作常識。在對變頻器日常維護(hù)之前，必須保證設(shè)備總電源全部切斷；并且在變頻器顯示*消失的3-30分鐘（根據(jù)變頻器的功率）后再進(jìn)行。應(yīng)注意檢查電網(wǎng)電壓，改善變頻器、電機(jī)及線路的周邊環(huán)境，定期清除變頻器內(nèi)部灰塵，通過加強(qiáng)設(shè)備管理zui大限度地降低變頻器的故障率。

1、冷卻風(fēng)扇

變頻器的功率模塊是發(fā)熱zui嚴(yán)重的器件，其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時排出，一般風(fēng)扇的壽命大約為20kh～40kh。按變頻器連續(xù)運(yùn)行折算為3～5年就要更換一次風(fēng)扇，避免因散熱不良引發(fā)故障。

2、濾波電容

中間電路濾波電容：又稱電解電容，該電容的作用：濾除整流后的電壓紋波，還在整流與逆變器之間起去耦作用，以消除相互干擾，還為電動機(jī)提供必要的無功功率，要承受*的脈沖電流，所以使用壽命短，因其要在工作中儲能，所以必須*通電，它連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會加速其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應(yīng)更換。

3、防腐劑的使用

因一些公司的生產(chǎn)特性，各電氣mcc室的腐蝕氣體濃度過大，致使很多電氣設(shè)備因腐蝕損壞（包括變頻器）。

為了解決以上問題可安裝一套空調(diào)系統(tǒng)，用正壓新鮮風(fēng)來改善環(huán)境條件。為減少腐蝕性氣體對電路板上元器件的腐蝕，還可要求變頻器生產(chǎn)廠家對線路板進(jìn)行防腐加工，維修后也要噴涂防腐劑，有效地降低了變頻器的故障率，提高了使用效率。

4、給變頻器除塵：變頻器根據(jù)使用環(huán)境的不同，應(yīng)定期檢查散熱通道、及電路板中有無積累灰塵，一般每半年清理一次，至少也要一年清理一次，以確保變頻器散熱良好，使其避免因散熱不良而引發(fā)故障。

在保養(yǎng)的同時要仔細(xì)檢查變頻器，定期送電，帶電機(jī)工作在2hz 的低頻約10分鐘，以確保變頻器工作正常。

故障處理編輯

由于西門子變頻器在中國市場的一個龐大的銷售量，在使用中必然會碰到許多問題，以下就西門子變頻器的一些常見故障在這里說明：

西門子變頻器應(yīng)該是進(jìn)入中國市場較早的一個品牌，

西門子變頻器（圖4）

所以有些老的產(chǎn)品象MICRO MASTER ,MIDI MASTER仍有大量的用戶在使用。對于MICRO MASTER系列變頻器zui常見的故障就是通電無顯示，該系列變頻器的開關(guān)電源采用了一塊UC2842芯片作為波形發(fā)生器，該芯片的損壞會導(dǎo)致開關(guān)電源無法工作，從而也無法正常顯示，此外該芯片的工作電源不正常也會使得開關(guān)電源無法正常工作。對于MIDI MASTER系列變頻器較常見的故障主要有驅(qū)動電路的損壞，以及IGBT模塊的損壞，MIDI MASTER的驅(qū)動電路是由一對對管去驅(qū)動IGBT模塊的，而這對管也是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)致高壓大電流竄入驅(qū)動回路，導(dǎo)致驅(qū)動電路的元器件損壞。

對于6SE70系列變頻器，由于質(zhì)量較好，故障率明顯降低，經(jīng)常會碰到的故障現(xiàn)象有（直流電壓低），由于是直接通過電阻降壓來取得采樣信號，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系列本身帶有輸入相檢測功能，輸入檢測電路的損壞會導(dǎo)致輸入缺相報(bào)警，如排除此故障原因，報(bào)警信號還不能消除，那故障很有可能就是CU板的損壞了。此外F011（過電流）故障也是一個常見的故障，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)常會碰到驅(qū)動電路和開關(guān)電源上的一些貼片的濾波電容的損壞也會引起F011報(bào)警，要特別注意由于這種原因而引起的故障報(bào)警。

對于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，引起的原因也主要是由于強(qiáng)電側(cè)（功率模塊）與弱電側(cè)（驅(qū)動電路）沒有隔離電路，導(dǎo)致強(qiáng)電進(jìn)入了控制電路，引起驅(qū)動電路及開關(guān)電源大面積燒壞，此外預(yù)充電回路損壞也是常見故障（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有時序上的超前和滯后，都有可能引起自身一路或其余兩路充電時電流過大，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：

一般來說，當(dāng)遇到西門子變頻器故障時，再上電之前首先要用萬用表檢查一下整流橋和IGBT模塊有沒有燒，線路板上有沒有明顯燒損的痕跡。

具體方法是：用萬用表（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，并且沒有充放電現(xiàn)象。然后，反過來將紅表棒接變頻器的直流端(+)極，黑表棒分別測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，并且沒有充放電現(xiàn)象。否則，說明模塊損壞。這時候不能盲目上電，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。

如果以上測量西門子變頻器故障結(jié)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(qū)動板有問題，也有少部分是因?yàn)橹骺匕逶斐傻模梢韵葥Q一塊主控板試一試，否則問題肯定在電源驅(qū)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(xiàn)象說明整流和開關(guān)電源工作基本正常，問題出在開關(guān)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(guān)電源的幾路整流二極管，很容易發(fā)現(xiàn)問題。換一個相應(yīng)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(jī)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(fā)現(xiàn)有個別機(jī)器是因?yàn)榫€路板上的阻容元件質(zhì)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(shù)情況下?lián)Q一塊主控板問題就解決了，一般是因?yàn)橥鈬刂凭€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。但也有個別問題出在電源板上。

5、上電后顯示正常，一運(yùn)行即顯示過流。[F0001](MM4)[F002](MM3)即使空載也一樣，一般這種現(xiàn)象說明IGBT模塊損壞或驅(qū)動板有問題，需更換IGBT模塊并仔細(xì)檢查驅(qū)動部分后才能再次上電，不然可能因?yàn)轵?qū)動板的問題造成IGBT模塊再次損壞！這種問題的出現(xiàn)，一般是因?yàn)樽冾l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(hù)措施所造成的。

總結(jié)以上，大的原器件如IGBT功率模塊出問題的比例倒是不多，因?yàn)橐恍┑投说暮唵卧骷栴}和裝配問題引發(fā)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(fèi)用不高，否則解決這些問題還是不容易的。zui簡單的辦法就是換整塊的線路板！

選擇使用編輯

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(diǎn)注意事頊：

1、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。

2、選擇變頻器時應(yīng)以實(shí)際電動機(jī)電流值作為變頻器選擇的依據(jù)，電動機(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，會使電動機(jī)的功率因數(shù)和效率變差。因此，用變頻器給電動機(jī)供電與用工頻電網(wǎng)供電相比較，電動機(jī)的電流會增加10%而溫升會增加20%左右。所以在選擇電動機(jī)和變頻器時應(yīng)考慮到這種情況，適當(dāng)留有余量，以防止溫升過高，影響電動機(jī)的使用壽命。

3、變頻器若要長電纜運(yùn)行時，此時應(yīng)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(yīng)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(dāng)變頻器用于控制并聯(lián)的幾臺電動機(jī)時，一定要考慮變頻器到電動機(jī)的電纜的長度總和在變頻器的容許范圍內(nèi)。如果超過規(guī)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(shí)現(xiàn)電動機(jī)的過流、過載保護(hù)，此時，需在每臺電動機(jī)側(cè)加熔斷器來實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

5、對于一些特殊的應(yīng)用場合，如高環(huán)境溫度、高開關(guān)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(jī)時，由于高速電動機(jī)的電抗小，會產(chǎn)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(jī)的變頻器時，應(yīng)比普通電動機(jī)的變頻器稍大一些。

7、變頻器用于變極電動機(jī)時，應(yīng)充分注意選擇變頻器的容量，使其zui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，應(yīng)先停止電動機(jī)工作，否則，會造成電動機(jī)空轉(zhuǎn),惡劣時會造成變頻器損壞。

8、驅(qū)動防爆電動機(jī)時，變頻器沒有防爆構(gòu)造，應(yīng)將變頻器設(shè)置在危險(xiǎn)場所之外。

9、使用變頻器驅(qū)動齒輪減速電動機(jī)時，使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時，在低速范圍內(nèi)沒有限制；在超過額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi)，有可能發(fā)生潤滑油用光的危險(xiǎn)。因此，不要超過zui高轉(zhuǎn)速容許值。

10、變頻器驅(qū)動繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)時，大多是利用已有的電動機(jī)。繞線電動機(jī)與普通的鼠籠電動機(jī)相比，繞線電動機(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。一般繞線電動機(jī)多用于飛輪力矩gd2較大的場合，在設(shè)定加減速時間時應(yīng)多注意。

常見問題編輯

1、什么是西門子變頻器？

西門子變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

2、為什么西門子變頻器的電壓與電流成比例的改變？

異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩是電機(jī)的磁通與轉(zhuǎn)子內(nèi)流過電流之間相互作用而產(chǎn)生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那么磁通就過大，磁回路飽和，嚴(yán)重時將燒毀 電機(jī)。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時控制西門子變頻器輸出電壓，使電動機(jī)的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。這種控制方式多用于 風(fēng)機(jī)、泵類節(jié)能型西門子變頻器。

3、西門子變頻器制動的有關(guān)問題

制動的概念：指電能從電機(jī)側(cè)流到西門子變頻器側(cè)（或供電電源側(cè)），這時電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速，負(fù)載的能量分為動能和勢能. 動能（由速度和重量確定其大?。╇S著物體的運(yùn)動而累積。當(dāng)動能減為零時，該事物就處在停止?fàn)顟B(tài)。機(jī)械抱閘裝置的方法是用制動裝置把物體動能轉(zhuǎn)換為摩擦和能消耗掉。對于西門子變頻器，如果輸出頻率降低，電機(jī)轉(zhuǎn)速將跟隨頻率同樣降低。這時會產(chǎn)生制動過程. 由制動產(chǎn)生的功率將返回到西門子變頻器側(cè)。這些功率可以用電阻發(fā)熱消耗。在用于提升類負(fù)載,在下降時, 能量（勢能）也要返回到西門子變頻器(或電源)側(cè),進(jìn)行制動.這種操作方法被稱作“再生制動”，而該方法可應(yīng)用于西門子變頻器制動。在減速期間，產(chǎn)生的功率如果不通過熱消耗的方法消耗掉，而是把能量返回送到西門子變頻器電源側(cè)的方法叫做“功率返回再生方法”。在實(shí)際中，這種應(yīng)用需要“能量回饋單元”選件。

4、采用西門子變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)時，電機(jī)的起動電流、起動轉(zhuǎn)矩怎樣？

采用西門子變頻器運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著電機(jī)的加速相應(yīng)提高頻率和電壓，起動電流被限制在150%額定電流以下(根據(jù)機(jī)種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動 時，起動電流為6~7倍，因此，將產(chǎn)生機(jī)械電氣上的沖擊。采用西門子變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動轉(zhuǎn) 矩為70%~120%額定轉(zhuǎn)矩；對于帶有轉(zhuǎn)矩自動增強(qiáng)功能的西門子變頻器，起動轉(zhuǎn)矩為*以上，可以帶全負(fù)載起動。

5、裝設(shè)西門子變頻器時安裝方向是否有限制。

西門子變頻器內(nèi)部和背面的結(jié)構(gòu)考慮了冷卻效果的，上下的關(guān)系對通風(fēng)也是重要的，因此，對于單元型在盤內(nèi)、掛在墻上的都取縱向位，盡可能垂直安裝。

6、不采用軟起動，將電機(jī)直接投入到某固定頻率的西門子變頻器時是否可以？

在很低的頻率下是可以的，但如果給定頻率高則同工頻電源直接起動的條件相近。將流過大的起動電流（6~7倍額定電流），由于西門子變頻器切斷過電流，電機(jī)不能起動。

7、西門子變頻器可以傳動齒輪電機(jī)嗎？

根據(jù)減速機(jī)的結(jié)構(gòu)和潤滑方式不同，需要注意若干問題。在齒輪的結(jié)構(gòu)上通?？煽紤]70~80Hz為zui大極限，采用油潤滑時，在低速下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系到齒輪的損壞等。

8、西門子變頻器能用來驅(qū)動單相電機(jī)嗎？可以使用單相電源嗎？

單相電機(jī)基本上不能用。對于調(diào)速器開關(guān)起動式的單相電機(jī)，在工作點(diǎn)以下的調(diào)速范圍時將燒毀輔助繞組；對于電容起動或電容運(yùn)轉(zhuǎn)方式的，將誘發(fā)電容器爆炸。西門子變頻器的電源通常為3相，但對于小容量的，也有用單相電源運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)種。

9、西門子變頻器本身消耗的功率有多少？

它與西門子變頻器的機(jī)種、運(yùn)行狀態(tài)、使用頻率等有關(guān)，但要回答很困難。不過在60Hz以下的西門子變頻器效率大約為94%~96%，據(jù)此可推算損耗，但內(nèi)藏再生制動式（FR-K）西門子變頻器，如果把制動時的損耗也考慮進(jìn)去，功率消耗將變大，對于操作盤設(shè)計(jì)等必須注意。

10、為什么不能在6~60Hz全區(qū)域連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)使用？

一般電機(jī)利用裝在軸上的外扇或轉(zhuǎn)子端環(huán)上的葉片進(jìn)行冷卻，若速度降低則冷卻效果下降，因而不能承受與高速運(yùn)轉(zhuǎn)相同的發(fā)熱，必須降低在低速下的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，或采用容量大的西門子變頻器與電機(jī)組合，或采用電機(jī)。

11、西門子變頻器的壽命有多久？

西門子變頻器雖為靜止裝置，但也有像濾波電容器、冷卻風(fēng)扇那樣的消耗器件，如果對它們進(jìn)行定期的維護(hù)，可望有10年以上的壽命。

12、西門子變頻器內(nèi)藏有冷卻風(fēng)扇，風(fēng)的方向如何？風(fēng)扇若是壞了會怎樣？

對于小容量也有無冷卻風(fēng)扇的機(jī)種。有風(fēng)扇的機(jī)種，風(fēng)的方向是從下向上，所以裝設(shè)西門子變頻器的地方，上、下部不要放置妨礙吸、排氣的機(jī)械器材。還有，西門子變頻器上方不要放置怕熱的零件等。風(fēng)扇發(fā)生故障時，由電扇停止檢測或冷卻風(fēng)扇上的過熱檢測進(jìn)行保護(hù)

13、關(guān)于散熱的問題

如果要正確的使用西門子變頻器，必須認(rèn)真地考慮散熱的問題。西門子變頻器的故障率隨溫度升高而成指數(shù)的上升。使用壽命隨溫度升高而成指數(shù)的下降。環(huán)境溫度升高10度，西門子變頻器使用壽命減半。在西門子變頻器工作時，流過西門子變頻器的電流是很大的，西門子變頻器產(chǎn)生的熱量也是非常大的，不能忽視其發(fā)熱所產(chǎn)生的影響。