西门子18.5千瓦变频器MM430
 | 6SE6430-2UD31-8DA0MICROMASTER 430 无滤波器 380-480V+10/-10% 三相交流 47-63Hz 二次矩 18.5kW 过载 110% 60S，140% 3S 520x 275x 245（高x宽x深） 防护等级 IP20 环境温度 -10+40°C 无 AOP/BOP |
问： MM440 变频器的转矩控制应用?
答：目前许多设备要求转矩控制如线缆开卷, 对控制要求高的应用, SIEMENS 可用T400 的SPW420 软件实现,对张力控制要求不高的应用, MM440 变频器提供的转矩控制功能可满足. 目前MM440 转矩控制有二种方法:
方法1:使用速度环, 即让速度环始终处于饱和状态, 用P1520 和P1521 做转矩限幅.
方法2:变频器只用电流环, 力矩信号由P1503 设定.
在实际转矩控制应用中会有如下现象:在低速或零速时变频器会来回抖动, 导致张力波动或材料断开等, 严重会影响生产. 但调试时注意以下几点能克服此问题
1.必须用矢量控制模式,且优化要如转动惯量比 (见正确的矢量控制模式优化的FAQ)
2.电机模型的控制字启动开环控制(P1750=0)
3.电机模型的起始频率减小
使用CU240S PN或CU240S PN-F控制单元的G120变频器支持Profinet通讯。要进行Profinet通讯，需要为变频器设置IP地址，在网络中，该地址必须是的。
下面介绍如何为G120变频器设置IP地址。
首先，在硬件上完成PC机以太网接口与G120变频器控制单元PN口的连接，可以使用网线，建议使用西门子专用电缆与接头。并在“Options” → “Set PG/PC Interface”菜单中，完成相关设置。
在“SIMATIC Manager”的“PLC”菜单（图1）中，打开“Edit Ethernet Node”对话框（图2）。
图1
在“Edit Ethernet Node”对话框（图2）中，点击“Browse”按钮，会自动搜索网络中的Profinet IO设备，并显示在列表中。
选中要分配IP地址的变频器（根据MAC地址选定，该地址在出厂时由厂家为每台Profinet IO设备分配，并且不可修改；G120控制单元的MAC地址存储于参数r61002），并点击“OK”按钮。
西门子18.5千瓦变频器MM430图2
然后，根据图3中的顺序，为变频器设置IP地址，子网掩码（设置后，点击“Assign IP Configuration”按钮分配），设备名称（必须以字母开头，设置后，点击“Assign Name”按钮分配），点击“Close”按钮关闭对话框。
图3
至此，即完成了对变频器IP地址的设置。
IP地址相关参数：
r60000，设备名称；
r60001，IP地址；
r60002，MAC地址；
r60003，网关；
r60004，子网掩码。
在变频器应用中，为了防止电机由于过电流或外部原因导致过热而被损坏，设定电机的温度保护功能。即当电机的温度超过一定值时，变频器跳闸(OFF2)。通常情况下，温度保护有以下两种方式：
通过电机的温度模型对电机进行保护;
当我们对变频器进行快速调试时，变频器会根据电机相关参数，如功率、电流等参数来建立电机温度模型。对于西门子标准电机，电机模型数据比较准确，但对于第三方电机，在完成快速调试之后，建议用户做电机参数自动识别，如参数(P0340, P1910)，建立电机等效电路数据，以便更好地计算电机内部能量损失。
在变频器运行过程中，变频器会实时监控实际输出电流，通过I2t 计算来判断电机是否过温，当I2t 计算结果超过P0614 (对于MM420), P0604(对于 MM440,MM430)里所限定的温度时，变频器会采取在P0610中所设定的措施，如报警、跳闸等。如下图1所示：
图 1 电机温度保护模型
注：利用电机温度模型对电机进行温度保护是西门子标准传动中所有产品具备的功能。
通过温度传感器进行外部保护
常见的温度传感器有两种：PTC; KTY84。
1）PTC 传感器：
PTC(Positive-Temperature-Characteristic)传感器是一个具有正温度特性的电阻。在常温下，PTC 电阻的阻值不高（50-10O欧姆）。一般情况下，电动机里是把三个PTC 温度传感器串联连接起来（根据电动机制造厂家的设计），这样，“冷态”下的PTC 电阻值范围为150 至300 欧姆。PTC 温度传感器也常常称为“冷导体”。但是，在某一特定温度时，PTC 的阻值会急剧上升。电动机制造厂家是根据电动机绝缘的常规运行温度来选择这一特定温度的。由于PTC 传感器是安装在电动机的绕组中，这样，就可以根据电阻值的变化来判断电动机是否过热。PTC 温度传感器不能用来测量温度的具体数值。
对于变频器：MM440;MM430;G120提供了电机温度传感器的接口，PTC 传感器保护可以与电机温度模型同时工作。例如MM440,当电动机的PTC已经接到MM440 变频器的控制端14 和15 时，只要选择P0601＝1（采用PTC 温度传感器）激活电动机温度传感器的功能，那么，MM4变频器就会知道电机的状态，过热时变频器就会故障跳闸使电动机得到保护。
如果PTC 电阻值超过2000 欧姆，变频器将显示故障F0004（电动机过温）。 如果PTC 电阻值低于100 欧姆，变频器将显示故障F0015（电动机温度检测信号丢失）。这样，当电动机过热和温度传感器断线时，都能使电动机得到保护。
此外，电动机还受到变频器中电动机温度模型的监控，如下图，传感器与温度模型构成“或”关系，形成了一个电动机过热保护的冗余系统。
2）KTY84 传感器：
KTY84 传感器的原理是基于半导体温度传感器（二极管），其电阻值的变化范围从0℃时的500 欧姆可到300℃时的2600欧姆。KTY84 具有正的温度系数，但与PTC 不同，它的温度特性几乎是线性的。电阻的性能可以与具有很高温度系数的测量电阻兼容。
如果KTY84 传感器被激活(P0610=2)，变频器会对KTY传感器的阻值进行监控，同时变频器也根据电动机温度模型自动计算电动机的温度。KTY84 传感器识别出断线时，就发出报警信号A0512（电动机温度检测信号丢失），并自动切换到电动机的温度模型。如下图2：
图 2 温度模型与传感器回路
对于变频器MM420、G110，没有提供温度传感器接口，我们能够通过电机温度模型对电机进行温度保护，同时，我们也可以用数字端子触发外部故障的方式来保护电机，因为对于通常的温度传感器，其输出阻抗会随温度成线性关系变化，如下图3所示。因此传感器的阻抗能够反映当前电机温度，我们可以按照图4连接方式，随着传感器阻值增大，端子5上的电压会逐渐增大。当电压超过数字量的触发电压时，数字端子有效，触发外部故障跳闸。设置参数如下： P0701, P0702 or P0703 = 29.
图 3 电阻与温度关系曲线
图 4 外部端子触发故障
另外，我们也可以利用温度继电器来触发外部故障，如在西门子低压产品中，有可以用来测量电机温度的继电器，如3RS1000-1CK10，我们可以设定一个限定值，当电机温度超过此值时，继电器动作，触发外部跳闸。
西门子18.5千瓦变频器MM430